Bár a fosszilis energiák még ma is uralják bolygónkat, a megújuló energiák a világ minden országának piacára utat törnek. Megújuló energiák azok, amelyek nem szennyezik a környezetet, nem fogynak el, és képesek a föld és a környezet elemeinek, például a napnak, a szélnek és a víznek az energiáját kihasználni elektromos áram előállítására. . Mivel a fosszilis tüzelőanyagok hamarosan kifogynak, a megújulóké a jövő.
Ma elmélyülten fogunk beszélni fotovoltaikus napenergia. Talán ez az energia a világon a legtöbbet a megújuló energiaforrások területén. Szeretné tudni, hogyan működik, és milyen különböző felhasználási területei vannak?
Meghatározás
Mielőtt elkezdené ismertetni felhasználását és tulajdonságait, elengedhetetlen tisztázni, hogy mi is az a fotovoltaikus napenergia. A fotovoltaikus napenergia az, ami van képes a napsugárzásból származó energiát hasznosítani és elektromos árammá alakítani. Ezt olyan félvezető anyagok használatával érik el, amelyek fény hatására elektromos áramot generálnak.
Ez az energiaforrás teljesen tiszta, mivel folyamata során nem termel üvegházhatású gázt vagy mérgező kibocsátást. Továbbá ez a megújuló energia, ami azt jelenti, hogy fő forrása, a Nap évmilliárdokig nem merül ki. Ennek az energiának a hasznosítására az ún napelemek. Ezek a panelek rögzítik a napsugárzásból származó fény fotonjait, és a fotovoltaikus effektusként ismert folyamat révén elektromos árammá alakítják át.
Hogyan keletkezik a fotovoltaikus napenergia?
A fotovoltaikus napenergia előállításának folyamata a napfény fotonjainak napelemekkel történő rögzítésével kezdődik. Ezek rögzítik a napsugárzást, és a fotovoltaikus hatás révén a fényt elektromos árammá alakítják. Minden napelem panelből áll Fotovoltaikus cellák, amelyek félvezető anyagok (általában szilícium), amelyek képesek a fotonok energiájának elnyelésére és elektronok felszabadítására. Ezek az elektronok mozgásuk során elektromos áramot generálnak.
Fontos megjegyezni, hogy a fotovoltaikus cella kimeneti feszültsége meglehetősen alacsony (körülbelül 0,6 V). A rendszer teljesítményének növelése érdekében ezeket a cellákat sorba kötik, így a módulo fotovoltaico, amely a nedvességnek és a zord időjárásnak ellenálló szerkezetbe van zárva.
Ez a folyamat egyenáramot hoz létre, amely az invertereken keresztül váltakozó árammá alakítható, lehetővé téve annak használatát az otthonokban és a vállalkozásokban.
Elemek és teljesítmény
A napelemek azok az eszközök, amelyekben a fotovoltaikus cellákat rögzítik. Ezeknek a paneleknek sokféle felhasználása van, mind személyes, mind üzleti szempontból. Valójában a panelek költségei csökkentek az elmúlt években, és találunk szabványos telepítéseket, amelyek kb 7.000 euró.
Ezeknek a rendszereknek az egyik fő előnye az egyszerű telepítés és alacsony karbantartási igény. Továbbá hasznos élettartama jelentősen hosszú, kb 25-30 év, amely lehetővé teszi a befektetés könnyű amortizációját.
A panelek elhelyezkedése azonban döntő szerepet játszik teljesítményükben. Az energiafelvétel maximalizálása érdekében a paneleket arrafelé kell irányítani, ahol naponta a legtöbb napfény éri őket. A felvett energia akkumulátorokban tárolható éjszakai vagy felhős napokon történő használatra.
A napelemes fotovoltaikus berendezések teljesítménye a földrajzi elhelyezkedéstől és a panelek elrendezésétől függően változik. Azokon a területeken, ahol a napsütéses órák száma több, a napelemes rendszerek lehetővé teszik a beruházás kb nyolc év, ami jelentős időt hagy a profitszerzésre.
A fotovoltaikus napenergia felhasználása
A fotovoltaikus rendszerek csatlakoznak a hálózathoz
A fotovoltaikus napenergia egyik fő felhasználási területe az elektromos hálózathoz kapcsolódó rendszereken keresztül történik. Ezek a rendszerek lehetővé teszik a napenergia felhasználását a hálózatba betáplált villamos energia előállítására. Ennek eléréséhez használnak teljesítmény inverterek amelyek a panelek által termelt egyenáramot az elektromos hálózattal kompatibilis váltakozó árammá alakítják át.
Bár a napenergia kWh-ra jutó költsége még mindig valamivel magasabb más energiaforrásokhoz képest, ez a különbség az elmúlt években az olcsóbb technológiának és a panelek megnövekedett hatásfokának köszönhetően jelentősen csökkent. Sok sok napsütéses régióban a napelemek már versenyképesek más forrásokkal szemben. Az állami támogatások és segélyek kulcsfontosságúak ahhoz, hogy ez a lehetőség sok fogyasztó számára az egyik legéletképesebb legyen.
A fotovoltaikus napenergia egyéb felhasználási módjai
A villamosenergia-termelésre való felhasználáson kívül a napelemes fotovoltaikának számos más alkalmazása is van. Néhány a leggyakoribb:
- Világítás: Ideális nyilvános helyeken, például utak, pihenőhelyek és vidéki területek megvilágítására.
- Jelzés: A közúti és tengeri jelzőrendszerben gyakran használják stratégiai pontok megjelölésére.
- Távközlés: Számos távközlési átjátszó berendezés napelemes napenergiával táplálja rendszerét.
- Mezőgazdasági: A gazdaságokban és az állattenyésztési tevékenységekben többek között vízszivattyús rendszerekben, fejőrendszerek elektromos ellátásában használják.
A lista bővítése érdekében a fotovoltaikus napenergia kritikus jelentőséggel bír a vidéki villamosításban is elszigetelt területeken, lehetővé téve az elektromos hálózatoktól távol eső közösségek számára, hogy tiszta és fenntartható módon férhessenek hozzá az elektromos áramhoz. 
Összefoglalva, a fotovoltaikus napenergia az egyik legjobb lehetőség a szennyező és nem megújuló forrásoktól való függőség csökkentésére. Könnyű telepítése és hosszú élettartama lehetővé tette, hogy az iparitól a vidékiig egyre több ágazatban alkalmazzák ezt az energiatípust életképes, fenntartható és gazdaságos megoldásként.