Tehnika poznata kao fotonaponska proizvodnja energije pretvara svjetlosnu energiju izravno u električnu energiju koristeći fotonaponski efekt na poluvodičkom sučelju. Panel (modul) solarne ćelije, kontroler i pretvarač su njegove tri glavne komponente. Elektroničke komponente čine većinu njegovih ključnih dijelova. Modul solarne ćelije velike površine stvara se spajanjem solarnih ćelija u seriju, njihovim enkapsuliranjem radi zaštite i dodavanjem kontrolera snage i dodatnih dijelova za stvaranje fotonaponskog uređaja za proizvodnju energije.
1. Koji je proces proizvodnje solarne energije?
Fotonaponska proizvodnja energije je proces izravne pretvorbe sunčeve energije u električnu energiju.
Fotonaponska energija trenutno je najrašireniji 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, budući da je poluvodički uređaj koji pretvara svjetlost i električnu energiju izravno iz energije sunčevog zračenja u istosmjernu struju.
Dopiranje kristalnog silicija specifičnim elementima (kao što su fosfor, bor i tako dalje) uzrokuje trajnu neravnotežu u molekularnom naboju materijala, što rezultira poluvodičkim materijalom s jedinstvenim električnim svojstvima koja su odgovorna za različite električne karakteristike fotonaponskih ćelija.
Kada su izloženi sunčevoj svjetlosti, poluvodiči s jedinstvenim električnim karakteristikama mogu generirati slobodne naboje. Kada su krajevi zatvoreni, slobodni naboji se nakupljaju i kreću u određenom smjeru, proizvodeći električnu energiju.
3. Koje su prednosti fotonaponske proizvodnje energije?
1). Širina
Zemljina površina je obasjana sunčevom svjetlošću, a to se može koristiti i iskorištavati bez obzira na geografski položaj - kopno, more, planine ili ravnicu. Iako se vrijeme i intenzitet zračenja razlikuju, ono je široko raspršeno i neće biti pod utjecajem vremena ili lokacije.
2). Održivost i beskonačnost
Sunce ovom brzinom proizvodi dovoljno nuklearne energije za napajanje desetaka milijardi godina skladištenja vodika. S obzirom na današnju ozbiljnu ekološku degradaciju, solarna energija je potpuno čist, obnovljivi izvor energije koji ima neograničene zalihe.
3). Prilagodljiva mjesta ugradnje
Otvoreni krov pruža prednost jer na njega ne utječe smjer zgrade, omogućujući svjetlosti da dopire u unutrašnjost dulje vrijeme i smanjujući ometanje sjene. Osim što se postavljaju na krovove stambenih zgrada, fotonaponski sustavi za proizvodnju energije mogu se naći i u industrijskim zgradama, gdje se solarna energija koristi za proizvodnju energije za zadovoljavanje električnih potreba objekta. Razvoj tehnologije distribuiranih fotonaponskih sustava na krovovima također može učinkovito riješiti problem potrošnje električne energije u cijeloj županiji u kontekstu ruralne obnove.
4). Zeleno
Naravno, veća glasnoća televizora i svjetliji ekrani troše više električne energije. Smanjenje svjetline i glasnoće 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 tako spriječiti energetske krize i nestabilnost tržišta goriva. To se može postići korištenjem fotonaponske energije.
6). Minimalni troškovi održavanja i rada
Rad fotonaponske proizvodnje energije je robustan i pouzdan te mu nedostaju mehanički prijenosni dijelovi. U kombinaciji s raširenom upotrebom automatizirane tehnologije upravljanja, skup fotonaponskih sustava za proizvodnju energije može proizvoditi električnu energiju sve dok postoji modul solarnih ćelija. To rezultira u biti jeftinim troškovima održavanja koji se mogu ostvariti bez nadzora.
4. Koje vrste projekata za proizvodnju solarne energije postoje?
Fotonaponski projekti mogu se klasificirati kao "distribuirani" ili "centralizirani" na temelju njihovog rasporeda.
Distribuirano: Fotonaponske elektrane određene veličine koje se postavljaju na lokaciji korisnika ili su spojene na električnu mrežu nazivaju se distribuiranim fotonaponskim elektranama. Ova vrsta elektrane može izravno davati energiju ljudima u blizini i obično se montira na tlo, zid ili krov.
Centralizirano: prvenstveno se koristi u širokim prostorima poput planina i pustinja. Korištenjem nekoliko fotonaponskih panela ili sustava 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.
Fotonaponske elektrane integrirane u zgradu: One se stvaraju spajanjem tehnologije proizvodnje solarne energije s arhitekturom zgrade, čineći solarni sustav sastavnim dijelom strukture. Ova vrsta elektrane može se montirati na balkon, zavjesni zid, krov ili druga područja zgrade.
Fotonaponske elektrane mogu se također podijeliti u sljedeće skupine na temelju tehnoloških značajki i scenarija primjene:
Fotonaponska elektrana za kućnu upotrebu: prvenstveno se koristi u stambenim zgradama, to je mali distribuirani fotonaponski sustav za proizvodnju energije. Kako bi zadovoljili svoje električne potrebe, vlasnici kuća mogu instalirati solarne panele na krov i generirati obnovljivu energiju.
Komercijalne fotonaponske elektrane: po veličini spadaju između centraliziranih i stambenih fotonaponskih elektrana te su prikladne za korištenje u poslovnim 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.
Fotonaponska elektrana u javnom objektu: opisuje korištenje tehnologije proizvodnje solarne energije na mjestima gdje je prisutna šira javnost, kao što su autobusni kolodvori, škole i bolnice.
Plutajuća fotonaponska elektrana: Ova vrsta sustava za proizvodnju energije prvenstveno se koristi u rezervoarima, jezerima i drugim vodenim površinama gdje su fotonaponski paneli instalirani na površini vode.
5. Što čini fotonaponsku energiju niskougljičnim i zelenim izvorom energije?
Prema rezultatima istraživanja Svjetskog fonda za prirodu (WWF), instaliranje fotonaponskog sustava za proizvodnju energije od 1 kW može proizvesti 1200 kWh električne energije godišnje, smanjiti upotrebu ugljena (standardnog ugljena) za otprilike 400 kg i smanjiti emisije ugljičnog dioksida za otprilike 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 fotonapona, jedan je od učinkovitih načina rješavanja ekoloških problema poput magle i kiselih kiša. Prema rezultatima istraživanja Svjetskog fonda za prirodu (WWF), instaliranje fotonaponskog sustava za proizvodnju energije površine jednog četvornog metra ekvivalentno je sadnji 100 četvornih metara drveća.
