Deși energiile fosile domină și astăzi planeta noastră, energiile regenerabile își fac loc pe piețele din toate țările lumii. Energiile regenerabile sunt acelea care nu poluează mediul înconjurător, care nu se epuizează și care sunt capabile să profite de energia elementelor pământului și a împrejurimilor, cum ar fi soarele, vântul și apa, printre altele, pentru a genera energie electrică. . Din moment ce combustibilii fosili sunt pe cale să se epuizeze, sursele regenerabile sunt viitorul.
Astăzi vom vorbi în profunzime despre energia solară fotovoltaică. Această energie este, poate, cea mai folosită din lume în domeniul surselor regenerabile. Vrei să știi cum funcționează și diferitele utilizări pe care le are?
Definiție
Înainte de a începe să descriem utilizările și proprietățile sale, este esențial să clarificăm ce este energia solară fotovoltaică. Energia solară fotovoltaică este cea care este capabil să exploateze energia din radiația solară și să o transforme în energie electrică. Acest lucru se realizează prin utilizarea materialelor semiconductoare care generează un curent electric atunci când sunt expuse la lumină.
Această sursă de energie este complet curată, deoarece nu generează gaze cu efect de seră sau emisii toxice în timpul procesului său. În plus, este o energie regenerabilă, ceea ce înseamnă că sursa sa principală, soarele, nu se va epuiza de miliarde de ani. Pentru a valorifica această energie, dispozitivele cunoscute ca panouri solare. Aceste panouri captează fotonii de lumină din radiația solară și îi convertesc în energie electrică printr-un proces cunoscut sub numele de efect fotovoltaic.
Cum este generată energia solară fotovoltaică?
Procesul de generare a energiei solare fotovoltaice începe de la captarea fotonilor luminii solare cu ajutorul panourilor solare. Acestea captează radiația solară și prin efectul fotovoltaic transformă lumina în curent electric. Fiecare panou solar este compus din Celule fotovoltaice, care sunt materiale semiconductoare (în general siliciu) capabile să absoarbă energia fotonilor și să elibereze electroni. Acești electroni, atunci când se mișcă, generează un curent electric.
Este important de reținut că tensiunea de ieșire a unei celule fotovoltaice este destul de scăzută (în jur de 0,6 V). Pentru a crește puterea sistemului, aceste celule sunt conectate în serie formând a modul fotovoltaico, care este încapsulat într-o structură rezistentă la umiditate și vreme nefavorabilă.
Acest proces generează un curent continuu care, prin intermediul invertoarelor de putere, poate fi transformat în curent alternativ, permițând utilizarea lui în locuințe și afaceri.
Elemente și performanță
Panourile solare sunt dispozitivele în care sunt captate celulele fotovoltaice. Aceste panouri au diverse utilizări, atât personale, cât și de afaceri. De fapt, costurile cu panourile au scăzut în ultimii ani, și putem găsi instalații standard care sunt în jur 7.000 euro.
Unul dintre principalele beneficii ale acestor sisteme este lor instalare usoara și întreținere redusă. În plus, durata de viață a acestuia este considerabil de lungă, în jur 25-30 ani, ceea ce permite amortizarea usoara a investitiei.
Cu toate acestea, locația panourilor joacă un rol crucial în performanța acestora. Pentru a maximiza captarea energiei, panourile ar trebui să fie orientate spre locul în care primesc cele mai multe ore de lumină solară pe zi. Energia captata poate fi stocata in baterii pentru a fi folosita noaptea sau in zilele innorate.
Performanța unei instalații solare fotovoltaice va varia în funcție de geografie și de dispunerea panourilor. In zonele cu mai multe ore de soare, sistemele solare permit recuperarea investitiei in aproximativ opt ani, care lasă o marjă considerabilă de timp pentru a obține profit.
Utilizări ale energiei solare fotovoltaice
Sisteme fotovoltaice conectate la rețea
Una dintre principalele utilizări ale energiei solare fotovoltaice este prin intermediul sistemelor conectate la rețeaua electrică. Aceste sisteme permit utilizarea energiei solare pentru a produce energie electrică care este alimentată în rețea. Pentru a realiza acest lucru, ei folosesc invertoare de putere care transforma curentul continuu generat de panouri in curent alternativ, compatibil cu reteaua electrica.
Deși costul pe kWh de energie solară este încă ceva mai mare în comparație cu alte surse de energie, această diferență s-a redus semnificativ în ultimii ani datorită tehnologiei mai ieftine și eficienței crescute a panourilor. În multe regiuni cu soare abundent, fotovoltaicele sunt deja competitive cu alte surse. Subvențiile și ajutoarele publice sunt cheia pentru ca această opțiune să fie una dintre cele mai viabile pentru mulți consumatori.
Alte utilizări ale energiei solare fotovoltaice
În afară de utilizarea sa pentru producerea de energie electrică, solarul fotovoltaic are mult mai multe aplicații. Unele dintre cele mai comune sunt:
- Iluminat: Ideal pentru a oferi lumină în locuri publice, cum ar fi drumuri, zone de odihnă și zone rurale.
- Semnalizare: Este folosit frecvent în sectorul de semnalizare rutieră și maritimă pentru a marca puncte strategice.
- Telecomunicații: Multe instalații de repetoare de telecomunicații își alimentează sistemele folosind energie solară fotovoltaică.
- Agricultură: În ferme și exploatații zootehnice, este utilizat pentru sistemele de pompare a apei, alimentarea electrică a sistemelor de muls, printre altele.
Pentru a extinde această listă, energia solară fotovoltaică are, de asemenea, o relevanță critică în electrificarea rurală din zonele izolate, permițând comunităților aflate departe de rețelele electrice să aibă acces la energie electrică într-un mod curat și durabil.
Energia solară fotovoltaică este una dintre cele mai bune opțiuni pentru a reduce dependența de sursele poluante și neregenerabile. Instalarea sa ușoară și durata lungă de viață au permis din ce în ce mai multor sectoare, de la industrial la rural, să adopte acest tip de energie ca soluție viabilă, durabilă și economică.