Koliko god je solarna tehnologija globalna, ekološki prihvatljiva, postoje neke prednosti i nedostaci solarnih panela. O ovim prednostima i nedostacima i više, raspravljalo se u ovom članku.
Tijekom posljednjih nekoliko desetljeća, potreba za održivom energijom prouzročila je porast različitih izvora. A s više kampanja o ekološkim problemima kao što je iscrpljivanje resursa, obnovljivi izvori energije su novi fokus.
U zamjenu za izvore fosilnih goriva, solarna, vjetar, voda, geotermalna, razvijaju se izvori koji će zadovoljiti svjetske potrebe za energijom. U razvijenim zemljama se provode mnoga istraživanja. Čak ni zemlje u razvoju nisu izostavljene jer svoju ulogu igraju s onoliko tehničkih kapaciteta koliko imaju.
Solarna tehnologija je najbrže rastuća i najčešće korištena obnovljiva energija u svijetu. Dobro kao što se čini, nije savršeno. Korištenjem solarnih panela postoje i prednosti i nedostaci. To su ono što će biti razmotreno u ovom članku. S tim znanjem možete odvagnuti svoje mogućnosti prije nego što odlučite hoćete li ih prihvatiti ili ćete tražiti druge alternative.
Pregled sadržaja
Što su solarni paneli?
Solarne panele možemo nazvati i fotonaponskim modulima. Solarni panel je raspored fotonaponskih solarnih ćelija zajedno u listu. Svaka fotonaponska ćelija izrađena je od poluvodiča i ima sposobnost generiranja napona i električne struje kada je izložena svjetlu.
Solarni paneli su prvi put masovno proizvedeni 2000. godine. To su proveli njemački znanstvenik za okoliš i Eurosolar. Od tada je napravljeno više inovacija i proizvedeno više ploča.
Osnovni materijal (tj. poluvodič) koji se koristi u solarnim panelima može biti srebro, silicij ili. Najviše se koristi silicij. Solarni paneli mogu biti izrađeni od jednog komada silicija (monokristalni) ili više komada silicija (polikristalni). Polikristalne ploče su obično plave boje i jeftinije su od monokristalnih ploča crne boje.
Solarni paneli se obično koriste za proizvodnju električne energije u kućama i industriji. Osim njih, solarni paneli se također koriste u klinikama za hlađenje medicinskih zaliha. U poljoprivrednim objektima koriste se kao izvor energije za navodnjavanje. Solarni paneli se također mogu kombinirati s drugim obnovljivim izvorima energije kao što su vjetroturbine kako bi se formirao ono što je poznato kao hibridni energetski sustavi.
U sektoru transporta, solarni paneli se koriste za izradu solarnih vozila. Također se koriste u svemirskim letjelicama i na svemirskim stanicama.
Kako rade solarni paneli
Fotonaponski učinak solarnih panela omogućuje im pretvaranje svjetlosne energije u električnu. Ovu funkciju iniciraju fizikalne i kemijske reakcije koje uzrokuju da se vanjski električni naboji koje stvaraju PV ćelije pomiču kao odgovor na unutarnje električno polje u ćeliji, uzrokujući strujanje struje.
Svaka solarna fotonaponska ćelija sastoji se od dvije kriške poluvodiča. Poluvodiči su dodatno dopirani drugim materijalima kako bi se stvorio pozitivan ili negativan električni naboj na svakoj kriški. Vrh se može preklopiti s fosforom kako bi se povećali negativno nabijeni elektroni. Dno poluvodiča je dodatno obloženo borom kako bi se smanjili negativni i povećali pozitivni naboji. To stvara električno polje na silicijskom spoju.
Kada sunčeva svjetlosna energija udari u stanice, oslobađa elektrone od atoma, pokrećući ih. Električno polje uzrokuje da se slobodni elektroni udalje od spoja. Metalne vodljive ploče na stranama ćelije dalje prikupljaju te elektrone i prenose ih na žice.
Ako se ploče trebaju koristiti za proizvodnju električne energije, bit će potrebne baterije, inverter i kontroleri punjenja.
Solarni paneli se sastoje od solarnih ćelija zatvorenih u solarne module. Raspored ovih panela na krovu, na tlu ili na zidu naziva se solarnim nizom.
Kad sunce izađe, svjetlosne zrake padaju na ploče. Količina električne energije koju generiraju paneli ovisi o određenim čimbenicima kao što su intenzitet sunca, doba dana, zemljopisni položaj, starost panela, broj panela, doba godine itd.
Kada se prosječni vršni sunčani sati razlikuju, varira i izlazna energija solarnih panela. U nekim regijama prosječni vršni sunčani sati može biti ispod 4.0 u mjesecu lipnju i 6.5 i više u mjesecu prosincu. S ovim brojkama, solarni panel od 80 W proizvodit će oko 320 W sunčeve energije dnevno u lipnju, au prosincu, uz prosječnu vrijednost vršnih sunčanih sati od 6.5, proizvodit će oko 520 W sunčeve energije dnevno.
Na učinak solarnih panela utječe radna temperatura ćelije. Procjenjuje se da ova temperatura varira za 2.5% za svakih 5 stupnjeva varijacije temperature. Solarni regulatori ili kontroleri punjenja kontroliraju količinu punjenja koja ide u baterije. Ako se to ne učini, fluktuacije uzrokovane porastom i padom sunčeve temperature mogu oštetiti baterije. Neki regulatori punjenja također pretvaraju višak napona u struju. To omogućuje brže punjenje baterija.
Ako se solarni paneli trebaju koristiti za napajanje istosmjernih naprava, pretvarači neće biti potrebni. Ali kada su uključeni AC gadgeti, bit će potrebni pretvarači. Rad pretvarača je pretvaranje DC u AC.
Prednosti solarnih panela
Znate li da solarni paneli imaju prednosti i nedostatke? Pogledajmo ukratko prednosti prije mana solarnih panela.
Neke od ovih prednosti proizlaze iz činjenice da paneli ovise o solarnoj energiji, obnovljivom i ekološki prihvatljivom izvoru energije. Solarni paneli ne emitiraju nikakav oblik stakleničkih plinova dok zadovoljavaju naše energetske potrebe. Oni su također dugoročno isplativi. Također, energija dobivena iz solarnih panela može se pohraniti u baterije i koristiti kada nema sunčeve svjetlosti.
Nedostaci solarnih panela
Postoje i nedostaci povezani s korištenjem solarnih panela. Kada se ne montiraju na krovove, solarni paneli zauzimaju mnogo kopnenog prostora. Troškovi instalacije su obično visoki, posebno u zemljama gdje je energetski sektor slabo razvijen. Solarni paneli također u potpunosti ovise o suncu. Kada nema sunčeve svjetlosti, neće biti struje za korisnike solarnih panela.
Ostale prednosti i nedostaci solarnih panela razmatrani su u ovom članku.
Top 18 prednosti i nedostataka polarnih panela
- Dugi životni vijek
- Ekološki prihvatljiv
- Obnovljivi izvori
- Slabo održavanje
- Snaga se može pohraniti
- Subvencionirana energija
- Nema mjesečnih računa
- Iskorištava se manje prostora
- Povećana vrijednost imovine
- Poboljšanje tehnologije
- Manja ovisnost o neobnovljivim izvorima energije
- Niski rizici
- Visoka cijena
- Fluktuacija energije
- Utjecaj prirodnih elemenata
- Niska učinkovitost
- Šteta za okoliš
- Solarni paneli se ne mogu reciklirati
Prednosti
1. Dug životni vijek
Solarni paneli su vrlo izdržljivi. Mogu služiti čak 25 godina. To je jako dugo u usporedbi s drugim izvorima energije.
2. Okoliš
Iskorištavanje prirode za rješavanje energetskih problema nanijelo je okolišu veliku štetu. Puno šuma je iskrčeno, a dezertifikacija zahtijeva gole površine. Ako se tako nastavi, oko 26 trilijuna tona tla će biti erodirano, emisije CO2 će se povećati, ozonski omotač će se i dalje iscrpljivati, a rezerve ugljena, mineralnog ulja i prirodnog plina će biti iscrpljene.
Kao što je ranije rečeno, solarni paneli ne emitiraju stakleničke plinove, ali zadovoljavaju naše energetske potrebe. Više je prednosti nego nedostataka solarnih panela kada se radi o utjecaju na okoliš. Ako uzmemo u obzir onečišćenje bukom, solarni paneli su jednostavno najbolji jer nije uključen nikakav oblik onečišćenja bukom.
Kada idemo dalje u procjenu utjecaja korištenja solarnih panela na atmosferski okoliš, solarni paneli ne emitiraju stakleničke plinove tako da nemaju nikakve veze s učinkom stakleničkih plinova i globalnim zatopljenjem. Ne emitiraju značajnu količinu, bilo kakvih zagađivača zraka.
3. Nema mjesečnih računa
Za razliku od ostalih energenata, korištenje panela ne zahtijeva mjesečno plaćanje za opskrbu električnom energijom. Korištenje solarnih panela smanjuje naplatu energije u područjima gdje je cijena električne energije razumno visoka i stalno raste. Takva područja uključuju Australiju i Njemačku.
4. Iskorišteno je manje prostora
Solarni paneli mogu se objesiti na krovove i zidove. Krovovi u našim domovima dovoljno su veliki da u njih stane onoliko panela koliko nam je potrebno da nas opskrbe dovoljnom strujom. Kada su ovi dostupni prostori zauzeti solarnim panelima, neće biti potrebe za više zemljišnog prostora za postavljanje naših panela. Nije isti slučaj s benzinskim ili dizel generatorima, hidroelektranama, vjetroturbinama i drugim izvorima energije.
5. Obnovljivi
Solarni paneli koriste ultraljubičaste zrake sunca za opskrbu električnom energijom. Ova solarna energija ne zahtijeva nikakav oblik ljudskog doprinosa da bi se napunila. Osigurava ga priroda i u stalnoj je opskrbi. Sve što trebamo učiniti je pravilno montirati naše ploče i postaviti ostale potrebne komponente.
6. Slabo održavanje
Solarni paneli zahtijevaju malo truda u održavanju. Rutinsko održavanje koje se provodi na pločama uključuje čišćenje čestica prašine koje su se nakupile na površini panela. Stanice se mogu odvojiti i zamijeniti kada se bilo koja ošteti.
Razlog za nisku potrebu za održavanjem solarnih panela je taj što ostaju u istom položaju dulje vrijeme. Nakon što su ploče montirane, mogu ostati tamo tijekom cijelog svog životnog vijeka.
7. Snaga se može pohraniti
Ponekad sunce daje više energije nego što nam je potrebno. Kada se to dogodi, višak energije može se pohraniti u baterije kako bi se kasnije iskoristio.
U nekim regijama, višak proizvedene energije može se trgovati. To znači da svoju dodatnu energiju možete prodati u zamjenu za nešto novca. Usluge kao što su neto mjerenje i feed-in-tarife to omogućuju.
8. Subvencionirana energija
Korištenje solarnih panela privlači određenu naklonost vlade u određenim regijama. Te vlade ponekad odlučuju subvencionirati cijenu panela kako bi ih učinile pristupačnima većem stanovništvu. Drugi sponzoriraju projekte koji zahtijevaju korištenje fotonaponskih ćelija.
9. Povećana vrijednost imovine
Korištenje solarnih panela u nekretnini (bilo da se radi o domu, školi, poslovnoj zgradi itd.) povećava novčanu vrijednost te nekretnine. Takva nekretnina ima šanse privući više kupaca kada se stavi na prodaju ili najam. To je zato što onaj tko kupi nekretninu može biti siguran u stalnu opskrbu električnom energijom.
10. Poboljšanje tehnologije
Još od prve masovne proizvodnje solarnih panela početkom 21. stoljeća napravljeno je mnogo inovacija. Solarna tehnologija u cjelini je u tijeku. To je velika prednost jer je uspješno razrađen velik broj ograničenja vezanih uz korištenje solarne tehnologije. Provodi se još istraživanja o tome kako poboljšati ovaj sektor energetske industrije.
Potreba za više posla također je stvorila prostor za više poslova u istraživanju, dizajnu i proizvodnji, stvarajući prostor za zapošljavanje većeg broja osoba. Čak i sada, proizvodnja i montaža solarnih panela stvaraju mogućnosti zapošljavanja za mnoge.
11. Manja ovisnost o neobnovljivim izvorima energije
Sirova nafta je najčešće korišteni energetski resurs, nažalost, nije obnovljiv. Korištenje solarne energije postupno će smanjiti našu ovisnost o sirovoj nafti.
12. Niski rizici
Korištenje solarnih panela za proizvodnju električne energije ima manji potencijal za električne udare i nestanke struje. Sadašnja proizvodnja je mnogo sigurnija od one tradicionalne električne energije.
Nedostaci solarnih panela
13. Visoka cijena
Izgradnja solarnih panela mnogo košta. Trošak kupnje je još jedan nedostatak jer su solarni paneli skupi. Osim troškova panela, baterija i invertera ako je potrebno dodatno uz trošak kupnje solarne opreme. Kada se uzme u obzir iznos potrošen na transport ove opreme, moglo bi se na kraju potrošiti više novca na ugradnju solarne energije u dom nego što je potrošeno na podizanje zgrade.
14. Fluktuacija energije
Ponekad intenzitet sunca postaje visok, au drugim vremenima, postaje nizak. Ova varijacija u temperaturi ćelije uzrokuje varijacije u struji i naponu
15. Utjecaj prirodnih elemenata
Na količinu energije proizvedene iz solarnih panela utječu neki prirodni elementi kao što su vremenski uvjeti, doba dana i zemljopisna širina.
Svi znamo da niti jedan dio zemljine površine ne prima sunčevo zračenje noću. U ovo doba dana, samo solarni paneli znači zamračenje. Tijekom zime i kišnih sezona, energija sunca je obično vrlo niska. Time se također ograničava količina energije koja će biti dostupna onima koji za električnu energiju ovise o solarnim panelima.
Drugi ometajući čimbenik je geografska širina. Regije bliže ekvatoru primat će više sunčeve energije od onih koje su udaljene od ekvatora.
16. Niska učinkovitost
Učinkovitost solarnih panela je čak 15-20 posto. To znači da se 80-85 posto energije dobivene od sunca gubi dok se preostala pretvara u električnu energiju.
17. Šteta okolišu zemljišta
Istina je da solarni paneli pomažu smanjiti volumen plinova kao što je ugljični IV oksid povezan s opskrbom energijom. Međutim, solarni paneli predstavljaju prijetnju okolišu tla. Na primjer, solarni koncentratori koji… mijenjaju prirodu zemlje i kopnenih biljaka. Također, zrak povezan s refleksijom sunčevog zračenja može promijeniti smjer vjetra, toplinsku ravnotežu i vlažnost prostora u kojima se postavljaju paneli.
Kada se solarni paneli postavljaju na tlo ili na površine u blizini izvora pitke vode, niskotemperaturne kipuće tekućine u tim panelima mogu tijekom vremena kontaminirati pitku vodu.
18. Solarni paneli se ne mogu reciklirati
Trenutačno ne postoji tehnologija za recikliranje solarnih panela nakon što su premašili svoj životni vijek. Zbrinjavanje ovih ploča trenutno je pitanje globalne zabrinutosti. Također ne postoje mjere za recikliranje kadmija kada se koristi u pločama.
PITANJA I ODGOVORI
Što se događa sa solarnim panelima nakon 25 godina?
Može se reći da je 25 godina najmanji vijek trajanja solarnih panela. Do tada je njihova učinkovitost uvelike pala, a poluvodiči i drugi korišteni materijali su istekli.
Oštećuju li solarni paneli tlo?
Da, jesu. Kad su postavljene na tlo, biljke ne mogu preživjeti ispod ploča.
Zašto se solarni paneli uvijek postavljaju na krovove?
Solarni paneli nisu uvijek postavljeni na krovove. Međutim, često se tamo postavljaju iz dva glavna razloga. Prvi je kako bi se iskoristio već raspoloživi prostor umjesto pustošnih prostora. Drugi razlog je da paneli budu bliže suncu i da budu u izravnom kontaktu sa sunčevim zračenjem.
Postoje li nedostaci solarnih panela na krovovima?
Da, postoje. Solarni paneli na krovovima (osobito kada krovni materijali nisu dovoljno čvrsti) daju veliku težinu krovovima, uzrokujući curenje i deformacije krovova.
Rade li solarni paneli noću?
Ne, nemaju.
Koliko traju solarni paneli?
Solarni paneli mogu služiti čak 25-50 godina.
Preporuke
- Kako se solarna energija pohranjuje u biljkama | Praktično objašnjenje
. - Skladištenje solarne energije u vodi | Prevara ili stvarnost
. - Top 9 problema sa skladištenjem solarne energije
. - 40 najboljih tvrtki za solarnu energiju po zemljama
. - Top 7 upotreba solarne energije | Prednosti i nedostatci
Lijepo je što ste spomenuli kako solarni paneli mogu služiti čak 25 godina. Cijena električne energije je u posljednje vrijeme u porastu pa moja obitelj pokušava smisliti načine kako bismo mogli uštedjeti nešto novca kada je struja u pitanju. Čuo sam da će se solarna energija dugoročno sama isplatiti pa bismo možda trebali zatražiti usluge postavljanja solarnih panela.