پنل خورشیدی چیست

انرژی خورشیدی تبدیل انرژی از نور خورشید به برق است ، یا مستقیماً با پنل خورشیدی  استفاده از فتوولتائیک (PV) ، بطور غیرمستقیم با استفاده از انرژی خورشیدی متمرکز ، یا ترکیبی. سیستم های انرژی خورشیدی متمرکز از لنزها یا آینه ها و سیستم های ردیابی خورشیدی برای تمرکز بخش بزرگی از نور خورشید در یک پرتو کوچک استفاده می کنند. سلولهای فتوولتائیک با استفاده از اثر فتوولتائیک ، نور را به جریان الکتریکی تبدیل می کنند. [1]

در ابتدا فتوولتائیك ها صرفاً به عنوان منبع برق برای كاربردهای كوچك و متوسط ​​مورد استفاده قرار می گرفتند ، از ماشین حساب شده توسط یك سلول خورشیدی منفرد گرفته تا خانه های دوردست كه توسط سیستم PV PV Rooftop off استفاده می شوند. نیروگاههای خورشیدی متمرکز تجاری برای اولین بار در دهه 1980 توسعه یافت. با کم شدن هزینه برق خورشیدی ، تعداد سیستم های PV خورشیدی متصل به شبکه به میلیون ها نفر رسیده و نیروگاههای فتوولتائیک در مقیاس ابزار با صدها مگاوات ساخته می شوند. PV خورشیدی به سرعت در حال تبدیل شدن به یک فناوری کم کربن کم و ارزان برای به دست آوردن انرژی تجدید پذیر از خورشید است. بزرگترین ایستگاه برق فتوولتائیک در جهان پارک خورشیدی پااگادا ، کارناتاکا ، هند با ظرفیت تولید 2050 مگاوات است. [2]

آژانس بین المللی انرژی در سال 2014 پیش بینی کرده بود که تحت سناریوی " آموزش نصب پنل خورشیدی " ، تا سال 2050 ، فتوولتائیک خورشیدی و انرژی متمرکز خورشیدی به ترتیب ، در حدود 16 و 11 درصد از مصرف برق در سراسر جهان کمک می کنند ، و خورشیدی بزرگترین منبع جهان خواهد بود. برق بیشتر تأسیسات خورشیدی در چین و هند خواهد بود. [3] در سال 2017 ، انرژی خورشیدی 1.7٪ از کل تولید برق در سراسر جهان را تأمین کرده است ، که 35٪ نسبت به سال گذشته رشد می کند. [4] از سال 20 ، هزینه یك سطح مصرف نشده برق برای انرژی خورشیدی در مقیاس مطلوب حدود 43 دلار در مگاوات ساعت است. [5]

فهرست

1 فن آوری های اصلی

1.1 سلول های فتوولتائیک

1.2 انرژی خورشیدی متمرکز

1.3 سیستم های ترکیبی

2 توسعه و استقرار

2.1 روزهای اولیه

2.2 اواسط دهه 1990 تا اوایل سال 2010

وضعیت فعلی

2.4 پیش بینی

2.5 نیروگاه های فتوولتائیک

2.6 ایستگاه های متمرکز انرژی خورشیدی

3 اقتصاد

3.1 هزینه

3.2 برابری شبکه

3.3 بهره وری بر اساس مکان

3.4 خود مصرف

3.5 قیمت گذاری انرژی و مشوق ها

4 ادغام شبکه

5 اثرات زیست محیطی

5.1 گازهای گلخانه ای

5.2 بازپرداخت انرژی

5.3 استفاده از آب

5.4 سایر موارد

6 فن آوری در حال ظهور

6.1 فتوولتائیک کنسانتره

6.2 Floatovoltaics

7 همچنین ببینید

8 مرجع

9 منبع

10 مطالعه بیشتر

فن آوری های اصلی

بسیاری از کشورهای صنعتی ظرفیت انرژی خورشیدی قابل توجهی را برای تکمیل یا ارائه جایگزین برای منابع انرژی معمولی در شبکه خود نصب کرده اند در حالی که تعداد فزاینده ای از کشورهایی که کمتر توسعه یافته اند برای کاهش وابستگی به سوختهای وارداتی گران به خورشیدی روی آورده اند (به انرژی خورشیدی کشور) مراجعه کنید. انتقال از راه دور به منابع انرژی تجدیدپذیر از راه دور امکان جابجایی مصرف سوخت فسیلی را می دهد. نیروگاه های خورشیدی از یکی از دو فناوری استفاده می کنند:

سیستم های فتوولتائیک (PV) از پنل های خورشیدی استفاده می کنند ، چه در پشت بام ها و چه در مزارع خورشیدی مستقر در زمین ، نور خورشید را مستقیماً به برق تبدیل می کنند.

نیروگاه های خورشیدی متمرکز (CSP ، همچنین به عنوان "حرارتی متمرکز خورشیدی" نیز شناخته می شوند) نیروگاه های خورشیدی را برای ساخت بخار استفاده می کنند ، که از این طریق توسط یک توربین به برق تبدیل می شود.

سلولهای فتوولتائیک

مقالات اصلی: فتوولتائیک و سلول خورشیدی

طرحواره ای از سیستم برق PV مسی متصل به شبکه [6]

سلول خورشیدی یا سلول فتوولتائیک (PV) وسیله ای است که با استفاده از اثر فتوولتائیک ، نور را به جریان الکتریکی تبدیل می کند. اولین سلول خورشیدی توسط چار فریتس در دهه 80 ساخته شد. [7] صنعتگر آلمانی ارنست ورنر فون زیمنس از جمله کسانی بود که اهمیت این کشف را تشخیص داد. [8] در سال 1931 مهندس آلمانی برونو لانژ با استفاده از سلنید نقره به جای اکسید مس ، یک سلول عکاسی ایجاد کرد [9] اگرچه سلولهای نمونه اولیه سلنیوم کمتر از 1٪ از نور حادثه را به برق تبدیل کردند. به دنبال کار راسل اول در دهه 1940 ، محققان جرالد پیرسون ، کالوین فولر و داریل چاپین سلول خورشیدی سیلی را در سال 1954 ایجاد کردند. [10] این سلولهای خورشیدی اولیه 286 دلار در وات هزینه دارند و به راندمان 4.5-6٪ رسیده است. [11] در سال 1957 ، محمد م. آتلا فرآیند غیرفعال شدن سطح سیلی را با اکسیداسیون حرارتی در آزمایشگاه های بل توسعه داد. [12] [13] فرآیند غیرفعال سازی سطح از آن زمان برای کارایی سلول های خورشیدی بسیار مهم بوده است. [14]

آرایه یک سیستم قدرت فتوولتائیک ، یا سیستم PV ، قدرت جریان مستقیم (DC) را تولید می کند که با شدت نور خورشید در نوسان است. برای استفاده عملی این معمولاً نیاز به تبدیل ولتاژهای معین یا جریان متناوب (AC) با استفاده از اینورتر دارد. [6] چندین سلول خورشیدی در داخل ماژولها به هم وصل می شوند. ماژولها به هم وصل شده اند تا آرایه ها را تشکیل دهند ، سپس به یک اینورتر وصل می شوند ، که در ولتاژ مورد نظر نیرو تولید می کند ، و برای AC ، فرکانس / فاز مورد نظر.

بسیاری از سیستم های PV مسی به ویژه در کشورهای توسعه یافته با بازارهای بزرگ به شبکه وصل می شوند. در این سیستم های PV متصل به شبکه ، از انرژی استفاده می شود

منبع