Jak działają systemy energii słonecznej

Ślady energii słonecznej sięgają VII wieku p.n.e., kiedy to szkła powiększającego używano do rozpalania ognia. Dziś energię słoneczną można znaleźć na całym świecie, od USA przez Włochy po Japonię. Ceny energii słonecznej stale spadały na przestrzeni lat wraz ze wzrostem produkcji. Firmy i osoby prywatne zaczęły korzystać z energii słonecznej zarówno ze względu na korzyści ekonomiczne, jak i środowiskowe.  

Moc energii słonecznej w USA wzrosła do około 97,2 gigawatów (GW) - co wystarcza do zasilenia odpowiednika 18 milionów przeciętnych amerykańskich domów². Ta produkcja energii słonecznej kompensuje ponad 122 miliony ton emisji dwutlenku węgla, co odpowiada zasadzeniu 2 miliardów drzew³. Patrząc na dane w ujęciu globalnym, na koniec 2019 roku wynieśliśmy 627 gigawatów (GW)⁴, co stanowi mniej więcej 116 milionów przeciętnych amerykańskich domów i 12,9 miliarda drzew.

Wraz z kolejnymi badaniami i firmami solarnymi wypuszczającymi produkty, które sprawiają, że energia słoneczna staje się bardziej wydajna i opłacalna, przemysł solarny nie zatrzymuje się tutaj. Czy powinieneś dołączyć do ruchu solarnego? Jak działa energia słoneczna? Jesteśmy tutaj, aby wyjaśnić podstawy energii słonecznej, rodzaje energii elektrycznej i jak działają systemy energii słonecznej.

Co to jest energia słoneczna?

Energia słoneczna zaczyna się od słońca. Słońce emituje światło zwane promieniowaniem słonecznym lub promieniowaniem elektromagnetycznym, które jest wychwytywane przez technologie solarne. Te technologie słoneczne przekształcają przechwycone promieniowanie w użyteczne formy energii.

Istnieją dwa rodzaje technologii słonecznych: fotowoltaika (PV) i koncentracja energii słonecznej (CSP). Fotowoltaika wytwarza energię elektryczną poprzez konwersję światła słonecznego bezpośrednio z ogniw w panelu słonecznym i jest zazwyczaj stosowana w domach, budynkach komercyjnych i produktach powszechnego użytku. Koncentracja energii słoneczno-termalnej jest zazwyczaj wykorzystywana w zastosowaniach przemysłowych. Ponieważ komercyjna i mieszkaniowa energia słoneczna jest zdominowana przez fotowoltaikę, skupimy się na systemach fotowoltaicznych.  

Podstawy elektryczności

Zanim zagłębimy się w to, jak działają systemy fotowoltaiczne, musimy omówić podstawy energii. Istnieją 2 formy prądu elektrycznego: prąd stały (DC) i prąd zmienny (AC). Prąd stały to prąd elektryczny, który płynie tylko w jednym kierunku i jest używany w urządzeniach elektronicznych z baterią, takich jak laptopy i telefony komórkowe. Prąd zmienny to prąd elektryczny, który okresowo odwraca kierunki i zmienia wielkość. Dzięki temu prąd może płynąć dalej. Używamy prądu zmiennego do zasilania domów i budynków. Teraz, gdy znamy już podstawy, przejdźmy do tego, jak działają systemy fotowoltaiczne.

Jak działają systemy fotowoltaiczne?

Wszyscy widzieliśmy panele słoneczne na dachach domów, ale jak produkowana jest energia elektryczna?  

1. Pierwszy etap rozpoczyna się, gdy światło słoneczne świeci na panele słoneczne, czyli panele PV.

2. Ogniwa słoneczne w panelach słonecznych absorbują energię i generują prąd stały (DC).

3. Okablowanie i obwody podłączone do paneli słonecznych zbierają prąd stały i przekazują go przez inwerter w celu przekształcenia go w prąd zmienny (AC).

4. Energia elektryczna AC jest następnie przekazywana do istniejącej w domu skrzynki bezpiecznikowej i energia jest rozprowadzana po całym domu zasilając wszystkie urządzenia.

5. (opcjonalnie) Dodatkowo, każda energia elektryczna, która nie jest wykorzystywana do zasilania domu, może być zazwyczaj przesłana do sieci energetycznej (obsługiwanej przez przedsiębiorstwa użyteczności publicznej) lub do ładowania akumulatora w celu uzyskania zapasowej energii elektrycznej.

‍

Ogólny proces tworzenia systemów fotowoltaicznych jest dość prosty i można go sprowadzić do zaledwie czterech kroków. Panele słoneczne są zbudowane z technologii do konwersji promieni słonecznych w energię, a wiele komponentów systemów fotowoltaicznych zajmuje się resztą. Dowiedz się więcej o każdym z komponentów w naszym następnym blogu.

Ważne jest, aby pamiętać, że korzystanie z energii słonecznej nie oznacza, że jesteś pozostawiony w ciemności przez firmy użyteczności publicznej (nie jest to zamierzone). Nadal można uzyskać część energii elektrycznej z sieci, aby uzupełnić swoje zużycie energii w nocy lub w deszczowy dzień, gdy ogniwa słoneczne nie mają światła słonecznego potrzebnego do produkcji energii elektrycznej. Możesz więc z radością korzystać z energii elektrycznej wiedząc, że oszczędzasz pieniądze i pozytywnie wpływasz na środowisko.  

Czy zamierzasz dołączyć do ruchu solarnego? Bądź częścią szacowanej liczby 4 milionów domów w USA z instalacjami słonecznymi w 2023⁵ - to nowa wielka rzecz.

Aby dołączyć do dyskusji na temat energii słonecznej lub zadać pytania dotyczące energii słonecznej, odwiedź naszą stronę Tigo Community. Aby zostawić komentarz na tym blogu, kliknij tutaj.

Śledź nas na mediach społecznościowych, aby być na bieżąco ze wszystkimi sprawami związanymi z energią słoneczną.

LinkedIn

Facebook

Twitter

‍

Referencje

1 https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf  

2 https://www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-united-states

3 https://www.seia.org/initiatives/climate-change#:~:text=Through%20Q2%2020%2C%20the%20U.S.,tons%20of%20carbon%20dioxide%20emissions.

4 https://www.nsenergybusiness.com/features/solar-power-countries-installed-capacity/  

5 https://pv-magazine-usa.com/2020/09/04/which-us-cities-have-the-highest-proportion-of-solar-powered-homes/  

‍