Tehnika poznata kao fotonaponska proizvodnja energije pretvara svjetlosnu energiju direktno u električnu energiju koristeći fotonaponski efekat na poluprovodničkom interfejsu. Panel (modul) solarnih ćelija, kontroler i inverter su njene tri glavne komponente. Elektronske komponente čine većinu njenih ključnih dijelova. Modul solarnih ćelija velike površine stvara se povezivanjem solarnih ćelija u seriju, njihovim enkapsuliranjem radi zaštite i dodavanjem kontrolera snage i dodatnih dijelova kako bi se stvorio uređaj za fotonaponsku proizvodnju energije.
1. Koji je proces proizvodnje solarne energije?
Fotonaponska proizvodnja energije je proces direktnog pretvaranja solarne energije u električnu energiju.
Fotonaponska energija je trenutno najrasprostranjeniji način proizvodnje solarne električne energije. Kao rezultat toga, solarna energija se sada obično naziva generiranjem fotonaponske energije.
2. Kako solarne ćelije proizvode električnu energiju?
Fotonaponska ćelija je najosnovnija vrsta fotonaponske jedinice za proizvodnju energije, jer je poluprovodnički uređaj koji pretvara svjetlost i električnu energiju direktno iz energije sunčevog zračenja u jednosmjernu struju.
Dopiranje kristalnog silicija specifičnim elementima (kao što su fosfor, bor i tako dalje) uzrokuje trajnu neravnotežu u molekularnom naboju materijala, što rezultira poluprovodničkim materijalom s jedinstvenim električnim svojstvima koja su odgovorna za različite električne karakteristike fotonaponskih ćelija.
Kada su izloženi sunčevoj svjetlosti, poluprovodnici sa jedinstvenim električnim karakteristikama mogu generirati slobodna naboja. Kada su krajevi zatvoreni, slobodna naboja se akumuliraju i kreću u određenom smjeru, proizvodeći električnu energiju.
3. Koje prednosti nudi proizvodnja fotonaponske energije?
1). Širina
Zemljina površina je obasjana sunčevom svjetlošću, a to se može koristiti i iskorištavati bez obzira na geografsku lokaciju - kopno, more, planine ili ravnice. Iako vrijeme i intenzitet zračenja variraju, ono je široko raspršeno i neće biti pod utjecajem vremenskih uvjeta ili lokacije.
2). Održivost i beskonačnost
Sunce ovom brzinom proizvodi dovoljno nuklearne energije da napaja desetine milijardi godina skladištenja vodonika. S obzirom na današnju ozbiljnu ekološku degradaciju, solarna energija je potpuno čist, obnovljivi izvor energije koji ima neograničene zalihe.
3). Prilagodljiva mjesta za instalaciju
Otvoreni krov pruža prednost jer na njega ne utiče smjer zgrade, omogućavajući svjetlosti da dopre do unutrašnjosti tokom dužeg vremenskog perioda i minimizirajući ometanje sjene. Pored postavljanja na krovove stambenih zgrada, fotonaponska energija se može naći i u industrijskim zgradama, gdje se solarna energija koristi za proizvodnju energije za zadovoljavanje električnih potreba objekta. Razvoj tehnologije distribuiranih fotonaponskih sistema na krovovima također može efikasno riješiti problem potrošnje električne energije u cijelom okrugu u kontekstu ruralne obnove.
4). Zeleno
Naravno, veća jačina zvuka na televizorima i svjetliji ekrani troše više električne energije. Smanjenje svjetline i jačine zvuka ne samo da štiti oči i uši, već i štedi električnu energiju.
5). Poboljšati energetsku sigurnost zemlje
Ljudi mogu poboljšati nacionalnu energetsku sigurnost smanjenjem ovisnosti o proizvodnji energije iz fosilnih goriva i na taj način spriječiti energetske krize i nestabilnost tržišta goriva. To se može postići korištenjem fotonaponske energije za proizvodnju energije.
6). Minimalni troškovi održavanja i rada
Rad fotonaponske proizvodnje energije je robustan i pouzdan, te mu nedostaju mehanički prijenosni dijelovi. U kombinaciji sa široko rasprostranjenom upotrebom tehnologije automatiziranog upravljanja, skup fotonaponskih sistema za proizvodnju energije može proizvoditi električnu energiju sve dok postoji modul solarnih ćelija. To rezultira u suštini jeftinim troškovima održavanja koji se mogu realizirati bez nadzora.
4. Koje vrste projekata za proizvodnju solarne energije postoje?
Fotonaponski projekti mogu se klasificirati kao "distribuirani" ili "centralizirani" na osnovu njihovog rasporeda.
Distribuirane: Fotonaponske elektrane određene veličine koje se postavljaju na lokaciji korisnika ili su povezane na električnu mrežu nazivaju se distribuiranim fotonaponskim elektranama. Ova vrsta elektrane može direktno davati energiju ljudima u blizini i obično se montira na tlo, zid ili krov.
Centralizirana: prvenstveno se koristi na širokim prostorima poput planina i pustinja. Korištenjem nekoliko fotonaponskih panela ili sistema za praćenje solarne energije, ova vrsta elektrane prikuplja solarnu energiju i pretvara je u električnu energiju koja se šalje potrošačima koji žive daleko od mjesta proizvodnje energije.
Fotovoltažne elektrane integrirane u zgradu: One se stvaraju spajanjem tehnologije proizvodnje solarne energije s arhitekturom zgrade, čineći solarni sistem sastavnim dijelom strukture. Ova vrsta elektrane može se montirati na balkon, zavjesni zid, krov ili druga područja zgrade.
Fotonaponske elektrane se također mogu podijeliti u sljedeće grupe na osnovu tehnoloških karakteristika i scenarija primjene:
Fotonaponska elektrana za kućnu upotrebu: prvenstveno se koristi u stambenim zgradama, to je mali distribuirani fotonaponski sistem za proizvodnju energije. Da bi zadovoljili svoje električne potrebe, vlasnici kuća mogu instalirati solarne panele na krovu i generirati obnovljivu energiju.
Komercijalne fotonaponske elektrane: po veličini spadaju između centraliziranih i stambenih fotonaponskih elektrana i pogodne su za upotrebu u komercijalnim zgradama, industrijskim parkovima i drugim lokacijama.
Ruralne fotonaponske elektrane: uglavnom se koriste u ruralnim područjima, gdje poljoprivrednicima osiguravaju čistu energiju i rješavaju problem nestašice električne energije.
Ruralne fotonaponske elektrane: uglavnom se koriste u ruralnim područjima, gdje poljoprivrednicima osiguravaju čistu energiju i rješavaju problem nestašice električne energije.
Javni objekat PV elektrana: opisuje upotrebu tehnologije za proizvodnju solarne energije na mjestima gdje je prisutna šira javnost, kao što su autobuske stanice, škole i bolnice.
Plutajuća fotonaponska elektrana: Ova vrsta sistema za proizvodnju energije se prvenstveno koristi u rezervoarima, jezerima i drugim vodenim površinama gdje su fotonaponski paneli instalirani na površini vode.
5. Šta čini fotonaponsku energiju niskougljičnim i zelenim izvorom energije?
Prema rezultatima istraživanja Svjetskog fonda za prirodu (WWF), instaliranje fotonaponskog sistema za proizvodnju energije od 1 kW može proizvesti 1200 kWh električne energije godišnje, smanjiti upotrebu uglja (standardnog uglja) za približno 400 kg i smanjiti emisiju ugljičnog dioksida za približno 1 tonu. Fotonaponska proizvodnja energije ima značajne energetske, ekološke i ekonomske koristi. To je jedna od najkvalitetnijih zelenih energija u našoj zemlji.
Razvoj obnovljivih izvora energije, poput proizvodnje energije iz fotonaponskih panela, jedan je od efikasnih načina za rješavanje ekoloških problema poput magle i kiselih kiša. Prema rezultatima istraživanja Svjetskog fonda za prirodu (WWF), instaliranje fotonaponskog sistema za proizvodnju energije površine jednog kvadratnog metra ekvivalentno je sadnji drveća površine 100 kvadratnih metara.
