Слънчевата енергия е един от най-изобилните и чисти източници на енергия на Земята. Може да осигури електричество, топлина и светлина за домове, предприятия и индустрии. Но как се генерира слънчева енергия и какви са ползите и предизвикателствата от използването му? В тази публикация в блога ще отговорим на тези и много други въпроси.
Какво е слънчева енергия и как работи?
Слънчевата енергия е енергията, която идва от слънцето. Слънцето излъчва електромагнитно лъчение, което достига до Земята под формата на видима светлина, инфрачервени и ултравиолетови лъчи. Част от тази радиация се абсорбира от атмосферата, облаците и земната повърхност, докато част от нея се отразява обратно в космоса. Частта, която достига земната повърхност, може да се използва за генериране на слънчева енергия.
Има два основни начина за използване на слънчевата енергия:
- Слънчеви фотоволтаични (PV) системи: Тези системи преобразуват слънчевата светлина директно в електричество с помощта на слънчеви панели, съставени от фотоволтаични клетки.
- Слънчеви термални системи: Тези системи улавят топлината от слънцето и я използват за нагряване на вода или въздух или дори за генериране на електричество чрез парни турбини.
Как работи слънчевата енергия?
Слънчевата енергия работи, като улавя слънчевата светлина и я превръща в използваеми форми на енергия. Ето разбивка на процеса:
1. Слънчеви панели (фотоволтаични клетки)
Слънчевите панели са съставени от фотоволтаични (PV) клетки, които обикновено са направени от силиций. Когато слънчевата светлина удари повърхността на фотоволтаична клетка, тя възбужда електроните в силициевия материал, карайки ги да се движат. Това движение генерира електрически ток. След това този ток се улавя и преобразува в използваема електроенергия.
- Постоянен ток (DC): Електричеството, генерирано от слънчевите панели, е под формата на постоянен ток (DC), което означава, че тече в една посока.
2. Inverter
Електричеството, генерирано от слънчевите панели, е в постоянен ток, но повечето домове и предприятия използват електричество с променлив ток (AC). Използва се инвертор преобразувайте постоянен ток в променлив ток, което го прави съвместим с електрическата мрежа или домакински уреди.
3. Електрическа мрежа или съхранение
След като електричеството се преобразува в AC, то може да бъде:
- Използва се във вашия дом или бизнес: Електричеството преминава през електрическата система на вашия дом, захранвайки осветлението, уредите и устройствата.
- Съхранява се в батерии: В автономни или хибридни системи излишното електричество може да се съхранява в батерии за по-късна употреба, особено през нощта или в облачни периоди.
- Изпратено в мрежата: В системите, свързани с мрежата, излишната електроенергия може да бъде изпратена обратно към електропреносната мрежа, където може да компенсира потреблението на енергия или дори да спечели кредити (чрез нетно измерване).
4. Слънчеви термални системи
In слънчеви топлинни системи, слънчевата светлина се абсорбира от колектори, които загряват течност (обикновено вода или антифриз). Нагрятата течност може да се използва за битова гореща вода, отопление на помещения или дори за генериране на електричество чрез парни турбини.
Видове слънчеви панели
Има три основни вида слънчеви панели: монокристални, поликристални и тънкослойни. Всеки от тези видове има различни характеристики, предимства и недостатъци. Ето кратко сравнение между тях:
- Монокристални слънчеви панели са направени от монокристални силициеви пластини, които имат равномерен и тъмен вид. Те имат най-висока ефективност, издръжливост и продължителност на живота, но също така и най-висока цена и въздействие върху околната среда.
- Поликристални слънчеви панели са направени от многокристални силициеви пластини, които имат син и петнист външен вид. Те имат по-ниска ефективност, издръжливост и продължителност на живота от монокристалните панели, но също така по-ниска цена и въздействие върху околната среда.
- Тънкослойни соларни панели са направени от тънки слоеве от различни материали, като аморфен силиций, кадмиев телурид или медно-индиев галиев селенид, които се отлагат върху субстрат като стъкло, метал или пластмаса. Те имат най-ниска ефективност, издръжливост и продължителност на живота, но също така и най-ниска цена и въздействие върху околната среда. Освен това са гъвкави и леки, което ги прави подходящи за извити или неправилни повърхности.
Как да съхраняваме и използваме слънчевата енергия
Батерии
Батерии са устройства, които съхраняват излишната слънчева енергия за по-късна употреба. Батериите са съставени от клетки, които съдържат електроди и електролити, които позволяват химически реакции, които преобразуват електрическата енергия в химическа енергия и обратно. Когато слънчевите панели произвеждат повече електричество от необходимото, излишното електричество се изпраща към батериите, където се съхранява като химическа енергия. Когато слънчевите панели произвеждат по-малко електричество от необходимото, съхранената химическа енергия се преобразува обратно в електрическа енергия и се изпраща към товара.
Свързана система
Мрежови системи са най-простият и най-често срещаният тип системи за свързване към мрежата. Те се състоят от слънчев панел, инвертор и измервателен уред. Инверторът преобразува постояннотоковото електричество от слънчевия панел в променливотоково електричество, което съответства на честотата и напрежението на мрежата. Измервателният уред измерва количеството електричество, което се изнася към или внася от мрежата. Компанията за комунални услуги ви плаща за излишната електроенергия, която изнасяте към мрежата, или ви таксува за електроенергията, която внасяте от мрежата, в зависимост от политиката за нетно измерване във вашия район.
Системи извън мрежата
Системи извън мрежата са устройства, които ви позволяват да използвате слънчева енергия независимо от електрическата мрежа. Те се състоят от слънчев панел, инвертор, батерия и контролер за зареждане. Слънчевият панел преобразува слънчевата светлина в постоянен ток, който след това се изпраща към батерията чрез контролера за зареждане. Батерията съхранява излишното електричество за по-късна употреба или доставя електричество към товара, когато слънчевият панел не произвежда достатъчно електричество. Инверторът преобразува постояннотоковото електричество от батерията в променливотоково електричество, което отговаря на изискванията за натоварване.
Какво е слънчева електроцентрала?
Слънчева електроцентрала, известна още като a слънчева електроцентрала, е голямо съоръжение, което използва слънчева енергия за генериране на електричество. Тези растения улавят слънчевата светлина чрез множество слънчеви панели или слънчеви колектори и я превръщат в електрическа енергия. Слънчевите електроцентрали обикновено се разделят на два вида: фотоволтаични (PV) електроцентрали намлява слънчеви топлоелектрически централи.
1. Фотоволтаични слънчеви електроцентрали
Фотоволтаичните (PV) слънчеви електроцентрали използват големи масиви от слънчеви панели, съставени от фотоволтаични клетки, които директно преобразуват слънчевата светлина в електричество. Когато слънчевата светлина удари фотоволтаичните клетки, полупроводниковият материал (като силиций) вътре в клетките претърпява процес, наречен фотоелектричен ефект, генериращ електрически ток. След това този ток се събира и преобразува в използваема електроенергия, която се изпраща към мрежата или системите за съхранение.
- Мащаб: Фотоволтаичните слънчеви електроцентрали могат да варират от няколко киловата до стотици мегавати (MW), като напр. мащабни слънчеви ферми.
- Как работи: Принципът на работа на фотоволтаичните слънчеви централи е подобен на този на жилищните слънчеви системи, но в много по-голям мащаб, като обикновено се изискват огромни площи земя за инсталиране на стотици или хиляди панели.
2. Слънчеви топлоелектрически централи
Слънчевите топлоелектрически централи използват слънчеви колектори, за да концентрират топлинната енергия на слънцето и да я преобразуват в електричество. Тези електроцентрали обикновено използват Концентрирана слънчева енергия (CSP) технология, която използва огледала или лещи за фокусиране на слънчевата светлина върху една точка или област, генерирайки висока топлина. Тази топлина се използва за нагряване на течност (като вода или масло), създавайки пара, която задвижва турбина, свързана с генератор, за производство на електричество.
- Мащаб: Слънчевите топлинни електроцентрали обикновено се изграждат в региони със силна слънчева светлина и са в състояние да осигурят голяма, стабилна мощност.
- Как работи: Тази технология може да съхранява топлинна енергия, което й позволява да продължи да генерира енергия дори когато слънцето не грее, което я прави подходяща както за дневни, така и за нощни операции.
Заключение
Ако се интересувате от използването на слънчева енергия за вашия дом или бизнес, ви каним да посетите нашия уебсайт или се свържете с нас за повече информация. Ние сме водещ онлайн магазин, който продава висококачествена и достъпна соларна енергия домашно съхранение на енергия продукти и услуги.
