Fotovoltaik Güneş Enerjisi

0
30
guneş paneli
fotovoltaik enerji

Kısaca :

Fotovoltaik güneş enerjisi, fotoelektrik etkiye dayalı bir teknoloji kullanılarak güneş ışığının elektriğe dönüştürülmesiyle elde edilir. Öz tüketim için küçük jeneratörlerden büyük fotovoltaik santrallere kadar uzanan tesislerde üretilebilen yenilenebilir, tükenmez ve çevreyi kirletmeyen bir enerji türüdür. Bu devasa güneş alanlarının nasıl çalıştığını keşfedin.

Fotovoltaik Enerji Nedir?

Fotovoltaik güneş enerjisi, elektrik üretmek için güneş radyasyonu kullanan temiz, yenilenebilir bir enerji kaynağıdır Belirli malzemelerin fotonları (hafif parçacıklar) absorbe edebildiği ve elektronları serbest bırakarak bir elektrik akımı üretebildiği sözde fotoelektrik etkiye dayanır .

Bu amaçla, monokristal, polikristal veya amorf silikon veya diğer ince film yarı iletken malzemelerden yapılabilen fotovoltaik hücre adı verilen bir yarı iletken cihaz kullanılır. Monokristal silikondan yapılan hücreler, tek bir saf silikon kristalinden elde edilir ve ortalama olarak %18 ile %20 arasında maksimum verim elde edilir. Yapılmış olanlar polikristalin silisyum bunlar ucuzdur ve% 16 ve% 17.5 arasında bir ortalama verimine sahip, yani çeşitli kristallerden bloklar halinde yapılır. Son olarak, amorf silikondan yapılanlar, daha düşük bir performansa (ortalama verimlilik %8 ile %9 arasında) ve aynı zamanda daha düşük bir fiyata yol açan düzensiz bir kristal ağa sahiptir.

İki ana güneş enerjisi teknolojisi türü vardır: fotovoltaik (PV) ve güneş enerjisi. Solar PV, evlerde ve işyerlerinde gördüğünüz çatı güneş enerjisidir – doğrudan güneş enerjisinden elektrik üretir. Solar termal teknolojiler, güneş enerjisini ısı üretmek için kullanır ve bundan elektrik üretilir.

Avustralya her yıl güneşten tüm fosil yakıt kullanımının toplamından binlerce kat daha fazla güneş enerjisi alıyor. Şu anda bunun sadece milyonda birini doğrudan ticari enerji olarak kullanıyoruz.

Solar fotovoltaik, hareketli parçalar olmadan güneş ışığından elektrik üreten zarif bir teknolojidir.

fotovoltaik enerji çalışma sistemi

Bir fotovoltaik hücrede, güneş ışığı elektronları konakçı silikon atomlarından ayırır. Foton adı verilen küçük ışık enerjisi paketleri elektronlar tarafından yakalanır ve elektronu ana atomundan serbest bırakmaya yetecek kadar enerji verir. Hücrenin üst yüzeyine yakın bir yerde pn-bağlantı adı verilen “tek yönlü bir zar” bulunur. Pn-bağlantısı, küçük miktarlarda fosforun yaklaşık bir mikrometrelik bir derinliğe kadar ince bir silikon tabakasına yayılmasıyla oluşturulur.

Serbest bir elektron pn-bağlantısını geçtiğinde kolayca geri dönemez ve güneşe bakan yüzeyde negatif bir voltajın (ve arka yüzeyde pozitif bir voltajın) görünmesine neden olur. Güneş pilinden akım, voltaj ve güç elde etmek için ön ve arka yüzeyler harici bir devre aracılığıyla birbirine bağlanabilir.

Güneş pilleri, tipik hizmet ömrü 20 ila 40 yıl olan fotovoltaik modüller oluşturmak için camın arkasına paketlenir.

Çoğu durumda, bina çatılarına monte edilen fotovoltaik modüller, binanın tükettiği kadar elektrik üretebilir. 25-50m bir kolektör alanı böylece tipik bir modül, yılda metrekare başına 200 kilovat saat (AC) hakkında üretecektir 2 iktidara makul enerji tasarruflu Avustralyalı ev gereklidir. Böyle bir ev, gündüzleri şebekeye geceleri ithal ettiğinden daha fazla elektrik ihraç eder.

Kilometre başına 0,2 kg karbon dioksit salan ve yılda 10.000 km giden yakıt verimli bir otomobilin yıllık sera gazı emisyonlarını dengelemek için ek 10 m 2 gereklidir.

Fotovoltaik Tesisler

İki tür fotovoltaik santral vardır: şebekeye bağlı olanlar ve olmayanlar. İlki içinde iki alt sınıf vardır:

  • Fotovoltaik santraller: Panellerin ürettiği tüm enerji elektrik şebekesine beslenir.
  • Kendi kendine tüketen jeneratör: Üretilen elektriğin bir kısmı üretici tarafından (örneğin bir konutta) tüketilir ve geri kalanı şebekeye deşarj edilir. Ayrıca üretici, ünitenin yeterli tedarik sağlamadığı durumlarda taleplerini karşılamak için ihtiyaç duyduğu enerjiyi şebekeden alır.

Bu şebeke bağlantılı kurulumların üç temel unsuru vardır:

  • Fotovoltaik paneller: Bunlar, güneş radyasyonunu yakalayan ve ışığı (fotonları) elektrik enerjisine (elektronlar) dönüştüren silikon katmanları arasına monte edilmiş fotovoltaik hücre gruplarıdır.
  • İnvertörler: Panellerin ürettiği doğru elektrik akımını, tüketime uygun alternatif akıma çevirirler.
  • Transformatörler: İnvertörler tarafından üretilen alternatif akım düşük voltajdır (380-800 V), bu nedenle orta gerilime (36 kV’a kadar) yükseltmek için bir transformatör kullanılır.

Şebekeden bağımsız tesisler izolasyon içinde çalışır ve genellikle aydınlatma taleplerini karşılamak, telekomünikasyonu desteklemek ve sulama sistemlerinde pompaları çalıştırmak için uzak konumlarda ve çiftliklerde bulunur. Bu izole bitkiler, işlev görmek için iki ek öğeye ihtiyaç duyar:

  • Piller: Üretildiğinde kullanılmayan panellerin ürettiği enerjiyi depolamak için depolanan enerji daha sonra gerektiğinde kullanılabilir.
  • Kontrolörler: pili aşırı şarjdan korumak ve pilin verimsiz kullanımını önlemek için.

Fotovoltaik Enerjinin Avantajları

  • Bu bir olan enerjinin% 100 yenilenebilir tükenmez ve çevreyi kirletmeyen tipi sürdürülebilir gelişmesine katkıda neden olan atık yakıtlar tüketen veya oluşturmaz.
  • Öyle , modüler küçük çatı panellerine zeminde büyük fotovoltaik bitkilerden değişen tesisatlarında kullanılabilecek şekilde.
  • Daha sonra kullanılabilecek fazla elektriği depolamak için pillerin takılmasını sağlar .
  • Özellikle elektrik hatlarının bulunmadığı veya kurulumunun zor veya pahalı olduğu kırsal veya izole alanlar veya yılda saatlerce güneş ışığı alan coğrafi alanlar için uygun bir sistemdir .
  • En yeni projelerle yeşil işler yaratmaya ve yerel ekonomiyi canlandırmaya katkıda bulunur .

Değişen Bir Pazar

Dünya güneş enerjisi pazarına fotovoltaik hakimdir ve dünya PV pazarının çoğuna kristal silikon güneş pilleri hizmet vermektedir. Şimdiye kadar PV, tüketici elektroniği, uzak alan güç kaynakları ve uydular gibi niş pazarlarda yaygın bir kullanım alanı bulmuştur.

Son yıllarda solar PV maliyetinde çarpıcı düşüşler oldu ve endüstri son derece genişledi. Panel fiyatları şu anda kilovat başına 1000$’ın altında ve sistem fiyatları kilovat başına 2000-3000$’dır. Solar PV elektriği artık şebekeden gelen hem yerel hem de ticari perakende elektrikten daha ucuzdur . Birçok yerde toptan konvansiyonel elektrik ile maliyet-rekabetçiliğe yaklaşıyor.

Fotovoltaik sistemlerin maliyetinin onlarca yıl boyunca düşmeye devam etmesi güvenle beklenebilir. Dünya çapındaki mevcut PV modülü satışları yılda 30-40 gigawatt’tır (yaklaşık olarak Avustralya elektrik sisteminin güç kapasitesine eşittir). 2012’de Avustralya’da yaklaşık bir gigawatt kuruldu ve yaklaşık bir milyon Avustralya evinin çatılarında fotovoltaik sistemler var. Panel satın alma sübvansiyonlarının sona ermesinin ardından 2013’te talebin düşmesi muhtemeldir , ancak güneş enerjisinin maliyeti Avustralya’nın her yerinde perakende ticaret ve yerel tarifelerin çok altında olduğundan, 2014’ten itibaren uzun vadeli bir büyüme eğilimine devam edecektir.

Sektördeki Sorunlar

Son yıllarda fotovoltaik üretim kapasitesi, yoğun bir fiyat savaşına ve eski pazar lideri Suntech de dahil olmak üzere yüksek profilli PV şirketlerinin iflas dalgasına yol açan talebin çok ötesine geçti. Teknolojik yenilik, şirketlerin hayatta kalmaya odaklanma ihtiyacı tarafından sıkıştırılıyor. Derin bir endüstri sarsıntısı ve konsolidasyon sürüyor. Kazananlar yılda bir trilyon dolarlık endüstriye dönüşecek.

Solar PV endüstrisinin geleceği, PV’nin çevresel hususlar, malzeme arzı, arazi gereksinimleri, güvenlik hususları veya aslında fiyattan başka herhangi bir şey tarafından çok az kısıtlandığı temel denklemi tarafından yönlendirilir – ve fiyat şu anda (veya yakında) neredeyse rekabetçi olacaktır. her yerde.

Güneş Enerjisi Devrimi

Perakende düzeyinde fotovoltaikler için şebeke paritesi , dünyanın çoğu işletmesi ve nüfusu için zaten elde edilmiştir . Avustralya şehirlerinde, çatı güneş enerjisi sistemleri tipik olarak, yerel ve ticari perakende elektriğin genellikle sattığının yarısı ila üçte ikisi arasında bir maliyetle elektrik üretir. Bu, sübvansiyona ihtiyaç duymadan konut ve ticari sektörlerde satışların hızlı büyümesine yol açmaktadır.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz
Lütfen isminizi yazınız