Tehnika, znana kot fotovoltaična proizvodnja energije, pretvarja svetlobno energijo neposredno v električno energijo z uporabo fotovoltaičnega učinka na polprevodniškem vmesniku. Njene tri glavne komponente so sončna celica (modul), krmilnik in razsmernik. Elektronske komponente sestavljajo večino njenih ključnih delov. Modul sončne celice z veliko površino je ustvarjen z zaporedno povezavo sončnih celic, njihovim zaprtjem za zaščito in dodajanjem krmilnikov moči in dodatnih delov, s čimer se ustvari fotovoltaična naprava za proizvodnjo energije.
1. Kakšen je postopek pridobivanja sončne energije?
Fotovoltaična proizvodnja energije je postopek neposredne pretvorbe sončne energije v električno energijo.
Fotovoltaična energija je trenutno najpogostejši način proizvodnje sončne električne energije. Zato se sončna energija danes običajno imenuje proizvodnja fotovoltaične energije.
2. Kako sončne celice proizvajajo elektriko?
Fotovoltaična celica je najosnovnejša vrsta fotovoltaične enote za proizvodnjo energije, saj je polprevodniška naprava, ki pretvarja svetlobo in elektriko neposredno iz energije sončnega sevanja v enosmerni tok.
Dopiranje kristalnega silicija s specifičnimi elementi (kot so fosfor, bor itd.) povzroča vztrajno neravnovesje v molekularnem naboju materiala, kar ima za posledico polprevodniški material z edinstvenimi električnimi lastnostmi, ki so odgovorne za različne električne značilnosti fotonapetostnih celic.
Polprevodniki z edinstvenimi električnimi lastnostmi lahko ob izpostavljenosti sončni svetlobi ustvarijo proste naboje. Ko so konci zaprti, se prosti naboji kopičijo in premikajo v določeni smeri, kar proizvaja električno energijo.
3. Katere prednosti ponuja fotovoltaika?
1). Širina
Zemljino površje obseva sončna svetloba, ki jo je mogoče uporabljati in izkoriščati ne glede na geografsko lego – kopno, morje, gore ali ravnino. Čeprav se čas in intenzivnost obsevanja razlikujeta, je sevanje zelo razpršeno in nanj ne vplivata vreme ali lokacija.
2). Trajnost in neskončnost
Sonce s to hitrostjo proizvede dovolj jedrske energije, da bi napajalo več deset milijard let skladiščenja vodika. Glede na današnjo hudo ekološko degradacijo je sončna energija popolnoma čist, obnovljiv vir energije, ki ima neomejene zaloge.
3). Prilagodljiva mesta namestitve
Odprta streha ponuja prednost, da nanjo ne vpliva smer stavbe, kar omogoča, da svetloba doseže notranjost dlje časa in zmanjša motnje sence. Poleg namestitve na strehe stanovanjskih stavb se fotovoltaika lahko uporablja tudi v industrijskih stavbah, kjer se sončna energija uporablja za proizvodnjo energije za zadovoljevanje električnih potreb objekta. Razvoj tehnologije porazdeljene fotovoltaike na strehah lahko učinkovito reši tudi vprašanje porabe električne energije v celotnem okrožju v okviru obnove podeželja.
4). Zeleno
Seveda večja glasnost televizorja in svetlejši zasloni porabijo več električne energije. Zmanjšanje svetlosti in glasnosti ne le ščiti oči in ušesa, ampak tudi varčuje z elektriko.
5). Okrepiti energetsko varnost države
Ljudje lahko izboljšajo nacionalno energetsko varnost z zmanjšanjem odvisnosti od proizvodnje energije iz fosilnih goriv in s tem preprečijo energetske krize in nestabilnost na trgu goriv. To je mogoče doseči z uporabo fotovoltaike za proizvodnjo energije.
6). Minimalni stroški vzdrževanja in delovanja
Delovanje fotovoltaične proizvodnje energije je robustno in zanesljivo ter nima mehanskih prenosnih delov. V kombinaciji s široko uporabo tehnologije avtomatiziranega krmiljenja lahko sklop fotovoltaičnih sistemov za proizvodnjo energije proizvaja električno energijo, dokler je prisoten modul sončne celice. To ima za posledico bistveno nizke stroške vzdrževanja, ki jih je mogoče doseči brez nadzora.
4. Katere vrste projektov za proizvodnjo sončne energije obstajajo?
Fotovoltaične projekte lahko glede na njihovo postavitev razdelimo na "porazdeljene" ali "centralizirane".
Distribuirano: Fotovoltaične elektrarne določene velikosti, ki so postavljene na lokaciji uporabnika ali priključene na električno omrežje, se imenujejo distribuirane fotovoltaične elektrarne. Ta vrsta elektrarne lahko neposredno zagotavlja energijo ljudem v bližini in je običajno nameščena na tleh, steni ali strehi.
Centralizirana: uporablja se predvsem na širokih območjih, kot so gore in puščave. Z uporabo več fotonapetostnih panelov ali sistemov za sledenje soncu ta vrsta elektrarne zbira sončno energijo in jo pretvarja v električno energijo, ki se pošilja porabnikom, ki živijo daleč od mesta proizvodnje energije.
V stavbo integrirane fotovoltaične elektrarne: Te so ustvarjene z združitvijo tehnologije za proizvodnjo sončne energije z arhitekturo stavbe, zaradi česar je sončni sistem sestavni del strukture. Tovrstno elektrarno je mogoče namestiti na balkon, fasado, streho ali druge površine stavbe.
Fotovoltaične elektrarne lahko glede na tehnološke značilnosti in scenarije uporabe razdelimo tudi v naslednje skupine:
Fotovoltaična elektrarna za domačo uporabo: uporablja se predvsem v stanovanjskih stavbah in je majhen porazdeljen sistem za proizvodnjo fotovoltaične energije. Za zadovoljevanje svojih električnih potreb lahko lastniki domov namestijo sončne celice na streho in proizvajajo obnovljivo energijo.
Komercialne sončne elektrarne: po velikosti spadajo med centralizirane in stanovanjske sončne elektrarne ter so primerne za uporabo v poslovnih stavbah, industrijskih parkih in drugih lokacijah.
Podeželske fotonapetostne elektrarne: se večinoma uporabljajo na podeželju, kjer kmetom zagotavljajo čisto energijo in rešujejo problem pomanjkanja električne energije.
Podeželske fotonapetostne elektrarne: se večinoma uporabljajo na podeželju, kjer kmetom zagotavljajo čisto energijo in rešujejo problem pomanjkanja električne energije.
Javni objekt FN elektrarna: opisuje uporabo tehnologije za proizvodnjo sončne energije na mestih, kjer je prisotna širša javnost, kot so avtobusne postaje, šole in bolnišnice.
Plavajoča fotovoltaična elektrarna: Ta vrsta sistema za proizvodnjo električne energije se uporablja predvsem v rezervoarjih, jezerih in drugih vodnih telesih, kjer so fotovoltaični paneli nameščeni na vodni gladini.
5. Zakaj je fotovoltaika nizkoogljični in zeleni vir energije?
Glede na rezultate raziskav Svetovnega sklada za naravo (WWF) lahko namestitev fotovoltaičnega sistema za proizvodnjo električne energije z močjo 1 kW proizvede 1200 kWh električne energije na leto, zmanjša porabo premoga (standardnega premoga) za približno 400 kg in zmanjša emisije ogljikovega dioksida za približno 1 tono. Fotovoltaična proizvodnja električne energije ima znatne energetske, okoljske in gospodarske koristi. Je ena najkakovostnejših zelenih energij v naši državi.
Razvoj obnovljivih virov energije, kot je proizvodnja fotovoltaike, je eden od učinkovitih načinov za reševanje okoljskih problemov, kot sta megla in kisli dež. Glede na rezultate raziskav Svetovnega sklada za naravo (WWF) je namestitev fotovoltaičnega sistema za proizvodnjo energije na kvadratnem metru enakovredna sajenju 100 kvadratnih metrov dreves.
