Taimedpäikese on elektrienergiajaamad, mis haaravad energiat energiast elektromagnetiline kiirgus välja andnud Päike. Päike toodab suurel hulgal energiat kujul valgus ja kuumus. Väikese osa sellest energiast saab kasutada elektri tootmiseks puhtal ja säästval viisil.
Mis on päikeseenergia?
Energiapäikese on termin, mida kasutatakse päikesest tulenevate erinevate energiavormide tähistamiseks. Tähed nagu Päike toodavad energiat läbi aatomi sulandumine aastal vesinik. Selles protsessis kaob osa kombineeritud aatomite massist, muutudes selleks elektromagnetlained, mis hõlmavad laia spektri spektrit: infrapuna (soojus), nähtava valguse, ultraviolettkiirte ja gammakiirguse vahel.
Osa sellest tohutust elektromagnetlainete kujul olevast energiahulgast jõuab Maale, soojendades seda ja soodustades olemasoleva elu erinevate vormide säilimist. Füüsika edenedes ja uute materjalide väljatöötamisel õppisime tootmiseks kasutama päikesekiirgust elekter ilma reostust tekitamata või suuri keskkonnamõjusid põhjustamata. See on võimalik läbi rakkefotogalvaanika.
Vaadake ka: elektri ajalugu
Mis on fotogalvaanilised elemendid?
Kell rakkefotogalvaaniline on elektroonikaseadmed, mis on võimelised muundama valgust elektrienergiaks nähtuse kaudu fotoelektriline efekt. Selle nähtuse avastas saksa füüsik Albert Einstein 1905. aastal, mis pälvis talle 1922. aastal Nobeli füüsikapreemia. Esimese fotogalvaanilise elemendi leiutamine omistatakse aga prantsuse füüsikule aleksander-EdmondBecquerel. Sel ajal oli Becquerel vaid 19-aastane.
Juures fotoelektriline efekt, valgus käitub nagu osake (footon), mis teatud materjalidega kokku põrgates annab energiakineetika piisavalt suur, et selle elektronid saaksid materjalist välja hüpata. Neid väljutatud elektrone nimetatakse fotoelektroonid.
Kui loeme päikesepaneelides kasutatavate fotogalvaanelementide toimimisest, on tavaline leida erinevaid tähistusi, näiteks See on tehtudfotoelektriline ja See on tehtudfotogalvaaniline. Põhimõtteliselt on see sama nähtus ka See on tehtudfotoelektriline, pinnale langev valgus väljutab selle materjali sees olevad elektronid; juures See on tehtudfotogalvaaniline, soodustab valguse esinemine a elektrilise potentsiaali erinevus, mis omakorda viib a moodustumiseni kettfotoelektriline.
Kuidas päikesejaam töötab?
Päikeseenergia püüdmine toimib läbi paneelid moodustub suure hulga fotogalvaaniliste elementide, tuntud ka kui rakkepäikese. Need elemendid on valmistatud materjalidest pooljuhid võimeline neelama suuri päikesespektri alasid. Praegu kasutab enamik päikeseelemente räni oma osariigis kristalliline elektrienergia tootmiseks.
Vaataka: Päikeseenergia hankimise viisid
Tehnoloogiline areng on võimaldanud toota päikesepatareisid, mis seda kasutavad üksikkristallidaastalräni elektri tootmiseks. Need elemendid on palju tõhusamad ja ka kallimad kui traditsioonilised kristallilise räni päikesepatareid.
Olulist rolli mängib ka päikesepaneelide katmiseks kasutatud klaas: need on vähepeegeldav, lastes sellel mööda minna peaaegukõik neile langenud valgus. Sel eesmärgil toodetakse neid väga madala raua ja muude metallide sisaldusega.
Uute fotogalvaaniliste materjalide ja halvasti peegeldava klaasi kombinatsioon võimaldab luua üha tõhusamaid päikesepatareisid. Praegu on juba olemas fotogalvaanilised elemendid 26% efektiivsusehk need rakud on võimelised muundama 26% neile kiiratud valgusenergiast elektrienergiaks. Kuna päikese poolt merepinnal kiirgatav ruutmeetri võimsus on 1400 vatti / m², 1 m² päikeseplaat suudaks toota kuni 365 W.
Hinnanguliselt on 496tuhatkm² (umbes 25% Sahara kõrbe pindalast või kogu Hispaania territooriumist) päikesepaneelid võiksid toota piisavalt energiat kogu maailmale.
päikese soojuselektrijaamad
Lisaks päikeseenergia püüdmisele päikesepaneelide kaudu on ka neid Elektrijaamadtermosolaarne. Need taimed suunavad päikesekiirgust läbi nõgusad peeglid osutas tornile, kuhu mahub omakorda suur kogus vett, tavaliselt segatuna soolaga. THE suurepäranetemperatuur ja pikksurved suurte turbiinide liigutamiseks kasutatakse kannatanud auru.
Vaadake termosolaarse taime kujutist.
Päikeseenergia eelised ja puudused
→ Eelised
Ei eralda saasteaineid;
Madal hoolduskulu;
Suurepärane juurdepääs Brasiilia suure päikesekiirguse tõttu;
Rajatised, mis ei võta palju ruumi.
→ Puudused
Kliimast sõltuvus, kuna sellised tegurid nagu lumi või vihm mõjutavad otseselt energia tootmist;
Ladustamise raskused;
Väike võimsus võrreldes fossiilkütuste põletamisega;
Ekvaatorist kaugel asuvad kohad saavad vähem päikest ja seetõttu sobivad selle energiavormi kasutamiseks vähem.
Kui palju päikeseenergia maksab?
O hindaastaltootmine Päikesepatareid on viimastel aastatel langenud, mis kajastub lõpptarbijate makstavas hinnas. Vaatamata sellele on seda tüüpi energia paigaldamine elamutele endiselt kõrge ja võib varieeruda 10 000 BRL ja 50 000 BRL, vastavalt iga elukoha tarbimisele.
Keskmise maja jaoks elektri tootmiseks piisava päikesepaneelide ostmine, paigaldamine ja heakskiitmine, umbes 3300 kWh seniitpäikese (keskpäeval päike, lõuna paiku), nelja inimesega, võib olla kulu kuni 20 000 BRL. Vaatamata selle kõrgele väärtusele on selle seadme paigaldamise kulud suured kiirestiteisendatud. Mõned hinnangud näitavad, et 5-7 aasta jooksul on kogu maksumus vastupidine, arvestades toote hinda kWh do Brasil, üks kõrgemaid maailmas.
Päikesepargid Brasiilias ja kogu maailmas
Elektri tootmiseks kasutatakse päikesepaneele.
→ Brasiilia suurimad päikesepargid
Brasiilias on päikeseelektrijaamade näol paigaldatud võimsus umbes 1,19 GW, mitmest päikesepargist levinud kogu riigi territooriumil. Vaadake allolevat loendit!
ParkPäikeseenergiaUusOlinda: see toodab umbes 292 MW läbi 930 tuhande päikesepaneeli ja teenindab umbes 300 tuhat kodu.
PäikeseparkItuverava: toodab 254 MW, teenindades 268 tuhat kodu.
PäikeseparkaastalNohJeesusannablimpet: 158 MW energia tootmine, jaotatud 166 tuhandele kodule.
PäikeseparkaastalilusHorisont: see teenindab umbes 108 000 perekonda, tootes kuni 103 MW energiat.
PäikeseparkaastalPirapora: Tulevikus võib sellest saada Brasiilia suurim päikeseelektrijaam, mis toodab isegi 400MW elektrit.
→ Suurimad päikesepargid maailmas
Päikeseenergiatäht (USA): genereeritud võimsus kuni 579MW.
topaasPäikeseenergia Farm (USA): 550 MW võimsust.
kõrbpäikesepaiste sTere Farm (USA): tippvõimsus 550 MW.
Longyangxia (Hiina): tootmisvõimsus 480 MW.
KompleksneBenban (Egiptus): 2019. aastal on see maailma suurim päikesejaam, paigaldatud võimsusega 1,8 GW.
Praegu tuleb umbes 1% kogu Brasiilia territooriumil toodetud elektrist päikeseenergiast, hoolimata sellest, et Brasiilia omab maailmas suurimat päikesepotentsiaali. Isegi nii toodab riik päikeseallikatest vähem energiat kui Saksamaa, mille päikesepotentsiaal on väiksem kui piirkondade potentsiaal vähem päikseline Brasiilias.
Minu poolt. Rafael Helerbrock
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-funcionam-as-usinas-solares.htm
