Aurinkosähkön tuotantotekniikkana tunnettu tekniikka muuntaa valoenergian suoraan sähköksi hyödyntämällä puolijohderajapinnan aurinkosähköilmiötä. Aurinkokennopaneeli (moduuli), ohjain ja invertteri ovat sen kolme pääkomponenttia. Elektroniset komponentit muodostavat suurimman osan sen keskeisistä osista. Suurikokoinen aurinkokennomoduuli luodaan kytkemällä aurinkokennot sarjaan, kapseloimalla ne suojaksi ja lisäämällä tehonsäätimiä ja muita osia aurinkosähkön tuotantolaitteen luomiseksi.
1. Miten aurinkoenergiaa tuotetaan?
Aurinkosähkö on prosessi, jossa aurinkoenergia muunnetaan suoraan sähköksi.
Aurinkosähkö on tällä hetkellä yleisin tapa tuottaa aurinkosähköä. Tämän seurauksena aurinkoenergiaa kutsutaan nykyään yleisesti aurinkosähköenergian tuottamiseksi.
2. Miten aurinkokennot tuottavat sähköä?
Aurinkosähkökenno on yksinkertaisin aurinkosähköntuotantoyksikkö, koska se on puolijohdelaite, joka muuntaa auringon säteilyenergiasta tulevan valon ja sähkön tasavirraksi.
Kiteisen piin seostaminen tietyillä alkuaineilla (kuten fosforilla, boorilla ja niin edelleen) aiheuttaa pysyvän epätasapainon materiaalin molekyylivarauksessa, mikä johtaa puolijohdemateriaaliin, jolla on ainutlaatuiset sähköiset ominaisuudet, jotka vastaavat aurinkokennojen erityisistä sähköisistä ominaisuuksista.
Auringonvalolle altistuessaan ainutlaatuisten sähköisten ominaisuuksien omaavat puolijohteet voivat tuottaa vapaita varauksia. Kun päät ovat kiinni, vapaat varaukset kerääntyvät ja liikkuvat tiettyyn suuntaan tuottaen sähköenergiaa.
3. Mitä etuja aurinkosähkön tuotanto tarjoaa?
1). Leveys
Maan pinta saa auringonvaloa, ja sitä voidaan hyödyntää maantieteellisestä sijainnista riippumatta – maalla, merellä, vuorilla tai tasaisella maalla. Vaikka säteilyn kesto ja voimakkuus vaihtelevat, se leviää laajalle, eivätkä sää tai sijainti vaikuta siihen.
2). Kestävyys ja äärettömyys
Aurinko tuottaa tällä nopeudella riittävästi ydinenergiaa kymmenien miljardien vuosien vetyvarastojen kattamiseksi. Nykyisen vakavan ekologisen tilan heikkenemisen vuoksi aurinkoenergia on täysin puhdas, uusiutuva energialähde, jolla on loputtomasti tarjontaa.
3). Mukautettavat asennuspaikat
Avoin katto tarjoaa sen edun, ettei rakennuksen suunta vaikuta siihen, jolloin valo pääsee sisälle pitkiä aikoja ja varjot minimoivat häiriöt. Asuinrakennusten katoille sijoitettavien aurinkosähköntuotantojärjestelmien lisäksi niitä voidaan käyttää myös teollisuusrakennuksissa, joissa aurinkoenergiaa käytetään energian tuottamiseen laitoksen sähköntarpeen tyydyttämiseksi. Katoille sijoitettavan hajautetun aurinkosähköteknologian kehittäminen voi myös tehokkaasti ratkaista maakunnanlaajuisen sähkönkulutuksen ongelman maaseudun kunnostamisen yhteydessä.
4). Vehreä
Luonnollisesti suurempi äänenvoimakkuus ja kirkkaammat näytöt kuluttavat enemmän sähköä. Kirkkauden ja äänenvoimakkuuden vähentäminen ei ainoastaan suojaa silmiä ja korvia, vaan se myös säästää sähköä.
5). Parantaa maan energiaturvallisuutta
Ihmiset voivat parantaa kansallista energiaturvallisuutta vähentämällä riippuvuuttaan fossiilisten polttoaineiden energiantuotannosta ja siten välttämällä energiakriisejä ja polttoainemarkkinoiden epävakautta. Tämä voidaan saavuttaa käyttämällä aurinkosähköä.
6). Minimaaliset ylläpito- ja käyttökustannukset
Aurinkosähkön tuotanto on toimintavarmaa ja luotettavaa, eikä siinä ole mekaanisia voimansiirto-osia. Yhdistettynä automatisoidun ohjaustekniikan laajaan käyttöön aurinkosähkön tuotantojärjestelmät voivat tuottaa sähköä niin kauan kuin aurinkokennomoduuli on käytössä. Tämä johtaa olennaisesti edullisiin ylläpitokustannuksiin, jotka voidaan toteuttaa ilman valvontaa.
4. Millaisia aurinkoenergian tuotantoprojekteja on olemassa?
Aurinkosähköprojektit voidaan luokitella "hajautetuiksi" tai "keskitettyiksi" niiden asettelun perusteella.
Hajautettu: Tietyn kokoisia aurinkosähkövoimalaitoksia, jotka pystytetään käyttäjän sijaintipaikkaan tai liitetään sähköverkkoon, kutsutaan hajautetuiksi aurinkosähkövoimalaitoksiksi. Tällainen voimalaitos voi syöttää sähköä suoraan lähellä oleville ihmisille, ja se asennetaan tyypillisesti maahan, seinälle tai katolle.
Keskitetty: käytetään pääasiassa laajoilla alueilla, kuten vuoristossa ja aavikoilla. Useiden aurinkosähköpaneelien tai aurinkoseurantajärjestelmien avulla tämäntyyppinen voimalaitos kerää aurinkoenergiaa ja muuntaa sen sähköksi, joka lähetetään kuluttajille, jotka asuvat kaukana sähkön tuotantopaikasta.
Rakennukseen integroidut aurinkosähkövoimalaitokset: Nämä luodaan yhdistämällä aurinkoenergian tuotantotekniikka rakennuksen arkkitehtuuriin, jolloin aurinkojärjestelmästä tulee olennainen osa rakennetta. Tällainen voimalaitos voidaan asentaa rakennuksen parvekkeelle, julkisivulle, katolle tai muille alueille.
Aurinkosähkövoimalaitokset voidaan jakaa myös seuraaviin ryhmiin teknologisten ominaisuuksien ja sovellusskenaarioiden perusteella:
Kotikäyttöön tarkoitettu aurinkosähkövoimala: pääasiassa asuinrakennuksissa käytetty pienimuotoinen hajautettu aurinkosähköntuotantojärjestelmä. Sähköntarpeidensa tyydyttämiseksi asunnonomistajat voivat asentaa aurinkopaneeleja katolleen ja tuottaa uusiutuvaa energiaa.
Kaupalliset aurinkosähkövoimalaitokset: mittakaavaltaan keskitettyjen ja asuinrakennusten aurinkosähkövoimalaitosten väliltä, ja ne soveltuvat käytettäväksi liikerakennuksissa, teollisuuspuistoissa ja muissa paikoissa.
Maaseudun aurinkosähkövoimalaitokset: käytetään enimmäkseen maaseutualueilla, joilla ne tarjoavat viljelijöille puhdasta energiaa ja ratkaisevat energiapulan ongelman.
Maaseudun aurinkosähkövoimalaitokset: käytetään enimmäkseen maaseutualueilla, joilla ne tarjoavat viljelijöille puhdasta energiaa ja ratkaisevat energiapulan ongelman.
Julkisen laitoksen aurinkosähkövoimalaitos: se kuvaa aurinkoenergian tuotantoteknologian käyttöä paikoissa, joissa suuri yleisö on läsnä, kuten linja-autoasemilla, kouluissa ja sairaaloissa.
Kelluva aurinkosähkövoimalaitos: Tämän tyyppistä sähköntuotantojärjestelmää käytetään pääasiassa säiliöissä, järvissä ja muissa vesistöissä, joissa aurinkosähköpaneelit on asennettu veden pinnalle.
5. Mikä tekee aurinkosähköstä vähähiilisen ja vihreän energialähteen?
Maailman luonnonsäätiön (WWF) tutkimustulosten mukaan 1 kW:n aurinkosähköntuotantojärjestelmän asentaminen voi tuottaa 1200 kWh sähköä vuodessa, vähentää kivihiilen (tavallisen kivihiilen) käyttöä noin 400 kg ja vähentää hiilidioksidipäästöjä noin tonnilla. Aurinkosähköntuotannolla on merkittäviä energia-, ympäristönsuojelu- ja taloudellisia hyötyjä. Se on yksi parhaista vihreän energian muodoista maassamme.
Uusiutuvien energialähteiden, kuten aurinkosähkön, kehittäminen on yksi tehokkaimmista tavoista ratkaista ympäristöongelmia, kuten savua ja happosateita. Maailman luonnonsäätiön (WWF) tutkimustulosten mukaan yhden neliömetrin aurinkosähkön tuotantojärjestelmän asentaminen vastaa 100 neliömetrin puiden istuttamista.
