مقدار نور خورشیدی که در یک ساعت و نیم به سطح زمین می‌تابد برای کنترل مصرف انرژی کل جهان برای یک سال کامل کافی است. فناوری های خورشیدی نور خورشید را از طریق پنل های فتوولتائیک (PV) یا از طریق آینه هایی که تشعشعات خورشیدی را متمرکز می کنند، به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. این انرژی می تواند برای تولید برق یا ذخیره در باتری ها یا ذخیره سازی حرارتی استفاده شود.

انرژی خورشیدی:

انرژی خورشیدی از همجوشی هسته ای که در خورشید ایجاد می شودو برای زندگی روی زمین ضروری است و می توان آن را برای نیازهای انسان مانند برق برداشت کرد.

انرژی خورشیدی چگونه کار می کند؟

انرژی خورشیدی با تبدیل انرژی خورشید به انرژی کار می کند. دو شکل از انرژی تولید شده از خورشید برای استفاده ما وجود دارد – برق و گرما.

هر دو با پنل های خورشیدی تولید می شوند که اندازه آنها از پشت بام تا “مزارع خورشیدی” در هکتار از زمین های روستایی متفاوت است.

مزایا و معایب انرژی خورشیدی:

انرژی خورشیدی علاوه بر اینکه به طور گسترده در دسترس است، تأثیر زیست محیطی و ردپای کربن بسیار کمتری نسبت به سوخت های فسیلی دارد، چه در زمان تولید و چه در زمان استفاده. انرژی خورشیدی را می توان بدون انتشار گازهای گلخانه ای تولید کرد و باعث آلودگی صوتی یا آب نمی شود، اما پنل های خورشیدی معمولاً برای تولید به آب نیاز دارند.

انرژی خورشیدی ارزان تر از سوخت های فسیلی است. سیستم‌هایی که برای جمع‌آوری و تبدیل انرژی خورشیدی استفاده می‌شوند، نه فقط منبع انرژی، نگهداری آسان‌تر هستند. علاوه بر این، انرژی خورشیدی از هزینه های آسیب زیست محیطی مرتبط با انتشار، نشت و عملیات روزانه، و همچنین هزینه های پزشکی مرتبط با آلودگی هوا و آب جلوگیری می کند.

انرژی خورشیدی با وجود مزایایی که دارد، معایبی نیز دارد. یکی از بزرگترین چالش ها هزینه خرید و نصب تجهیزات خورشیدی است. انرژی خورشیدی نیز به داشتن نور کافی خورشید بستگی دارد. به عنوان مثال، پنل های خورشیدی فقط در طول روز موثر هستند، در مناطق خاصی به خوبی کار نمی کنند و می توانند تحت تاثیر آب و هوا قرار بگیرند. نیروگاه های خورشیدی در مقیاس بزرگ نیز می توانند اکوسیستم های گیاهی و جانوری محلی را تخریب کنند.

با این حال، بسیاری از مراکز داده و سایر تأسیسات در حال حاضر از انرژی خورشیدی برای تأمین انرژی عملیات خود استفاده می کنند، که اغلب در ارتباط با سایر منابع برق پاک مانند نیروی باد یا نیروی جزر و مدی است. سازمان ها برای صرفه جویی در هزینه، افزایش خودکفایی و بهبود پایداری به انرژی پاک روی می آورند. اپل، گوگل و مایکروسافت از جمله شرکت های بزرگ فناوری اطلاعات هستند که در زمینه انرژی های تجدیدپذیر و فناوری اطلاعات سبز سرمایه گذاری می کنند.

آیا انرژی خورشیدی یک منبع انرژی پاک است؟

درست است انرژی خورشیدی تجدید پذیر است. منبع بی پایان انرژی است و گازهای گلخانه ای مضر تولید نمی کند – تا زمانی که خورشید می تابد انرژی منتشر می کند.

ردپای کربن پانل های خورشیدی در حال حاضر بسیار کم است، زیرا بیش از 25 سال دوام می آورند. علاوه بر این، مواد مورد استفاده در پانل ها به طور فزاینده ای بازیافت می شوند، بنابراین ردپای کربن همچنان کاهش می یابد.

انرژی خورشیدی چه زمانی کشف شد؟

انرژی خورشیدی اولین بار توسط انسان در قرن هفتم قبل از میلاد استفاده شد، زمانی که انسان از نور خورشید برای ایجاد آتش با انعکاس پرتوهای خورشید بر روی اجسام براق استفاده کرد. بعدها، در قرن سوم پیش از میلاد، یونانی ها و رومی ها از انرژی خورشیدی با آینه برای روشن کردن مشعل در مراسم مذهبی استفاده می کردند.

در سال 1839، در سن 19 سالگی، فیزیکدان فرانسوی، ادموند بکرل، اثر فتوولتائیک (PV) را در حین آزمایش با سلولی ساخته شده از الکترودهای فلزی در یک محلول رسانا کشف کرد. او متوجه شد که سلول هنگام قرار گرفتن در معرض نور الکتریسیته بیشتری تولید می کند – یک سلول فتوولتائیک.

فناوری PV در سال 1954، زمانی که داریل چاپین، کالوین فولر و جرالد پیرسون سلول‌های PV سیلیکونی را در آزمایشگاه‌های بل توسعه دادند، اولین سلول‌های خورشیدی ایجاد شدند که می‌توانستند انرژی کافی از خورشید را برای تامین انرژی وسایل الکتریکی روزمره جذب کنند.

امروزه ماهواره ها، فضاپیماهایی که به دور زمین می چرخند از انرژی خورشیدی استفاده می کنند.

الکتریسیته دقیقاً چگونه از انرژی خورشیدی تولید می شود؟

پنل های خورشیدی معمولاً از سیلیکون یا سایر مواد نیمه هادی ساخته می شوند که روی یک قاب پانل فلزی با پوشش شیشه ای نصب می شوند. هنگامی که این ماده در معرض فوتون ها (بسته های بسیار کوچک انرژی) نور خورشید قرار می گیرد، الکترون آزاد می کند و بار الکتریکی ایجاد می کند.

این شارژر PV یک جریان الکتریکی (جریان مستقیم یا جریان مستقیم) تولید می کند که توسط پنل خورشیدی گرفته می شود. سپس این DC توسط یک مبدل به جریان متناوب (AC) تبدیل می شود. AC جریانی است که هنگام شارژ تجهیزات الکتریکی در یک پریز معمولی استفاده می شود.

تفاوت پانل های فتوولتائیک و پانل های حرارتی خورشیدی چیست؟

همانطور که در بالا توضیح داده شد، پانل های PV خورشیدی برق تولید می کنند و پانل های حرارتی خورشیدی گرما تولید می کنند. در حالی که منبع انرژی یکسان است – خورشید – فناوری در هر سیستم متفاوت است.

PV خورشیدی بر اساس اثر فتوولتائیک است که در آن فوتون ها (واحد اصلی نور) به سطح نیمه هادی مانند سیلیکون برخورد کرده و الکترون آزاد می کنند. گرمایش خورشیدی پیچیده تر است و شامل گرم کردن مستقیم آب (یا مایعات دیگر) فقط با استفاده از نور خورشید است. برای مصارف خانگی، یک پنل حرارتی خورشیدی نیز بر روی سقف رو به خورشید نصب می شود که آب را در مخزن آب گرم ذخیره می کند و در نتیجه آب گرم و گرما را تامین می کند. در مقیاس بزرگتر، از گرمای خورشیدی نیز می توان در نیروگاه ها استفاده کرد.

مزارع خورشیدی چیست؟

مزارع خورشیدی میدان های بزرگی از صفحات خورشیدی به هم پیوسته هستند که در چندین هکتار برای جمع آوری انرژی خورشیدی به طور همزمان جمع آوری شده اند. مزارع خورشیدی برای تولید مقادیر زیادی انرژی خورشیدی طراحی شده‌اند که مستقیماً به شبکه تغذیه می‌شود، برخلاف پنل‌های خورشیدی منفرد که معمولاً یک خانه یا ساختمان واحد را تامین می‌کنند.

آیا تولید انرژی خورشیدی در روزهای ابری امکان پذیر است؟

بله، آنها می توانند: انرژی خورشیدی برای استفاده از انرژی خورشید فقط به نور طبیعی نیاز دارد. گفته می شود که میزان تولید برق توسط پنل های خورشیدی بسته به میزان تابش مستقیم نور خورشید و کیفیت، اندازه، تعداد و محل پنل های مورد استفاده متفاوت است.

بزرگترین تولید کننده انرژی خورشیدی در جهان کیست؟

از سال 2022، چین بزرگترین تولید کننده انرژی خورشیدی در جهان خواهد بود. ایالات متحده آمریکا در رتبه دوم و پس از آن ژاپن، آلمان و هند قرار دارند. 1

چگونه از پنل های خورشیدی انرژی بیشتری دریافت کنیم؟

هر دو دولت بریتانیا و ایالات متحده قصد دارند تا سال 2035 سیستم های برق خود را کربن زدایی کنند و منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی نقش مهمی ایفا کنند.

انرژی خورشیدی در انگلستان:

اولین نیروگاه خورشیدی متصل به شبکه بریتانیا در ماه می 2023 به بهره برداری می رسد. این اولین PV خورشیدی کشاورزی بود که برق را مستقیماً به شبکه بریتانیا تغذیه کرد و امکان انتقال آن را در فواصل طولانی فراهم کرد. پیش از این، مزارع خورشیدی بریتانیا به شبکه‌های توزیع این کشور متصل بودند – شبکه‌های منطقه‌ای ولتاژ پایین که برق را از شبکه فشار قوی به خانه‌ها و مشاغل منتقل می‌کرد.

انتظار می رود این مزرعه خورشیدی که در نزدیکی بریستول قرار دارد، بیش از 73000 مگاوات ساعت (MWh) در سال تولید کند – که برای تامین انرژی معادل بیش از 17300 خانه کافی است – و در مقایسه با تولید برق سنتی، سالانه 20500 تن CO2 منتشر می کند.

گزارش Powering up Britain دولت بریتانیا، جاه طلبی خود را برای پنج برابر کردن استقرار خورشیدی تا سال 2035 با 70 گیگاوات (GW) نصب کرده است که برای تامین برق حدود 20 میلیون خانه کافی است.

انرژی خورشیدی در آمریکا:

مطالعه آینده انرژی خورشیدی که توسط وزارت انرژی ایالات متحده (DoE) در سال 2021 منتشر شد، طراحی شبکه کربن و نقش مهم انرژی خورشیدی در شبکه انرژی ملی را مورد بحث قرار می دهد. بر اساس این بررسی، تا سال 235 40 درصد برق کشور از طریق انرژی خورشیدی تامین می شود.

در آوریل 2023، دولت بایدن هریس سرمایه گذاری 82 میلیون دلاری را برای تأمین مالی فناوری هایی که به ادغام انرژی خورشیدی در شبکه کمک می کند، اعلام کرد. این سرمایه گذاری تولید داخلی و بازیافت خورشیدی را ارتقا می دهد که به تقویت شبکه انرژی پاک در ایالات متحده کمک می کند.

ورود / عضویت

ورود به سایت ثبت نام در سایت

نام کاربری یا آدرس ایمیل *

گذرواژه *

مرا به خاطر بسپار

گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟

آدرس ایمیل *