lovesouthernsocial.com

Shvatite šta je solarna energija, saznajte razlike svake vrste i saznajte koja je najpovoljnija

Šta je solarna energija?

Sunčeva energija je elektromagnetna energija čiji je izvor sunce. Može se transformisati u toplotnu ili električnu energiju i primeniti u različite svrhe. Dva glavna načina korišćenja solarne energije su proizvodnja električne energije i solarno zagrevanje vode.

Za proizvodnju električne energije koriste se dva sistema: heliotermalni, u kome se zračenje prvo pretvara u toplotnu, a kasnije u električnu energiju; i fotonaponska, u kojoj se sunčevo zračenje direktno pretvara u električnu energiju.

Heliotermalna energija ili koncentrisana solarna energija (CSP)

Prema podacima Ministarstva rudarstva i energetike, Brazil ima oko 70% svoje električne matrice zasnovane na hidrauličnoj energiji, a odnedavno i drugi izvori energije, kao što su biomasa, vetar i nuklearna energija, dobijaju podsticaje.

• Šta je hidroenergija?

S obzirom na nepovoljne hidrološke prilike, sa sve dužim periodima suše, heliotermalna energija se predstavlja kao alternativa. Još više ako uzmemo u obzir da su sušni periodi povezani sa povećanim solarnim potencijalom zbog niskih smetnji oblaka i intenzivnijeg sunčevog zračenja.

Postoji nekoliko tipova kolektora i izbor odgovarajućeg tipa zavisi od primene. Najviše se koriste: parabolički cilindar, centralni toranj i parabolički disk.

Како то ради?

Heliotermalni kolektori solarne energije su oprema koja hvata sunčevo zračenje i pretvara ga u toplotu, prenoseći ovu toplotu u fluid (vazduh, vodu ili ulje, uopšte). Kolektori imaju reflektujuću površinu, koja usmerava direktno zračenje u fokus, gde se nalazi prijemnik. Kada se toplota apsorbuje, tečnost teče kroz prijemnik.

fotonaponska solarna energija

Fotonaponska solarna energija je ona u kojoj se sunčevo zračenje direktno transformiše u električnu energiju, bez prolaska kroz fazu toplotne energije (kao što bi to bilo u heliotermalnom sistemu).

Како то ради?

Fotonaponske ćelije (ili ćelije solarne energije) su napravljene od poluprovodničkih materijala (obično silicijum). Kada je ćelija izložena svetlosti, deo elektrona u osvetljenom materijalu apsorbuje fotone (energetske čestice prisutne na sunčevoj svetlosti).

Slobodni elektroni se prenose poluprovodnikom dok ih ne povuče električno polje. Ovo električno polje se formira na području spoja materijala, električnom razlikom potencijala koja postoji između ovih poluprovodničkih materijala. Slobodni elektroni se izvlače iz ćelija solarne energije i dostupni su za upotrebu u obliku električne energije.

Za razliku od heliotermalnog sistema, fotonaponski sistem ne zahteva veliko sunčevo zračenje za rad. Međutim, količina proizvedene energije zavisi od gustine oblaka, tako da mali broj oblaka može rezultirati manjom proizvodnjom električne energije u odnosu na dane potpuno otvorenog neba.

Efikasnost konverzije se meri proporcijom sunčevog zračenja koje pada na površinu ćelije koje se pretvara u električnu energiju. Tipično, najefikasnije ćelije pružaju 25% efikasnosti.

Prema Ministarstvu životne sredine, vlada razvija projekte za proizvodnju fotonaponske solarne energije kako bi zadovoljila energetske potrebe ruralnih i izolovanih zajednica. Ovi projekti se fokusiraju na neke oblasti kao što su: pumpanje vode za domaće snabdevanje, navodnjavanje i uzgoj ribe; Улична расвета; sistemi za kolektivnu upotrebu (elektrifikacija škola, zdravstvenih ustanova i domova zajednice); кућна нега.

Termička eksploatacija

Drugi način korišćenja sunčevog zračenja je toplotno zagrevanje. Toplotno zagrevanje iz solarne energije može se vršiti kroz proces apsorpcije sunčeve svetlosti kolektorima, koji se obično postavljaju na krovove zgrada i domova (poznati kao solarni paneli).

Kako je incidenca sunčevog zračenja na površini zemlje mala, potrebno je postaviti nekoliko kvadratnih metara kolektora.

Prema podacima Nacionalne agencije za električnu energiju (Aneel), za snabdevanje zagrejanom vodom u kući od tri do četiri stanara potrebno je 4 m² kolektora. Iako je potražnja za ovom tehnologijom pretežno stambena, postoji interesovanje i iz drugih sektora, kao što su javne zgrade, bolnice, restorani i hoteli.

Ako ste zainteresovani za ugradnju solarnog sistema za grejanje u svom domu, pogledajte Vodič za instaliranje solarne energije kod kuće.

Prednosti i mane solarne energije?

Solarna energija se smatra obnovljivim i neiscrpnim izvorom energije. Za razliku od fosilnih goriva, proces generisanja električne energije iz sunčeve energije ne emituje sumpor-dioksid (SO2), okside azota (NOx) i ugljen-dioksid (CO2) – sve zagađujuće gasove sa štetnim uticajem na zdravlje ljudi i koji doprinose globalnom zagrevanju.

Solarna energija je takođe povoljna u poređenju sa drugim obnovljivim izvorima, kao što je hidraulika, jer zahteva manje velike površine od hidroelektrične energije.

Podsticanje solarne energije u Brazilu opravdano je potencijalom zemlje, koja ima velike površine sa upadnim sunčevim zračenjem i blizu je ekvatora.

Semiaridni regioni severoistočnog Brazila su idealni za proizvodnju heliotermalne energije, jer ispunjavaju uslove visokog sunčevog zračenja i niske količine padavina.

Međutim, nedostatak heliotermalne energije je u tome što, uprkos tome što ne zahteva velike površine kao hidroelektrane, ipak zahteva velike prostore. Zbog toga je ključno analizirati najpogodnije mesto za implantaciju, jer će vegetacija biti potisnuta. Štaviše, kao što je već pomenuto, heliotermalni sistem nije pogodan za sve regione, jer se smatra da je prilično isprekidan.

Nezavisnost od visokog zračenja je velika prednost fotonaponskog sistema, što doprinosi da on bude alternativa.

U slučaju fotonaponske energije, najčešće pominjani nedostatak je visoka cena implementacije i niska efikasnost procesa, koja se kreće od 15% do 25%.

Međutim, još jedna izuzetno važna tačka koju treba uzeti u obzir u proizvodnom lancu fotonaponskog sistema je društveni i ekološki uticaj koji izaziva sirovina koja se najčešće koristi za sastavljanje fotonaponskih ćelija, silicijum.

Iskopavanje silicijuma, kao i svaka druga rudarska aktivnost, ima uticaja na tlo i podzemne vode područja eksploatacije. Pored toga, neophodno je da se radnicima obezbede dobri uslovi rada, kako bi se izbegle nezgode na radu i razvoj profesionalnih bolesti. Međunarodna agencija za istraživanje raka (IARC) u izveštaju ističe da je kristalni silicijum kancerogen i da može izazvati rak pluća kada se hronično udiše.

Izveštaj Ministarstva nauke i tehnologije ukazuje na još dve važne tačke u vezi sa fotonaponskim sistemom: odlaganje panela mora biti propisno odloženo, jer imaju potencijal za toksičnost; a reciklaža fotonaponskih panela do sada nije dostigla zadovoljavajući nivo.

Druga važna stvar je da, uprkos tome što je Brazil drugi najveći proizvođač metalnog silicijuma na svetu, drugi posle Kine, tehnologija za prečišćavanje silicijuma na solarnom nivou je još uvek u fazi razvoja. Nedavno identifikovan problem, posebno u heliotermnim postrojenjima, je nenamerno spaljivanje ptica koje prolaze kroz region.

Stoga, iako je obnovljiva i ne emituje gasove, solarna energija se i dalje suočava sa tehnološkim i ekonomskim preprekama. Uprkos tome što obećava, solarna energija će postati ekonomski isplativa samo uz saradnju javnog i privatnog sektora, kao i uz ulaganje u istraživanja za unapređenje tehnologija koje obuhvataju proizvodni proces, od prečišćavanja silicijuma do odlaganja fotonaponskih ćelija.