سوخت های فسیلی به طور فزاینده ای در حال کاهش هستند و مشکلات زیست محیطی تشدید می شوند. مردم توجه بیشتری به توسعه انرژی های تجدیدپذیر دارند. بر اساس "چشم انداز انرژی خورشیدی جهانی 2023" منتشر شده توسط بلومبرگ، تقاضای جهانی انرژی خورشیدی در سال 2022 تقریباً 40 درصد رشد خواهد کرد و انتظار می رود که به رشد خود ادامه دهد. آژانس بین المللی انرژی پیش بینی می کند که تولید انرژی خورشیدی در سال 2027 از توان زغال سنگ بیشتر شود.
انرژی خورشیدی چیست؟
انرژی خورشیدی از خورشید می آید. خورشید مانند یک راکتور هسته ای بزرگ است. واکنش همجوشی هسته ای هسته خورشید مقدار زیادی انرژی تولید می کند که به صورت نور و گرما به فضا تابش می شود. انسان ها می توانند این انرژی را از طریق فناوری های مختلف مانند پنل های خورشیدی و کلکتورهای حرارتی برداشت کنند.
انرژی خورشیدی به طرق مختلفی استفاده می شود که در درجه اول شامل فتوولتائیک و تبدیل آن به انرژی حرارتی می شود. اولی عمدتاً برای تولید برق مانند برق خانه ها و مشاغل استفاده می شود، در حالی که دومی عمدتاً برای گرم کردن آب استفاده می شود. انواع انرژی خورشیدی شامل خورشیدی غیرفعال و هیبریدی است.
پنل های خورشیدی در طیف وسیعی از کاربردها از جمله منازل، صنایع و اماکن عمومی مورد استفاده قرار می گیرند و می توانند برای روشنایی، تهویه مطبوع، گرمایش، آب گرم، سیستم های پمپ آب و آبیاری کشاورزی استفاده شوند.
انرژی خورشیدی فتوولتائیک
تولید برق فتوولتائیک خورشیدی تبدیل نور خورشید به انرژی الکتریکی از طریق پنل های فتوولتائیک یا ماژول های باتری است. این فرآیند ساده است، به طور معمول از پانل های پانل های خورشیدی برای گرفتن پرتوهای خورشید و تولید جریان مستقیم (DC) استفاده می شود.
به منظور تامین نیازهای برق مسکونی، مردم نیاز به نصب اینورترهای خورشیدی برای تبدیل برق DC به جریان متناوب (AC) دارند. اگر برق فتوولتائیک مازاد وجود داشته باشد، توان باقی مانده را می توان در باتری ها ذخیره کرد یا به شبکه تغذیه کرد. به این ترتیب هر خانوار می تواند در تامین برق به خودکفایی برسد و قبوض برق را کاهش دهد.
نصب پنل های فتوولتائیک خورشیدی آسان است و اندازه آنها را می توان با توجه به توان مورد نیاز خانه تعیین کرد. آنها معمولاً روی پشت بام ها، پشت بام ها، بالکن ها، آلاچیق ها یا مستقیماً روی زمین نصب می شوند. پانل های فتوولتائیک در تمام طول سال در دسترس هستند و نگهداری آنها آسان است.
انرژی حرارتی خورشیدی
دستگاه های گرمایش خورشیدی گرما را مستقیماً از تابش خورشید از طریق پنل های خورشیدی یا کلکتورها گرفته و آن را به انرژی حرارتی تبدیل می کنند. برخلاف سیستم‌های فتوولتائیک، این دستگاه‌ها گرمایی تولید می‌کنند که برای گرم کردن آب یا هوا، اغلب در سیستم‌های گرمایش، استخرهای شنا یا آب گرم خانگی استفاده می‌شود. آنها معمولاً روی پشت بام ها یا مکان های مرتفع نصب می شوند و علاوه بر پنل های خورشیدی حاوی عناصر دیگری مانند لوله ها و مخازن آب هستند. این واحدها فقط در روزهای آفتابی گرما تولید می کنند و نیاز به تعمیر و نگهداری کمی دارند.
خورشیدی غیرفعال
در مقایسه با دو سیستم خورشیدی فعال فوق، منظومه خورشیدی غیرفعال برای به دست آوردن و پردازش انرژی خورشیدی به تجهیزات مکانیکی و الکتریکی مانند صفحات خورشیدی نیاز ندارد، بلکه مستقیماً انرژی خورشیدی را دریافت می کند. سیستم های خورشیدی غیرفعال عمدتاً در زمینه ساخت و سازهای زیست اقلیمی مانند خانه های دارای گواهینامه Passivhaus یا Passivhaus (برگرفته از استاندارد آلمان) استفاده می شوند. این منظومه شمسی غیرفعال به برق نیاز ندارد. درعوض، گرمای خورشید را با طراحی جهت گیری مناسب خانه، انتخاب مصالح ساختمانی مناسب و غیره جمع آوری می کند و آن را در اجزای ساختمان ذخیره می کند که می تواند برای گرمایش یا سرمایش خانه و همچنین برای روشنایی داخلی استفاده شود. این باعث صرفه جویی در انرژی و کاهش ردپای کربن شما می شود.
خورشیدی هیبریدی
خورشیدی هیبریدی یک اصطلاح کلی برای هر یک از سیستم های ترکیبی انرژی خورشیدی و غیر خورشیدی است.
مزایای انرژی خورشیدی چیست؟
1. خورشید فراوان ترین منبع انرژی روی زمین، تمام نشدنی و تمام نشدنی است.
2. اگرچه برای تولید پنل های خورشیدی به نیمه هادی ها نیاز است، اما انرژی خورشیدی خود باعث آلودگی نمی شود. در طول استفاده از انرژی خورشیدی، گازهای گلخانه‌ای و سایر گازهای زائد تولید نمی‌شود و هیچ صدایی تولید نمی‌شود.
3. انرژی خورشیدی تحت تأثیر بحران یا ناآرامی های انرژی قرار نمی گیرد.
4. انرژی خورشیدی می تواند انتشار کربن را کاهش دهد.
5. اگرچه راندمان استفاده از سیستم های انرژی خورشیدی در سراسر جهان یکسان نیست، اما همه آنها می توانند در شرایط آب و هوایی مختلف برق تولید کنند.
6. انرژی خورشیدی می تواند هزینه های انرژی خانه را کاهش دهد.
7. نصب پنل های خورشیدی می تواند ارزش خانه شما را افزایش دهد.
8. فناوری خورشیدی کارآمدتر می شود و پنل های خورشیدی ارزان تر می شوند.
9. صنعت خورشیدی یک صنعت انرژی های تجدیدپذیر است که به سرعت در حال رشد است و باعث ایجاد شغل می شود.