Iako fosilne energije i danas dominiraju našom planetom, obnovljivi izvori energije probijaju se na tržišta svih zemalja svijeta. Obnovljivi izvori energije su oni koji ne zagađuju okolinu, koji ne ponestaju i koji su u stanju da iskoriste energiju elemenata zemlje i okoline, kao što su sunce, vjetar i voda, između ostalog, za proizvodnju električne energije. . Budući da će fosilna goriva uskoro nestati, obnovljivi izvori energije su budućnost.
Danas ćemo detaljno razgovarati o tome fotonaponska solarna energija. Ova energija je, možda, najviše korištena u svijetu u oblasti obnovljivih izvora energije. Želite li znati kako funkcionira i koje različite namjene ima?
Definicija
Prije nego počnemo opisivati njegovu upotrebu i svojstva, bitno je razjasniti što je fotonaponska solarna energija. Fotonaponska solarna energija je ono što jeste sposoban da iskoristi energiju iz sunčevog zračenja i pretvori je u električnu energiju. Ovo se postiže upotrebom poluvodičkih materijala koji stvaraju električnu struju kada su izloženi svjetlosti.
Ovaj izvor energije je potpuno čist, jer ne stvara stakleničke plinove niti toksične emisije tokom svog procesa. Nadalje, to je a obnovljiva energija, što znači da njegov glavni izvor, sunce, neće biti iscrpljen milijardama godina. Da bi iskoristili ovu energiju, uređaji poznati kao solarni paneli. Ovi paneli hvataju fotone svjetlosti iz sunčevog zračenja i pretvaraju ih u električnu energiju kroz proces poznat kao fotonaponski efekat.
Kako se stvara fotonaponska solarna energija?
Proces generiranja fotonaponske solarne energije počinje hvatanjem fotona sunčeve svjetlosti pomoću solarnih panela. Oni hvataju sunčevo zračenje i preko fotonaponskog efekta pretvaraju svjetlost u električnu struju. Svaki solarni panel se sastoji od Fotonaponske ćelije, koji su poluvodički materijali (obično silicijum) sposobni da apsorbuju energiju fotona i otpuštaju elektrone. Ovi elektroni, kada se kreću, stvaraju električnu struju.
Važno je napomenuti da je izlazni napon fotonaponske ćelije prilično nizak (oko 0,6 V). Da bi se povećala snaga sistema, ove ćelije su povezane u seriju formirajući a módulo fotovoltaico, koji je kapsuliran u strukturu otpornu na vlagu i loše vremenske uvjete.
Ovaj proces generiše jednosmernu struju koja se preko pretvarača energije može transformisati u naizmeničnu struju, što omogućava njenu upotrebu u kućama i preduzećima.
Elementi i performanse
Solarni paneli su uređaji u kojima se hvataju fotonaponske ćelije. Ovi paneli imaju različite namjene, kako za ličnu tako i za poslovnu. Zapravo, troškovi panela su se posljednjih godina smanjili i možemo pronaći standardne instalacije koje postoje 7.000 eura.
Jedna od glavnih prednosti ovih sistema je njihova laka instalacija i nisko održavanje. Nadalje, njegov vijek trajanja je znatno dug 25-30 godina, što omogućava laku amortizaciju investicije.
Međutim, lokacija panela igra ključnu ulogu u njihovoj izvedbi. Da bi se maksimiziralo hvatanje energije, paneli bi trebali biti orijentirani tamo gdje primaju najviše sati sunčeve svjetlosti dnevno. Uhvaćena energija može se pohraniti u baterije za korištenje noću ili oblačnim danima.
Performanse solarne fotonaponske instalacije će varirati u zavisnosti od geografije i rasporeda panela. U područjima sa više sunčanih sati, solarni sistemi omogućavaju da se investicija povrati za otprilike osam godina, što ostavlja znatnu marginu vremena za ostvarivanje profita.
Upotreba fotonaponske solarne energije
Fotonaponski sistemi povezani na mrežu
Jedna od glavnih upotreba fotonaponske solarne energije je preko sistema povezanih na električnu mrežu. Ovi sistemi omogućavaju da se solarna energija koristi za proizvodnju električne energije koja se dovodi u mrežu. Da bi to postigli, koriste pretvarači snage koji transformišu jednosmernu struju koju generišu paneli u naizmeničnu struju, kompatibilnu sa električnom mrežom.
Iako je cijena po kWh solarne energije još uvijek nešto veća u odnosu na druge izvore energije, ova razlika je posljednjih godina značajno smanjena zahvaljujući jeftinijoj tehnologiji i povećanju efikasnosti panela. U mnogim regijama sa obiljem sunca, fotonaponski aparati su već konkurentni drugim izvorima. Javne subvencije i pomoć su ključni da ova opcija postane jedna od najizvodljivijih za mnoge potrošače.
Ostale upotrebe fotonaponske solarne energije
Osim upotrebe za proizvodnju električne energije, solarni fotonapon ima mnogo više primjena. Neki od najčešćih su:
- Osvjetljenje: Idealno za osvjetljavanje na javnim mjestima, kao što su putevi, odmorišta i ruralna područja.
- Signalizacija: Često se koristi u sektoru putne i pomorske signalizacije za označavanje strateških tačaka.
- Telekomunikacije: Mnoge telekomunikacione repetitorske instalacije napajaju svoje sisteme koristeći solarnu fotonaponsku energiju.
- Ratarstvo: U farmama i stočarstvu, koristi se za sisteme za pumpanje vode, električno napajanje sistema za mužu, između ostalog.
Da proširimo ovu listu, fotonaponska solarna energija takođe ima kritičnu važnost u ruralnoj elektrifikaciji u izolovanim područjima, omogućavajući zajednicama daleko od električnih mreža da imaju pristup električnoj energiji na čist i održiv način.
Fotonaponska solarna energija je jedna od najboljih opcija za smanjenje ovisnosti o zagađujućim i neobnovljivim izvorima. Njegova jednostavna instalacija i dug životni vijek omogućili su sve većem broju sektora, od industrijskih do ruralnih, da usvoje ovu vrstu energije kao održivo, održivo i ekonomično rješenje.