Satu teknik yang dikenali sebagai penjanaan kuasa fotovoltaik menukarkan tenaga cahaya terus kepada elektrik dengan menggunakan kesan fotovoltaik pada antara muka semikonduktor. Panel sel solar (modul), pengawal dan penyongsang adalah tiga komponen utamanya. Komponen elektronik membentuk sebahagian besar bahagian utamanya. Modul sel solar kawasan besar dicipta dengan menyambungkan sel solar secara bersiri, membungkusnya untuk perlindungan dan menambah pengawal kuasa dan bahagian tambahan untuk mencipta peranti penjanaan kuasa fotovoltaik.
1. Apakah proses penjanaan kuasa solar?
Penjanaan kuasa fotovoltaik ialah proses menukarkan tenaga suria secara langsung kepada elektrik.
Kuasa fotovoltaik kini merupakan cara paling lazim untuk menghasilkan elektrik solar. Hasilnya, kuasa solar kini biasanya dirujuk sebagai penjanaan tenaga fotovoltaik.
2. Bagaimanakah sel solar menjana elektrik?
Sel fotovoltaik merupakan unit penjanaan kuasa fotovoltaik yang paling asas, kerana ia merupakan peranti semikonduktor yang menukarkan cahaya dan elektrik secara langsung daripada tenaga sinaran suria kepada arus terus.
Doping silikon kristal dengan unsur-unsur tertentu (seperti fosforus, boron, dan sebagainya) menyebabkan ketidakseimbangan berterusan dalam cas molekul bahan, menghasilkan bahan semikonduktor dengan sifat elektrik unik yang bertanggungjawab untuk ciri-ciri elektrik sel fotovoltaik yang berbeza.
Apabila terdedah kepada cahaya matahari, semikonduktor dengan ciri-ciri elektrik yang unik boleh menghasilkan cas bebas. Apabila hujungnya ditutup, cas bebas terkumpul dan bergerak ke arah tertentu, menghasilkan tenaga elektrik.
3. Apakah faedah yang ditawarkan oleh penjanaan kuasa fotovoltaik?
1). Keluasan
Permukaan bumi disinari oleh cahaya matahari, dan ini boleh digunakan dan dieksploitasi tanpa mengira lokasi geografi—darat, laut, gunung atau tanah rata. Walaupun masa dan keamatan penyinaran berbeza-beza, ia tersebar secara meluas dan tidak akan terjejas oleh cuaca atau lokasi.
2). Kemampanan dan Infiniti
Matahari menghasilkan tenaga nuklear yang mencukupi pada kadar ini untuk menggerakkan simpanan hidrogen bernilai puluhan bilion tahun. Memandangkan degradasi ekologi yang teruk pada masa kini, tenaga solar merupakan sumber tenaga boleh diperbaharui yang bersih sepenuhnya dan mempunyai bekalan yang tidak berkesudahan.
3). Tapak pemasangan yang boleh disesuaikan
Bumbung terbuka memberikan manfaat kerana tidak terjejas oleh arah bangunan, membolehkan cahaya sampai ke bahagian dalam untuk jangka masa yang lama dan meminimumkan gangguan bayang-bayang. Selain diletakkan di atas bumbung bangunan kediaman, penjanaan kuasa fotovoltaik juga boleh ditemui di bangunan perindustrian, di mana kuasa solar digunakan untuk menjana tenaga bagi memenuhi keperluan elektrik kemudahan tersebut. Pembangunan teknologi fotovoltaik teragih atas bumbung juga boleh menangani isu penggunaan elektrik seluruh daerah secara berkesan dalam konteks pemulihan luar bandar.
4). Menghijau
Sememangnya, kelantangan TV yang lebih tinggi dan skrin yang lebih cerah menggunakan lebih banyak elektrik. Mengurangkan kecerahan dan kelantangan bukan sahaja melindungi mata dan telinga, tetapi ia juga menjimatkan elektrik.
5). Meningkatkan keselamatan tenaga negara
Orang ramai boleh meningkatkan keselamatan tenaga negara dengan mengurangkan pergantungan mereka kepada penjanaan kuasa bahan api fosil dan seterusnya mengelakkan krisis tenaga dan ketidakstabilan pasaran bahan api. Ini boleh dicapai melalui penggunaan penjanaan kuasa fotovoltaik.
6). Perbelanjaan penyelenggaraan dan operasi yang minimum
Operasi penjanaan kuasa fotovoltaik adalah kukuh dan boleh dipercayai, dan ia kekurangan bahagian transmisi mekanikal. Apabila digabungkan dengan penggunaan teknologi kawalan automatik yang meluas, satu set sistem penjanaan kuasa fotovoltaik boleh menghasilkan elektrik selagi terdapat modul sel solar. Ini menghasilkan kos penyelenggaraan yang pada dasarnya murah yang boleh direalisasikan tanpa penyeliaan.
4. Apakah jenis projek penjanaan kuasa solar yang ada?
Projek PV boleh dikelaskan sebagai "diagihkan" atau "berpusat" berdasarkan susun aturnya.
Diagihkan: Loji kuasa fotovoltaik dengan saiz tertentu yang didirikan di lokasi pengguna atau dihubungkan ke grid elektrik dirujuk sebagai loji kuasa fotovoltaik teragih. Loji kuasa jenis ini boleh memberikan kuasa secara langsung kepada orang berdekatan dan biasanya dipasang di atas tanah, dinding atau bumbung.
Berpusat: terutamanya digunakan di ruang yang luas seperti pergunungan dan gurun. Dengan penggunaan beberapa panel fotovoltaik atau sistem pengesanan solar, loji janakuasa jenis ini mengumpulkan tenaga solar dan mengubahnya menjadi elektrik yang dihantar kepada pengguna yang tinggal jauh dari tapak penjanaan kuasa.
Loji janakuasa fotovoltaik bersepadu bangunan: Ini dihasilkan dengan menggabungkan teknologi penjanaan kuasa solar dengan seni bina bangunan, menjadikan sistem solar sebagai bahagian penting dalam struktur. Loji janakuasa jenis ini boleh dipasang di balkoni bangunan, dinding langsir, bumbung atau kawasan lain.
Loji kuasa PV juga boleh diasingkan kepada kumpulan berikut berdasarkan ciri teknologi dan senario aplikasi:
Stesen janakuasa PV kegunaan rumah: terutamanya digunakan di bangunan kediaman, ia merupakan sistem penjanaan kuasa PV teragih berskala kecil. Bagi memenuhi keperluan elektrik mereka, pemilik rumah boleh memasang panel solar di atas bumbung mereka dan menjana tenaga boleh diperbaharui.
Stesen janakuasa PV komersial: berada di antara stesen janakuasa PV berpusat dan kediaman dari segi skala, dan ia sesuai untuk kegunaan di bangunan komersial, taman perindustrian dan lokasi lain.
Loji janakuasa fotovoltaik luar bandar: kebanyakannya digunakan di kawasan luar bandar, di mana ia menyediakan tenaga bersih kepada petani dan menangani isu kekurangan kuasa.
Loji janakuasa fotovoltaik luar bandar: kebanyakannya digunakan di kawasan luar bandar, di mana ia menyediakan tenaga bersih kepada petani dan menangani isu kekurangan kuasa.
Stesen janakuasa PV kemudahan awam: ia menerangkan penggunaan teknologi penjanaan kuasa solar di tempat-tempat yang dikunjungi orang awam, seperti terminal bas, sekolah dan hospital.
Stesen janakuasa fotovoltaik terapung: Sistem penjanaan kuasa jenis ini digunakan terutamanya di takungan, tasik dan badan air lain di mana panel fotovoltaik dipasang di permukaan air.
5. Apakah yang menjadikan tenaga fotovoltaik sebagai sumber tenaga rendah karbon dan hijau?
Menurut hasil kajian daripada World Wide Fund for Nature (WWF), pemasangan sistem penjanaan kuasa fotovoltaik 1 kW boleh menghasilkan 1200 kWh elektrik dalam setahun, mengurangkan penggunaan arang batu (arang batu standard) sebanyak kira-kira 400 kg, dan mengurangkan pelepasan karbon dioksida sebanyak kira-kira 1 tan. Penjanaan kuasa fotovoltaik mempunyai tenaga, perlindungan alam sekitar dan faedah ekonomi yang ketara. Ia merupakan salah satu tenaga hijau berkualiti terbaik di negara kita.
Pembangunan sumber tenaga boleh diperbaharui, seperti penjanaan kuasa fotovoltaik, merupakan salah satu cara yang berkesan untuk menangani isu alam sekitar seperti jerebu dan hujan asid. Menurut hasil penyelidikan daripada World Wide Fund for Nature (WWF), memasang sistem penjanaan kuasa fotovoltaik satu meter persegi adalah bersamaan dengan menanam 100 meter persegi pokok.
