Iako fosilna energija i danas dominira našim planetom, obnovljivi izvori energije probijaju se na tržišta svih zemalja svijeta. Obnovljivi izvori energije su oni koji ne zagađuju okoliš, koji ne ponestaju i koji su sposobni iskoristiti energiju elemenata zemlje i okoline, kao što su sunce, vjetar i voda, između ostalog, za proizvodnju električne energije . Budući da će fosilna goriva ponestati, obnovljivi izvori su budućnost.
Danas ćemo detaljno razgovarati o fotonaponska solarna energija. Ova energija je, možda, najviše korištena u svijetu u području obnovljivih izvora energije. Želite li znati kako radi i za različite namjene?
Definicija
Prije nego počnemo opisivati njegovu upotrebu i svojstva, bitno je razjasniti što je fotonaponska solarna energija. Fotonaponska sunčeva energija je ono što jest sposobni iskoristiti energiju sunčevog zračenja i pretvoriti je u električnu energiju. To se postiže korištenjem poluvodičkih materijala koji stvaraju električnu struju kada su izloženi svjetlu.
Ovaj izvor energije potpuno je čist, budući da tijekom procesa ne stvara stakleničke plinove niti otrovne emisije. Nadalje, to je a obnovljive energije, što znači da njegov glavni izvor, sunce, neće biti iscrpljen još milijardama godina. Da bi se iskoristila ova energija, uređaji poznati kao solarni paneli. Ovi paneli hvataju fotone svjetlosti iz sunčevog zračenja i pretvaraju ih u električnu energiju kroz proces poznat kao fotonaponski efekt.
Kako se stvara fotonaponska solarna energija?
Proces generiranja fotonaponske solarne energije počinje hvatanjem fotona sunčeve svjetlosti pomoću solarnih panela. One hvataju sunčevo zračenje i fotonaponskim efektom pretvaraju svjetlost u električnu struju. Svaka solarna ploča sastoji se od Fotonaponske ćelije, koji su poluvodički materijali (općenito silicij) sposobni apsorbirati energiju fotona i otpuštati elektrone. Ti 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 sustava, te su ćelije spojene u seriju tvoreći a módulo fotovoltaico, koji je inkapsuliran u strukturu otpornu na vlagu i vremenske nepogode.
Ovaj proces generira istosmjernu struju koja se, putem pretvarača snage, može transformirati u izmjeničnu struju, što omogućuje njezinu upotrebu u domovima i tvrtkama.
Elementi i izvedba
Solarni paneli su uređaji u kojima se snimaju fotonaponske ćelije. Ovi paneli imaju različite namjene, kako osobne tako i poslovne. Zapravo, troškovi panela su se smanjili posljednjih godina, a možemo pronaći standardne instalacije koje postoje 7.000 eura.
Jedna od glavnih prednosti ovih sustava je njihova jednostavna instalacija i nisko održavanje. Nadalje, njegov vijek trajanja je znatno dug, oko 25-30 godina, što omogućuje da se investicija lako amortizira.
Međutim, položaj ploča igra presudnu ulogu u njihovoj izvedbi. Kako bi se maksimiziralo hvatanje energije, paneli bi trebali biti usmjereni prema mjestu gdje primaju najviše sati sunčeve svjetlosti dnevno. Uhvaćena energija može se pohraniti u baterije za korištenje noću ili za oblačnih dana.
Učinkovitost solarne fotonaponske instalacije varirat će ovisno o zemljopisnom području i rasporedu panela. U područjima s više sunčanih sati, solarni sustavi omogućuju povrat investicije za približno osam godina, što ostavlja znatnu marginu vremena za ostvarivanje profita.
Uporaba fotonaponske solarne energije
Fotonaponski sustavi povezani na mrežu
Jedna od glavnih upotreba fotonaponske solarne energije je kroz sustave spojene na električnu mrežu. Ovi sustavi omogućuju korištenje solarne energije za proizvodnju električne energije koja se dovodi u mrežu. Da bi to postigli, koriste se pretvarači snage koji pretvaraju istosmjernu struju koju proizvode ploče u izmjeničnu struju, kompatibilnu s električnom mrežom.
Iako je cijena po kWh solarne energije još uvijek nešto viša u odnosu na druge energente, ta je razlika posljednjih godina znatno smanjena zahvaljujući jeftinijoj tehnologiji i povećanoj učinkovitosti panela. U mnogim regijama s obiljem sunca fotonaponski sustavi već su konkurentni drugim izvorima. Javne subvencije i potpore ključne su kako bi ova opcija postala jedna od najisplativijih za mnoge potrošače.
Ostale namjene fotonaponske solarne energije
Osim korištenja za proizvodnju električne energije, solarni fotonapon ima mnogo više primjena. Neki od najčešćih su:
- rasvjeta: Idealno za osvjetljavanje javnih mjesta, kao što su ceste, odmorišta i ruralna područja.
- Signalizacija: Često se koristi u sektoru cestovne i pomorske signalizacije za označavanje strateških točaka.
- Telekomunikacija: Mnoge instalacije telekomunikacijskih repetitora napajaju svoje sustave pomoću solarne fotonaponske energije.
- Uzgoj: Na farmama i stočarstvu, koristi se za sustave crpljenja vode, električnu opskrbu sustava za mužnju, između ostalog.
Da proširimo ovaj popis, fotonaponska solarna energija također ima kritičnu važnost u ruralnoj elektrifikaciji u izoliranim područjima, omogućujući zajednicama koje su daleko od električnih mreža da imaju pristup električnoj energiji na čist i održiv način.
Fotonaponska solarna energija jedna je 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 prihvate ovu vrstu energije kao održivo, održivo i ekonomično rješenje.