Solarna energija: šta je, vrste, upotrebe i glavne prednosti

U okviru obnovljivih izvora energije, solarna energija je jedna od najvažnijih zbog svog kontinuiranog razvoja i mogućnosti korištenja praktično u cijelom svijetu. Međutim, mnogi ljudi još uvijek nisu sigurni Šta je solarna energija niti kako to uopšte funkcioniše.

U ovom članku pojašnjavamo šta je solarna energija, njene karakteristike, vrste i najvažnije prednosti u svakodnevnoj upotrebi i na industrijskom nivou.

Šta je solarna energija

Sunčeva energija je ta koja koristi prednost elektromagnetnog zračenja koje emituje sunce za proizvodnju električne ili toplotne energije. To je potpuno čist izvor energije, što znači da ne zagađuje okolinu niti ispušta štetne plinove u atmosferu. Osim toga, to je obnovljiva i neiscrpna opcija (barem nekoliko milijardi godina, sve dok je sunce još uvijek aktivno).

Kada shvatimo šta je solarna energija, pregledaćemo glavne vrste koje postoje: fotonaponske, termalne, pasivne i hibridne.

Šta je fotonaponska energija

Fotonaponska solarna energija je vrsta energije koja direktno pretvara sunčevu svjetlost u električnu energiju putem solarnih panela. Ovi paneli se sastoje od Fotonaponske ćelije, koji su poluvodički uređaji (obično napravljeni od silicija) sposobni da apsorbuju fotone svjetlosti i generiraju električnu energiju. Najvažnija stvar kod ovih ćelija je to ne zahtijevaju pokretne dijelove ili dodatno gorivo za rad, što ih čini veoma efikasnim i tihim.

Svaka solarna ćelija proizvodi malu količinu energije, pa je potrebno grupirati nekoliko ćelija kako bi se formirao fotonaponski modul. Ovi moduli, kada su ugrađeni, generiraju niskonaponsku jednosmjernu struju (DC), tako da je inverter neophodan za pretvaranje u naizmjeničnu struju (AC), koja se zatim može koristiti u kućama ili industriji.

Upotreba fotonaponske solarne energije eksponencijalno je porasla posljednjih godina, posebno za stambene i industrijske instalacije, zbog lakoće postavljanja panela na krovove i krovove.

Šta je solarna toplotna energija

Sunčeva toplotna energija, kao što joj samo ime kaže, zasniva se na iskoristiti sunčevo zračenje za stvaranje topline. Umjesto da direktno proizvodi električnu energiju kao u fotonaponskim sistemima, toplotna energija koristi solarne kolektore koji koncentrišu sunčeve zrake za zagrijavanje tekućine. Ova vruća tekućina može se koristiti u različitim primjenama, kao što je grijanje vode u kućama i stvaranje pare za proizvodnju električne energije.

Postoje napredne varijante kao npr koncentrisana solarna toplotna energija, koji koristi ogledala da koncentriše zračenje na određenoj tački, omogućavajući fluidu da se zagreje na mnogo više temperature. Ovaj sistem se uglavnom koristi u velikim postrojenjima za proizvodnju električne energije.

Korištenjem solarne toplinske energije značajno se smanjuje potrošnja fosilnih goriva, što doprinosi borbi protiv klimatskih promjena i smanjenju emisije CO2.

Šta je pasivna solarna energija

Drugi modalitet je pasivna solarna energija, koja se sastoji od iskorištavanja sunčevih zraka bez potrebe za dodatnim uređajima kao što su solarni paneli ili kolektori. Ova tehnika je vrlo česta u bioklimatskoj arhitekturi, gdje su kuće dizajnirane za to maksimalno korišćenje sunčeve svetlosti kroz orijentaciju i građevinske materijale, koji omogućavaju dobijanje toplote i svetlosti bez upotrebe električnih uređaja.

Uobičajeni primjeri pasivne solarne energije uključuju dizajniranje prozora okrenutih prema jugu kako bi uhvatili više svjetla zimi ili korištenje toplinski izoliranih krovova i zidova za skladištenje topline od sunca.

Šta je hibridna solarna energija

Hibridni solarni energetski sistemi kombinuju različite oblike solarne energije (fotonaponske, termalne ili pasivne) sa drugim obnovljivim izvorima, kao što je energija vetra. Ovi sistemi traže maksimizirati efikasnost u proizvodnji energije i idealni su za instalacije u ruralnim područjima ili područjima udaljenim od električne mreže.

Hibridni sistem može uključivati ​​solarne panele i vjetroturbine, što vam omogućava da maksimalno iskoristite oba resursa, sunce i vjetar.

Glavne upotrebe solarne energije

Solarna energija ima višestruku primjenu kako u stambenim tako iu industrijskim uvjetima. Među njegovim najčešćim upotrebama su:

• Proizvodnja električne energije: Kroz fotonaponske solarne panele, koji transformišu sunčevo zračenje u električnu struju. Posebno je popularan na krovovima domova i velikih solarnih elektrana.
• Grijanje i potrošna topla voda: Solarni termalni sistemi vam omogućavaju da zagrejete vodu za grejanje i upotrebu u domaćinstvu bez potrebe za dodatnim gorivima.
• Javna rasvjeta: Sve više gradova koristi solarne panele za osvjetljavanje ulica, trgova i parkova bez ovisnosti o električnoj mreži.
• Poljoprivredno navodnjavanje: Solarne pumpe omogućavaju automatizaciju navodnjavanja u plantažama, čime se optimizuje upotreba vode i smanjuju troškovi energije.

Prednosti solarne energije

• Čista i održiva energija: Ne emituje zagađujuće gasove i značajno smanjuje ugljični otisak.
• Obnovljivi izvor: Sunce je nepresušan izvor energije.
• Energetska nezavisnost: Omogućava ljudima i zajednicama da stvaraju vlastitu energiju, smanjujući ovisnost o tradicionalnim električnim mrežama.
• Dugoročno smanjenje troškova: Iako početna instalacija može biti skupa, uštede na računima za struju su značajne tokom vremena.

Jasno je da solarna energija nudi održivo i profitabilno rješenje za zadovoljavanje energetskih potreba kako na stambenom tako i na industrijskom nivou i, u isto vrijeme, za borbu protiv klimatskih promjena.