सौर ऊर्जा क्या है: सारांश, यह कैसे काम करती है और प्रकार

सौर ऊर्जा एक उपाय है नवीकरणीय ऊर्जा से प्राप्त किया गया सूरज से प्रकाश और गर्मीइसे वर्तमान में उपलब्ध ऊर्जा के सबसे स्वच्छ और सबसे टिकाऊ स्रोतों में से एक माना जा रहा है।

इस प्रकार की ऊर्जा का पूर्ण उपयोग विशिष्ट प्रौद्योगिकियों के विकास के कारण ही संभव हो सका है। कलेक्टर और फोटोवोल्टिक सेल जैसे उपकरणों के आविष्कार के साथ, जिन्हें सौर पैनल भी कहा जाता है, सौर ऊर्जा को बिजली या गर्मी में परिवर्तित किया गया।

इन प्रौद्योगिकियों की प्रगति और स्थापना लागत में कमी ने सौर ऊर्जा को तेजी से सुलभ बना दिया है और दुनिया भर के घरों, व्यवसायों और बिजली संयंत्रों में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

सौर ऊर्जा कैसे काम करती है (कदम दर कदम)

सौर ऊर्जा का उत्पादन सूर्य के प्रकाश को ग्रहण करके विद्युत या तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करके किया जाता है। सौर ऊर्जा उत्पन्न करने की प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

1. सूरज की रोशनी का कब्जा

सौर पैनल सिलिकॉन जैसे अर्धचालक पदार्थों से बने फोटोवोल्टिक कोशिकाओं से बने होते हैं। इन कोशिकाओं में विशेष गुण होते हैं जो उन्हें सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करने की अनुमति देते हैं।

2. फोटोवोल्टिक प्रभाव

जब सूर्य का प्रकाश फोटोवोल्टिक कोशिकाओं पर पड़ता है, तो प्रकाश में मौजूद फोटॉन अर्धचालक पदार्थ के परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करते हैं। इस प्रक्रिया को फोटोवोल्टिक प्रभाव कहा जाता है और इसके परिणामस्वरूप निरंतर विद्युत धारा उत्पन्न होती है।

3. बिजली में रूपांतरण

फोटोवोल्टिक कोशिकाओं द्वारा उत्पन्न विद्युत धारा को एकत्र किया जाता है और धातु के तारों द्वारा संचालित किया जाता है, जिससे एक सर्किट बनता है। यह सर्किट इलेक्ट्रॉनों को प्रवाहित करने की अनुमति देता है, जिससे एक उपयोगी विद्युत धारा बनती है।

विद्युत उपकरणों या बिजली प्रणालियों को बिजली देने के लिए, सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न बिजली एक इन्वर्टर से होकर गुजरती है, जो प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करती है।

4. उपयोग एवं भंडारण

सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न बिजली का उपयोग बिजली के उपकरणों, प्रकाश प्रणालियों, घरेलू उपकरणों सहित अन्य उपकरणों को बिजली देने के लिए तुरंत किया जा सकता है।

यदि कोई भंडारण प्रणाली है, जैसे कि बैटरी, तो दिन के दौरान उत्पादित अतिरिक्त ऊर्जा को बाद में रात में या बादल अवधि के दौरान उपयोग के लिए संग्रहीत किया जा सकता है।

5. गरम करना

बिजली पैदा करने के अलावा, सौर ऊर्जा का उपयोग थर्मल हीटिंग के लिए भी किया जा सकता है। इस मामले में, सौर संग्राहकों का उपयोग सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करने और गर्मी को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

इस तापीय ऊर्जा का उपयोग घरेलू उपयोग, स्विमिंग पूल, अंतरिक्ष हीटिंग सिस्टम या यहां तक ​​कि बिजली संयंत्रों में भाप उत्पन्न करने के लिए पानी गर्म करने के लिए किया जा सकता है।

सौर ऊर्जा के प्रकार (उदाहरण सहित)

विभिन्न प्रकार की सौर ऊर्जा हैं जिनका उपयोग बिजली या गर्मी उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। मुख्य प्रकार हैं:

फोटोवोल्टिक सौर ऊर्जा

सौर पैनलों की स्थापना.

यह सौर ऊर्जा का सबसे आम और प्रसिद्ध प्रकार है। इस मामले में, सूर्य के प्रकाश को सौर पैनलों में मौजूद फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के माध्यम से सीधे बिजली में परिवर्तित किया जाता है।

ये कोशिकाएं, जो आमतौर पर सिलिकॉन से बनी होती हैं, सूर्य के प्रकाश से फोटॉन को अवशोषित करती हैं और विद्युत प्रवाह उत्पन्न करती हैं। उत्पादित विद्युत ऊर्जा का तुरंत उपयोग किया जा सकता है, बैटरी में संग्रहित किया जा सकता है या विद्युत ग्रिड में डाला जा सकता है।

तापीय सौर ऊर्जा

सौर संग्राहकों द्वारा जल तापन प्रणाली।

सौर ऊर्जा के इस रूप का उपयोग तापन के लिए किया जाता है। सौर तापीय संग्राहक सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और इसे ऊष्मा में परिवर्तित करते हैं। पारंपरिक हीटिंग सिस्टम को बदलने के लिए सौर तापीय ऊर्जा एक कुशल और टिकाऊ विकल्प है।

केंद्रित सौर ऊर्जा

लेंस के माध्यम से सौर ऊर्जा को संकेंद्रित किया जाता है।

इस प्रकार की सौर ऊर्जा एक विशिष्ट बिंदु पर सूर्य के प्रकाश को केंद्रित करने के लिए दर्पण या लेंस का उपयोग करती है, जहां गर्मी उत्पन्न होती है। इस ऊष्मा का उपयोग थर्मोडायनामिक चक्र के माध्यम से बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है, जैसा कि थर्मोइलेक्ट्रिक संयंत्रों में किया जाता है।

संकेंद्रित सौर ऊर्जा का उपयोग आमतौर पर बड़े बिजली संयंत्रों में किया जाता है, जहां सूर्य के प्रकाश की सांद्रता को अनुकूलित किया जाता है।

निष्क्रिय सौर ऊर्जा

इसका उदाहरण डिज़ाइन स्मार्ट जो आंतरिक प्रकाश व्यवस्था के लिए सूर्य के प्रकाश का लाभ उठाता है।

पहले बताए गए प्रकारों के विपरीत, निष्क्रिय सौर ऊर्जा में सूर्य के प्रकाश को बिजली या गर्मी में सीधे परिवर्तित करना शामिल नहीं है। यह इमारतों में सूरज की रोशनी और सूरज से प्राकृतिक गर्मी का अधिकतम लाभ उठाने के लिए वास्तुशिल्प और भौतिक डिजाइन के बुद्धिमान उपयोग को संदर्भित करता है।

निष्क्रिय सौर ऊर्जा रणनीतियों के उदाहरणों में प्रकाश देने के लिए बड़ी खिड़कियों का उपयोग करना शामिल है सौर ऊर्जा, पर्याप्त थर्मल इन्सुलेशन और आवाजाही का लाभ उठाने के लिए इमारतों की स्थिति रवि।

सौर ऊर्जा के लाभ एवं लाभ

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत

सौर ऊर्जा सूर्य से प्राप्त ऊर्जा का एक अटूट स्रोत है, जो अरबों वर्षों तक चमकता रहेगा। जीवाश्म ईंधन के विपरीत, इस प्रकार की ऊर्जा समाप्त नहीं होती है और प्राकृतिक संसाधनों की कमी में योगदान नहीं करती है।

कम पर्यावरणीय प्रभाव

सौर ऊर्जा उत्पादन से कार्बन डाइऑक्साइड, सल्फर ऑक्साइड या नाइट्रोजन ऑक्साइड जैसे हानिकारक वायु प्रदूषक उत्सर्जित नहीं होते हैं। यह ग्रीनहाउस प्रभाव, वायु प्रदूषण और संबंधित स्वास्थ्य समस्याओं को कम करने में योगदान देता है।

दीर्घकालिक लागत बचत

जबकि सौर प्रणाली स्थापित करने की प्रारंभिक लागत काफी हो सकती है, सौर ऊर्जा लंबे समय में पैसा बचाती है। एक बार स्थापित होने के बाद, सूर्य मुफ़्त और प्रचुर मात्रा में ऊर्जा प्रदान करता है, जिससे पारंपरिक ऊर्जा प्रदाताओं पर निर्भरता काफी कम हो जाती है, जिससे बिजली की लागत को नियंत्रित करने में मदद मिलती है।

बहुमुखी अनुप्रयोग

सौर ऊर्जा का उपयोग विभिन्न स्तरों पर किया जा सकता है, घरों में छोटी वितरित उत्पादन प्रणालियों से लेकर बड़े सौर ऊर्जा संयंत्रों तक।

इसके अलावा, इसका उपयोग बिजली उत्पादन और थर्मल हीटिंग दोनों के लिए किया जा सकता है, जिससे यह विभिन्न ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने के लिए एक बहुमुखी विकल्प बन जाता है।

सौर ऊर्जा के नुकसान

मौसम की स्थिति पर निर्भरता

उपलब्ध सौर ऊर्जा की मात्रा मौसम की स्थिति, जैसे बादलों की उपस्थिति, वर्ष का समय और भौगोलिक स्थिति के आधार पर भिन्न होती है।

इसका मतलब यह है कि बादल वाले दिनों में, रात में और कम सौर विकिरण वाले क्षेत्रों में सौर ऊर्जा उत्पादन प्रभावित हो सकता है।

उच्च प्रारंभिक लागत

सौर प्रणाली स्थापित करने के लिए उपकरण खरीद, स्थापना और रखरखाव सहित महत्वपूर्ण प्रारंभिक निवेश की आवश्यकता होती है। हालांकि पिछले कुछ वर्षों में लागत में कमी आई है, फिर भी यह कुछ लोगों या व्यवसायों के लिए बाधा बन सकती है।

जगह की जरुरत

बड़े पैमाने पर सौर प्रणालियों को तैनात करने के लिए पर्याप्त जगह की आवश्यकता होती है, चाहे इमारत की छतें हों, खुली भूमि हो या सौर संयंत्रों के लिए विशिष्ट क्षेत्र हों।

घनी आबादी वाले शहरी क्षेत्रों में, ऊर्जा की मांग को पूरा करने के लिए पर्याप्त जगह ढूंढना एक चुनौती हो सकती है।

रात्रिकालीन उपलब्धता सीमित

रात में जब सीधी धूप नहीं होती तो सौर ऊर्जा उपलब्ध नहीं होती। इसके लिए सूर्य के प्रकाश की अवधि के बाहर बिजली की निरंतर आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए बैटरी जैसी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों को लागू करने की आवश्यकता है।

हालाँकि इसके कुछ नुकसान हैं, लेकिन सौर ऊर्जा को व्यापक रूप से विकास की अपार संभावनाओं वाला एक स्वच्छ, टिकाऊ ऊर्जा विकल्प माना जाता है।

ब्राज़ील में सौर ऊर्जा का उपयोग

विश्व मंच और ब्राज़ील दोनों में सौर ऊर्जा का महत्व बढ़ रहा है। जीवाश्म ईंधन के पर्यावरणीय प्रभावों के बारे में जागरूकता और स्वच्छ, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की खोज ने दुनिया भर में सौर क्षेत्र के विकास को प्रेरित किया है।

जब फोटोवोल्टिक सौर ऊर्जा उत्पादन की बात आती है तो ब्राजील विश्व मंच पर एक प्रमुख स्थान रखता है। वर्तमान में, यह 24 गीगावॉट की संचित स्थापित क्षमता के साथ वैश्विक रैंकिंग में आठवें स्थान पर है। यह प्रभावशाली संख्या देश में बढ़ते निवेश और सौर ऊर्जा को अपनाने को दर्शाती है।

सौर ऊर्जा ब्राज़ीलियाई ऊर्जा मैट्रिक्स के विविधीकरण में एक मौलिक भूमिका निभा रही है, विशेष रूप से ऐसे संदर्भ में जहां जलविद्युत बांधों को वर्षा की कमी के कारण चुनौतियों और संकट का सामना करना पड़ता है जलवायु परिवर्तन। सौर ऊर्जा उत्पादन क्षमता एक मूल्यवान विकल्प रही है, जो विद्युत आपूर्ति में अधिक सुरक्षा और स्थिरता की अनुमति देती है।

जनवरी 2023 में, सौर ऊर्जा को ब्राज़ीलियाई बिजली मैट्रिक्स में दूसरे सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले स्रोत के रूप में समेकित किया गया था, जो पवन ऊर्जा और प्राकृतिक गैस को पीछे छोड़ते हुए 12% हिस्सेदारी का प्रतिनिधित्व करता था। यह उपलब्धि इस स्वच्छ और टिकाऊ ऊर्जा स्रोत के महत्व और क्षमता को उजागर करती है।

ग्रंथ सूची:

• लुइज़, अदिर मोयसेस। सौर ऊर्जा और पर्यावरण संरक्षण. साओ पाउलो: फिजिक्स बुकस्टोर, 2013।
• टॉल्मास्क्विम, मौरिसियो टियोमो। ब्राज़ील में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत. रियो डी जनेरियो: सिनर्जिया, 2003।
• ABSOLAR (ब्राज़ीलियाई फोटोवोल्टिक एनर्जी एसोसिएशन)। ब्राज़ील और दुनिया में फोटोवोल्टिक सौर ऊर्जा का पैनोरमा - इन्फोग्राफिक। https://www.absolar.org.br/mercado/infografico/. एक्सेस किया गया: 5 जुलाई, 2023।

यह भी देखें:

• ऊर्जा
• ऊर्जा के प्रकार एवं स्रोत
• नवीकरणीय ऊर्जा
• थर्मल ऊर्जा
• पवन ऊर्जा
• बिजली