Miliarde de kilowați de energie radiantă trimit pe Pământ soarele - sursa vieții de pe planeta noastră. Utilizarea acestei energii și transformarea acesteia în energia necesară este rezolvată prin utilizarea celulelor solare ca convertoare. Bateriile solare - una dintre cele mai promițătoare surse de energie electrică atât pentru întreprinderile industriale, cât și pentru uz casnic.
Celule solare (capacul modulului) este DC fotoelectric generator de curent, principiul de funcționare se bazează pe o proprietate fizică de semiconductoare: fotoni de lumină bat electronii de pe orbita exterioara atomii din materiale semiconductoare, creând în același timp un număr suficient de electroni liberi pentru apariția unui curent electric. Când un circuit electric este închis, se generează un curent electric. Pentru a obține cantitatea necesară de energie, de obicei una sau două elemente nu sunt suficiente. Prin urmare, ele sunt combinate în panouri în care sunt conectate în paralel sau în serie pentru a obține parametrii necesari pentru curent și tensiune. Suprafața unor astfel de panouri variază de la câțiva centimetri pătrați până la câțiva metri pătrați. Pe măsură ce numărul panourilor crește, la fel și ieșirea. Eficiența conversiei energiei solare în energie electrică depinde nu numai de mărimea bateriei, dar, de asemenea, cu privire la intensitatea luminii solare și unghiul de incidență al razelor, și, prin urmare, eficiența bateriei este determinată de poziția sa (latitudine), starea vremii, ora din zi și an.
Principalul avantaj al unei baterii solare, cum ar fi energia solară în general, este disponibilitatea generală și inexhaustibilitatea sursei de energie (Soarele).
Siguranța ecologică recunoscută teoretic a bateriilor solare mărește numărul potențialilor consumatori de energie solară, în special în rândul fanilor tehnologiilor "verzi". Trebuie remarcat faptul că substanțele toxice sunt adesea folosite în producerea de fotocelule și în materialele utilizate pentru fabricarea lor, precum și în echipamentele suplimentare pentru centralele solare (bateriile).
Bateriile solare nu se uzează practic, deoarece nu conțin piese în mișcare și rareori nu reușesc.
Durată lungă de viață fără deteriorarea caracteristicilor de performanță - 25 ani sau mai mult, fapt confirmat de mulți ani de utilizare.
Funcționarea panourilor solare nu depinde de defecțiunile tehnice ale furnizorilor de energie.
Bateriile solare nu au nevoie de combustibil, ceea ce face posibil să nu depindă de prețul acestora sau de problemele de transport.
În plus, panourile solare sunt fără zgomot, decât diferă în mod favorabil de sistemele eoliene.
Energia generată de panourile solare este de fapt gratuită (una "dar" - toate acestea numai după ce energia inițială a fost deja investită în sistemul de energie solară și a fost plătită).
Unul dintre avantajele sistemelor fotovoltaice este modularitatea. Cu creșterea consumului de energie și / sau a oportunităților financiare, un proprietar de locuințe care utilizează panouri solare ca sursă de energie electrică poate crește puterea sistemului prin adăugarea de module fotoelectrice suplimentare.
Cu toate acestea, în ciuda numărului semnificativ de avantaje, celulele solare sunt adesea folosite ca sursă auxiliară de energie electrică.
Motivele pentru aceasta sunt mai multe și cele mai semnificative dintre acestea sunt costul ridicat al bateriei solare și eficiența insuficientă. În medie, 1 pătrat. Contorul din zona bateriei solare nu produce mai mult de 120 de puteri utile. Această energie nu este suficientă nici pentru funcționarea calculatorului. În medie, eficiența celulelor solare utilizate pentru alimentarea clădirilor este de 14%, ceea ce este mai mic decât eficiența surselor tradiționale de energie.
Costul ridicat al bateriilor se datorează perioadei lungi de rambursare și, în consecință, prețului ridicat al energiei produse în această perioadă. Odată cu îmbunătățirea tehnologiilor existente și cu apariția noilor evoluții, această deficiență este treptat depășită. În general, panourile solare în condiții moderne rusești sunt încă o plăcere scumpă. În Occident, situația este mai bună, grație programelor de stat care susțin tehnologiile verzi și a investițiilor mari în producția de energie solară.
Panourile solare sunt ineficiente atât în timpul iernii, cât și în condiții de noros și în ceață. Dependența de condițiile meteorologice impune utilizarea panourilor solare în combinație cu alte surse alternative de energie în sistemul hibrid, precum și utilizarea sistemelor de stocare pentru conservarea energiei în caz de vreme nefavorabilă.
Fluxul de energie solară la suprafața pământului depinde de latitudinea și climatul geografic din zonă. În diferite părți ale lumii, cantitatea de energie solară care are loc pe pământ poate varia foarte mult.
Pentru dispozitivele care consumă mai multă energie, celulele solare nu sunt aplicabile.
Utilizarea sistemelor energetice bazate pe baterii solare necesită instalarea de echipamente suplimentare (baterii, invertoare etc.) și disponibilitatea unor facilități de sprijin pentru amplasarea acestora.
Centralele solare nu generează energie electrică pe timp de noapte și nu funcționează eficient cu radiațiile solare împrăștiate, dimineața și seara. Orientarea celulelor solare în raport cu Soarele, permite creșterea curentului generat de acestea, însă orientarea zilnică a bateriilor este destul de dificilă. Sistemele de urmărire existente pentru Soare (trackers) salvează într-o oarecare măsură situația și măresc eficiența sistemului, dar sunt costisitoare și necesită întreținere. Prin urmare, utilizarea lor este limitată, de obicei, la sisteme mari de alimentare. Având în vedere că vârfurile de consum de energie electrică în orele de seară și poate fluctuații de putere atunci când schimbă starea vremii, fie trebuie să utilizeze baterii electrice eficiente (care este, de asemenea, încă o problemă), sau construirea de stații de pompare puternice, care ocupă, de asemenea, o mulțime de spațiu, sau utilizarea conceptului de energie de hidrogen prea mult timp departe de a fi perfect. Trebuie remarcat faptul că bateriile nichel-cadmiu nu funcționează bine la temperaturi ridicate și scăzute. Coborârea temperaturii bateriei sub 0 ° C duce la o scădere semnificativă a puterii.
Pentru a găzdui centralele electrice industriale puternice, sunt necesare zone uriașe libere. De exemplu, o centrală electrică cu o capacitate de 1 GW necesită câteva zeci de kilometri pătrați de zonă. Această problemă este acum rezolvată cu succes prin plasarea bateriilor solare în centralele solare mari, la o altitudine de 1,8 până la 2,5 metri, ceea ce face posibilă utilizarea terenurilor sub o centrală pentru diverse nevoi agricole, cum ar fi pășunatul. În plus, lumea este încă destul de mare, nedezvoltată de om, teritorii (de exemplu, deșerturi). Utilizarea centralelor electrice cu baloane solare poate fi, de asemenea, o soluție la problema găsirii unor suprafețe mari de teren pentru centralele solare.
Suprafața panourilor solare ar trebui să fie curățată periodic de praf și de alți contaminanți, care, în cazul unor centrale electrice mari care ocupă câțiva kilometri pătrați, cauzează anumite dificultăți.
Eficiența fotocelulelor scade odată cu încălzirea lor și, deoarece funcționează sub încălzirea radiației solare, există o nevoie urgentă de a instala sisteme de răcire, de obicei apă.
După 30 de ani de funcționare, performanța celulelor fotovoltaice începe să scadă.
Un dezavantaj semnificativ de celule solare este prezența substanțelor toxice în sine fotocelule (plumb, cadmiu, galiu, arsenic și altele asemenea. D.) și utilizarea substanțelor toxice în timpul producției lor, în ciuda curățenia mediului obținute la aceeași putere. 30-50 ani folosesc baterii apare în mod inevitabil, problema eliminării lor, care nu a fost încă rezolvată în termeni de ecologie.
Tipuri de baterii cu siliciu solar.
Există mai multe tipuri de baterii solare de siliciu, în funcție de metoda de fabricație. Cel mai eficient tip de panouri solare este realizat din siliciu monocristalin. În plus față de o ușoară întunecare a polimerului de proces, care este un agent de etanșare pentru plăci, panourile solare practic nu își schimbă parametrii tehnologici în timpul unei lungi durate de utilizare.
Celulele solare policristaline cu siliciu au o eficiență maximă de până la 15% și o durată de viață apropiată de durata de viață a siliciului monocristalin. Prețul de cost al siliciului policristalin este ușor mai scăzut decât siliciul monocristalin.
Cu un număr suficient de celule solare, este posibilă crearea unei baterii solare cu aproape orice tensiune și curent și capabilă să încarce orice tip de baterie. Este vorba despre costul unei astfel de baterii solare. Desigur, nu trebuie să uităm că o baterie solară puternică va ocupa o suprafață mare pentru instalare. De asemenea, trebuie remarcat faptul că, dacă solare de iluminat de înaltă calitate este timpul bateriei limitată a zilei, este recomandabil să se utilizeze un panou solar, care oferă un curent de încărcare rapidă, a cărei valoare este în capacitatea bateriei gama de 0,15-0,3.
Articole similare
-
Bateriile solare, experimentele mele fascinante și periculoase
-
Cuptor cu gaz pentru caracteristici acasă, avantaje, dezavantaje
Trimiteți-le prietenilor: