העיקרון של ייצור חשמל סולארי

העיקרון של ייצור חשמל סולארי

ייצור אנרגיה סולארית היא טכנולוגיה פוטו-וולטאית הממירה אנרגיית קרינת שמש לאנרגיה חשמלית באמצעות מערך מרובע של תאים סולאריים.

הבסיס לעקרון העבודה של תאים סולאריים הוא ההשפעה הפוטו-וולטאית של צומת PN המוליך למחצה.מה שנקרא אפקט פוטו-וולטאי, בקיצור, הוא אפקט שבו נוצרים כוח אלקטרו-מוטורי וזרם כאשר עצם מואר, מצב חלוקת המטען באובייקט משתנה.כאשר אור שמש או אור אחר פוגע בצומת ה-PN של המוליך למחצה, יופיע מתח משני צידי צומת ה-PN, הנקרא מתח פוטו-נוצר.

מערכת ייצור האנרגיה הסולארית מורכבת מפאנלים סולאריים, בקרים סולאריים וסוללות (קבוצות).הפונקציות של כל חלק הן:

פאנלים סולאריים: פאנלים סולאריים הם חלק הליבה של מערכת האנרגיה הסולארית והחלק היקר ביותר של מערכת החשמל הסולארית.תפקידו להמיר את קיבולת הקרינה של השמש לאנרגיה חשמלית, או לשלוח אותה לסוללה לאחסון, או להניע את העומס לעבודה.האיכות והעלות של הפאנלים הסולאריים יקבעו ישירות את האיכות והעלות של המערכת כולה.

בקר סולארי: תפקידו של הבקר הסולארי הוא לשלוט במצב העבודה של המערכת כולה, ולהגן על הסוללה מפני טעינת יתר ופריקת יתר.במקומות עם הפרש טמפרטורה גדול, בקר מוסמך צריך להיות גם פונקציה של פיצוי טמפרטורה.פונקציות נוספות אחרות כגון מתגים מבוקרי אור ומתגים מבוקרים בזמן צריכות להיות אופציונליות בבקר.

סוללה: בדרך כלל סוללת עופרת, במערכות קטנות ומיקרו, ניתן להשתמש גם בסוללת ניקל-מימן, סוללת ניקל-קדמיום או סוללת ליתיום.תפקידו לאגור את האנרגיה החשמלית הנפלטת מהפאנל הסולארי כאשר יש אור, ולשחרר אותה בעת הצורך.

היתרונות של ייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי

1. אנרגיה סולארית היא מקור אנרגיה נקי בלתי נדלה.בנוסף, הוא לא יושפע ממשבר האנרגיה וחוסר היציבות בשוק הדלק.

2. אנרגיה סולארית זמינה בכל מקום, ולכן ייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי מתאים במיוחד לאזורים מרוחקים ללא חשמל, והוא יפחית את בניית רשתות חשמל למרחקים ארוכים ואיבוד חשמל בקווי ההולכה.

3. הפקת אנרגיה סולארית אינה דורשת דלק, מה שמוזיל מאוד את עלות התפעול.

4. פרט לסוג המעקב, לייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי אין חלקים נעים, כך שלא קל להינזק, ההתקנה קלה יחסית והתחזוקה פשוטה.

5. ייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי לא יפיק שום פסולת, ולא יפיק רעש, חממה וגזים רעילים, ולכן מדובר באנרגיה נקייה אידיאלית.

6. תקופת הבנייה של מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית השמשית קצרה, חיי השירות של רכיבי ייצור החשמל ארוכים, שיטת ייצור החשמל גמישה יחסית ותקופת החזרת האנרגיה של מערכת ייצור החשמל קצרה.