พลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร?

คำจำกัดความของพลังงานแสงอาทิตย์คือพลังงานที่มาจากดวงอาทิตย์และเราสามารถจับภาพได้ด้วยการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ แนวคิดของพลังงานแสงอาทิตย์มักใช้เพื่ออ้างถึงไฟฟ้าหรือพลังงานความร้อนที่ได้รับโดยใช้รังสีแสงอาทิตย์.

แหล่งพลังงานนี้แสดงถึงหลักแหล่งพลังงานบนโลก- เพราะมันเป็นแหล่งที่ไม่สิ้นสุดจึงได้รับการพิจารณาพลังงานหมุนเวียน.

จากพลังงานนี้อีกมากมายแหล่งพลังงานได้มาเช่น:

• พลังงานลมซึ่งควบคุมพลังของลม ลมถูกสร้างขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ความร้อนในปริมาณมากของอากาศ
• เชื้อเพลิงฟอสซิล: พวกเขามาจากกระบวนการสลายตัวของอนุภาคอินทรีย์ที่ยาวนานมาก เครื่องย่อยสลายอินทรีย์ส่วนใหญ่เป็นพืชสังเคราะห์แสง
• พลังงานไฮดรอลิกซึ่งควบคุมพลังงานที่มีศักยภาพของน้ำ หากไม่มีการแผ่รังสีแสงอาทิตย์วัฏจักรของน้ำจะเป็นไปไม่ได้
• พลังงานจากชีวมวลอีกครั้งเป็นผลมาจากไฟล์การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช

พลังงานหมุนเวียนประเภทนี้เป็นทางเลือกแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเช่นคาร์บอนไดออกไซด์

ตัวอย่างของพลังงานแสงอาทิตย์

บางตัวอย่างของพลังงานแสงอาทิตย์รวมสิ่งต่อไปนี้:

• ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แผงโซลาร์เซลล์สร้างไฟฟ้า- สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ใช้ในบ้านที่พักพิงภูเขา ฯลฯ
• โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์: เป็นส่วนขยายที่สำคัญของแผง PV ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อจัดหากริดไฟฟ้า
• รถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ใช้เซลล์ PV ในการแปลงรังสีแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าเพื่อขับมอเตอร์ไฟฟ้า
• หม้อหุงแสงอาทิตย์: พวกเขาทำจากระบบพาราโบลาที่จะมีสมาธิดวงอาทิตย์แสงไปยังจุดที่จะยกระดับอุณหภูมิและสามารถปรุงอาหารได้
• ระบบทำความร้อน: ด้วยพลังงานความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ของเหลวสามารถให้ความร้อนที่สามารถใช้ในวงจรความร้อน
• สระว่ายน้ำให้ความร้อนเป็นวงจรของเหลวที่ง่ายซึ่งน้ำไหลเวียนไปตามชุดของชุดนักสะสมความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สัมผัสกับดวงอาทิตย์.
• เครื่องคิดเลข: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางตัวมีขนาดเล็กแผงโซลาร์เซลล์เพื่อจ่ายพลังงานให้กับวงจรไฟฟ้า.
• การระบายอากาศพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดหนึ่งที่ใช้ดวงอาทิตย์ความร้อนเพื่อระบายอากาศพื้นที่ มันมักจะใช้ในบ้านและอาคารเพื่อปรับปรุงคุณภาพอากาศและลดต้นทุนพลังงาน การระบายอากาศแสงอาทิตย์สามารถใช้ในการระบายอากาศห้องเดี่ยวหรืออาคารทั้งหมด
• การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นวิธีธรรมชาติที่พืชใช้ในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานเคมี

ประเภทของพลังงานแสงอาทิตย์

เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์มีสามประเภท:

• พลังงานแสงอาทิตย์เซลล์แสงอาทิตย์: แผงโซลาร์เซลล์ PV ประกอบด้วยวัสดุที่เมื่อการฉายรังสีแสงอาทิตย์ปล่อยอิเล็กตรอนและสร้างกระแสไฟฟ้า.
• พลังงานแสงอาทิตย์ระบายความร้อน: ระบบนี้ใช้ประโยชน์จากไฟล์ความจุความร้อนของรังสีของดวงอาทิตย์ การแผ่รังสีแสงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนเพื่อให้ความร้อนของของเหลวที่สามารถใช้สำหรับความร้อนน้ำร้อนในประเทศ- ในโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ไอน้ำถูกสร้างขึ้นและต่อมาไฟฟ้า
• พลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟเป็นทรัพยากรที่จะใช้ประโยชน์จากความร้อนจากแสงอาทิตย์โดยไม่ต้องใช้ทรัพยากรภายนอก ตัวอย่างเช่นสถาปนิกสามารถปรับบ้านและตัดสินใจว่าจะวางหน้าต่างที่ไหนโดยพิจารณาว่าจะได้รับรังสีแสงอาทิตย์ที่ใด เทคนิคนี้เรียกว่าสถาปัตยกรรมทางชีวภาพ.

พลังงานแสงอาทิตย์ผลิตได้อย่างไร?

จากมุมมองทางกายภาพพลังงานแสงอาทิตย์ถูกผลิตขึ้นในดวงอาทิตย์ผ่านการสืบทอดของปฏิกิริยานิวเคลียร์ เมื่อพลังงานนี้มาถึงเราบนโลกเราสามารถใช้ประโยชน์จากมันได้หลายวิธี:

• แผงโซลาร์เซลล์ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์- แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทำจากวัสดุที่เมื่อได้รับแสงอิออนโดยตรงและปล่อยอิเล็กตรอน ด้วยวิธีนี้รังสีแสงอาทิตย์จะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า
• โดยใช้นักสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่ออกแบบมาเพื่อแปลงรังสีแสงอาทิตย์เป็นพลังงานความร้อน วัตถุประสงค์คือเพื่อให้ความร้อนของของเหลวที่ไหลเวียนอยู่ภายใน ในกรณีนี้เราไม่มีไฟฟ้า แต่เรามีของเหลวที่อุณหภูมิสูงซึ่งสามารถใช้ในการใช้งานได้หลายครั้ง
• พลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้นเป็นระบบที่สะท้อนแสงพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดไปยังจุดโฟกัสเพื่อให้สูงอุณหภูมิ- เทคโนโลยีนี้ใช้ในพืชเทอร์โมโซลสำหรับการผลิตพลังงาน
• ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยไม่ต้องป้อนพลังงานภายนอก ตัวอย่างเช่นการออกแบบสถาปัตยกรรมช่วยให้รังสีแสงอาทิตย์สูงสุดในฤดูหนาวและหลีกเลี่ยงความร้อนส่วนเกินในฤดูร้อน

ประเภทของแผงโซลาร์เซลล์

คำว่าแผงโซลาร์เซลล์ใช้สำหรับทั้งสองวิธี (เซลล์แสงอาทิตย์และความร้อน) ไม่ว่าในกรณีใดการออกแบบจะแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับประเภทของเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ที่จะใช้สำหรับ:

• แผงระบายความร้อนจากแสงอาทิตย์ใช้รังสีแสงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนของเหลวที่ถ่ายโอนความร้อนไปยังของเหลวแล้วทำให้น้ำร้อน ใช้เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านเพื่อรับน้ำร้อน
• ที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติขององค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์เฉพาะที่วางไว้ในเซลล์แสงอาทิตย์ เซลล์แสงอาทิตย์ผลิตพลังงานไฟฟ้าเมื่ออยู่ภายใต้การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ ขอบคุณที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์การสัมผัสกับดวงอาทิตย์ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนในส่วนประกอบ (โดยปกติซิลิคอน) สร้างกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง
• แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มุ่งเน้นยังใช้ชุดของกระจกพาราโบลาที่มีโครงสร้างเชิงเส้น วัตถุประสงค์ของกระจกเหล่านี้คือการรวมรังสีแสงอาทิตย์ไปยังจุดโฟกัสเพื่อให้ถึงอุณหภูมิสูงพอที่จะสร้างไอน้ำของพลังงานแสงอาทิตย์
  พลังงานแสงอาทิตย์มีการใช้งานมากมายและแอปพลิเคชันที่สามารถสรุปได้ในสามจุด:

  น้ำร้อนในประเทศ DHW
  การให้ความร้อนด้วยน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ใช้ในการจัดหาน้ำร้อนในประเทศ (DHW) และให้ความร้อนกับบ้านและอาคารขนาดเล็ก โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับการสร้างขึ้นโดยใช้กังหันไอน้ำเปลี่ยนความร้อนที่เก็บเป็นไฟฟ้า

  อย่างไรก็ตามต้นแบบเหล่านี้ยังไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากประสิทธิภาพต่ำของโรงไฟฟ้าเหล่านี้เมื่อเทียบกับต้นทุนที่สูงและการจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติ
  การผลิตไฟฟ้า
  แผงเซลล์แสงอาทิตย์ถูกใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบแยกได้ไปยังอุปกรณ์พลังงานห่างจากเครือข่ายไฟฟ้า (โพรบอวกาศตัวทำซ้ำโทรศัพท์ระดับสูง ฯลฯ ) พวกเขายังใช้ในการใช้งานที่มีความต้องการพลังงานต่ำซึ่งการเชื่อมต่อกับกริดไฟฟ้าจะไม่ประหยัด (สัญญาณไฟมิเตอร์ที่จอดรถ ฯลฯ )

  อุปกรณ์เหล่านี้จะต้องติดตั้งตัวสะสมที่สามารถสะสมกระแสไฟฟ้าส่วนเกินที่ผลิตในระหว่างวันเพื่อจ่ายพลังงานอุปกรณ์ในเวลากลางคืนและในช่วงที่มีเมฆมากซึ่งมักจะเป็นแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

  พวกเขายังใช้ในระบบที่เชื่อมต่อกับกริดขนาดใหญ่แม้ว่าแหล่งจ่ายไฟจะแปรผันในสภาพรายวันและตามฤดูกาล ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะทำนายและไม่สามารถตั้งโปรแกรมได้

  ความไม่ต่อเนื่องนี้ทำให้มันท้าทายที่จะตอบสนองความต้องการไฟฟ้าได้ตลอดเวลายกเว้นการผลิตที่มีความปลอดภัยสูงเหนือยอดอุปสงค์ประจำปี อย่างไรก็ตามการเป็นจุดสูงสุดของการผลิตโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในฤดูร้อนมันสามารถชดเชยความต้องการภายในที่มากขึ้นเนื่องจากเครื่องปรับอากาศ

  ข้อดีและข้อเสียของพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร?
  การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เกี่ยวข้องกับข้อดีและข้อเสียที่เฉพาะเจาะจง

  การวิพากษ์วิจารณ์หลักหรือข้อเสียคือ:

  ต้นทุนการลงทุนสูงต่อกิโลวัตต์
  ให้ประสิทธิภาพสูงมาก
  ประสิทธิภาพที่ได้รับขึ้นอยู่กับตารางเวลาแสงอาทิตย์สภาพอากาศและปฏิทิน ด้วยเหตุนี้จึงเป็นเรื่องยากที่จะรู้ว่าพลังงานไฟฟ้าใดที่เราจะได้รับในช่วงเวลาที่กำหนด ข้อเสียเปรียบนี้หายไปกับแหล่งพลังงานอื่น ๆ เช่นพลังงานนิวเคลียร์หรือฟอสซิล
  ปริมาณพลังงานที่ใช้ในการสร้างแผงโซลาร์เซลล์ การผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์ต้องใช้พลังงานจำนวนมากซึ่งมักใช้แหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนเช่นถ่านหิน
  ในทางกลับกันคุณต้องพิจารณาถึงประโยชน์ของพลังงานแสงอาทิตย์:

  ผู้สนับสนุนสนับสนุนการลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพเนื่องจากการประหยัดจากขนาดและการปรับปรุงทางเทคโนโลยีในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในอนาคต
  เกี่ยวกับการขาดแหล่งพลังงานนี้ในเวลากลางคืนพวกเขายังชี้ให้เห็นว่าสูงสุดของการบริโภคไฟฟ้าถึงจุดสูงสุดในระหว่างวันนั่นคือในระหว่างการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุด
  เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน กล่าวอีกนัยหนึ่งมันไม่สิ้นสุด
  มันเป็นพลังงานที่ไม่ทำให้เกิดมลพิษ: มันไม่ได้สร้างก๊าซเรือนกระจกและดังนั้นจึงไม่ได้มีส่วนช่วยในการทำให้ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแย่ลง