انرژی خورشیدی چیست؟

انرژی خورشیدی گرمای تابش خورشیدی است که امروزه در صنعت جهت تولید برق آبگرمکن‌های خورشیدی فتوسنتز و غیره کاربرد دارد این نوع انرژی خورشیدی جزو انرژی‌های تجدید پذیر می‌باشد که به صورت انرژی خورشیدی فعال و انرژی خورشیدی غیر فعال تقسیم می‌شود و فتول تاپیک می‌باشد که بستگی به تابش و جهت خورشید به ساختمان و انتخاب مواد با خواص مکانیکی دارد.

گروه فنی مهندسی آدر صنعت در زمینه انرژی خورشیدی به بررسی و ارائه این مقاله و ارائه فیلم های آموزشی شبیه سازی انرژی خورشیدی و تشعشع با نرم افزار انسیس فلوئنت با موضوعات شبیه سازی تشعشع برای خنک کننده ها در انسیس فلوئنت و تشعشع انرژی خورشیدی در انسیس فلوئنت و تحلیل چندگانه چندفازی و سیمتری و تشعشع و انرژی خورشیدی و DPM در انسیس فلوئنت ارائه گردیده است.

همچنین جهت مشاهده مقاله معتبر در حوزه این گونه موضوعات می توانید به مقاله ISI درج شده رجوع کنید.

بررسی که سازمان ملل متحد بر روی میزان انرژی که خورشید تولید می‌کند انجام داد این بود که سالانه خورشید EJ 1.5-50 انرژی تولید می‌کند که چندین برابر میزان مصرف انرژی دنیا است.

هزینه ساخت نیروگاه خورشیدی و هسته ای چقدر است؟

هزینه‌ی تراز شده‌ی انرژی (LCOE) یا به عبارتی Levized cost of electricity برای یک نیروگاه هسته‌ای چیزی حدود صد و ده دلار به ازای هر مگاوات ساعت است و این رقم برای نیروگاه‌های خورشیدی از نوع سلول‌های خورشیدی، سی و پنج تا چهل و پنج دلار به ازای هر مگاوات ساعت است و این رقم برای یک نیروگاه سیکل ترکیبی شصت تا صد و پنجاه دلار است.

کارایی انرژی خورشیدی چیست؟

انرژی خورشیدی ارزان پایدار و عدم آلایندگیست که می‌توان از آن جهت تولید برق برای مصارف خانگی و خیابان‌ها استفاده نمود این گونه انرژی هیچگونه گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کند انرژی خورشیدی منبع حرارتی است که تجدید است و نسل‌های بعدی می‌توانند از این انرژی بهره‌مند شوند و می‌توان به گونه‌های مختلف این انرژی را تبدیل کرد.

چگونگی انتقال انرژی خورشیدی چیست؟

این انرژی را می‌توان توسط پنل و اینورتر و شارژر کنترلر و باتری و تجهیزات دیگر به انرژی برق تبدیل کرد انرژی خورشیدی که از آن جهت تبدیل استفاده کرد این انرژی نیازی به مصرف سوخت نداشته است هر کشوری که بتواند انرژی خورشیدی را به سایر انرژی‌های دیگر تبدیل کند می‌تواند سهم و نقش مهمی جهت کاهش آلایندگی و تولید برق ایفا کند.

انرژی تابش خورشید به زمین در یک ساعت برابر می‌کند با انرژی مصرفی یک سال ساکنین کره زمین می‌باشد انرژی برق خورشیدی در ابتدا خورشید به صفحات سولار برخورد کرده و با توجه به اینکه پنل‌ها دارای بارهای مثبت و منفی هستند با تابش خورشید جهت شل شدن و حرکت بارهای مثبت و منفی می‌گردند و سبب تولید جریان الکتریکی به سبب یک میدان مغناطیسی می‌شود و توسط یک اینورتر جریان برق تولید می‌گردد و این جریان به شبکه متصل و انتقال می‌یابد.

همچنین برق در مقیاس کاربردی برای انرژی خورشیدی به این گونه است که خورشید به صفحه‌ای می‌تابد و انرژی خورشیدی توسط آینه‌های همگرا به مایعی می‌تابد و مایع به بخار تبدیل شده و وارد توربین می‌گردد و با عبور بخار از میان تیغ‌های توربین سبب چرخش توربین و تولید انرژی الکتریکی می‌گردند.

راندمان انرژی خورشیدی چیست؟

نکته‌ای که حائز اهمیت است زمانی که هوا ابریست و همچنان پنل‌های خورشیدی تا ۲۵ درصد می‌توانند برق تولید کنند در حال حاضر انرژی خورشیدی مقرون به صرفه‌ترین گونه‌های انرژی دنیا می‌باشد این انرژی پاک راهکاری جهت تولید برق با حفظ محیط زیست و هدفی بلند مدت سیاسی و اقتصادی برای کشورها می‌باشد.

کشورها علاوه بر تامین انرژی برق پایدار و حفظ محیط زیست این انرژی را حفظ و توسعه می‌دهند و علاوه بر آن مردم و بخش‌های خصوصی روی این انرژی باید سرمایه‌گذاری کنند این انرژی عاری از هرگونه تولید گازهای گلخانه‌ای همچون co و co₂ می‌باشد هر متر مربع از پنل خورشیدی در یک روز ۱۰۰۰ وات برق تولید می‌کند از طرفی تجهیزات به کار گرفته شده در انرژی خورشیدی دارای طول عمر بالا می‌باشد.

معایب انرژی خورشیدی چیست؟

معایبی که انرژی خورشیدی دارد دارای هزینه نصب بالاست و راندمان پایین به هنگام ابری بودن هوا و گرد و خاکی بودن هوا دارد و خروجی نداشتن در شب و راندمان پایین به هنگام صبح و ظهر می‌باشد این سیستم نیاز به باتری به جهت ذخیره انرژی می‌باشد تا در صورت لزوم و هنگامی که خورشید نیست برق استفاده گردد و طول عمر سولار سیستم بین ۱ تا ۳ سال می‌باشد اما عمر پنل‌های خورشیدی تا ۲۵ سال می‌باشد سولار انرژی به عنوان برق پشتیبانی برق شهری استفاده می‌کردند

میزان توان تولیدی انرژی خورشیدی پنل‌ها بستگی به پارامترهایی چون زاویه تابش خورشید مدت زمان تابش و شدت تابش و روزهای سال با توجه به ابری بودن و یا غیره می‌باشد با توجه به گرم شدن کره زمین و آلوده شدن زیست محیط با گازهای گلخانه‌ای روند استفاده از انرژی‌های سولار امروزه افزایش یافته است.

برای تامین برق یک خانه نیاز است که از چندین پنل سولار استفاده گردد و بهترین مکان نصب آن روی پشت بام می‌باشد در صورت تغییر زاویه تابش خورشید نیاز است که با نصب موتوری روی پنل‌ها خورشیدی می‌توان تابش خورشید وی پنل‌ها را عمودی کرد به میزان راندمان تولید برق را افزایش داد.

عیب بزرگی که این پنل‌های خورشیدی ایجاد می‌کند فضا و یا متراژی است که این پنل‌ها اشغال می‌کند و ذخیره انرژی آن احتیاج به ذخیره ساز باتری دارد که هزینه آن را جهت استفاده برای مصرف کننده بالا می‌برد منابع فسیلی همچون گاز و نفت و بنزین و گازوئیل حداکثر تا ۷۰ سال دیگر در دنیا وجود دارد و آیندگان می‌توانند از آن استفاده کنند اما نور خورشید حداقل با توجه به بررسی دانشمندان و محققان حداقل ۵ میلیارد سال دیگر وجود دارد.

 10 نیروگاه انرژی خورشیدی در دنیا که قرار دارد به ترتیب عبارتند از:

1-ژینجیانگ چین با توان تولید برق 5000 مگاوات

2- گلموند چین با توان تولیدی 2800 مگاوات

3- بادلا هند با توان تولیدی 2700 مگاوات

4- محمد بن رشید المختوم در امارات با توان تولیدی 2620 مگاوات

5- پاواگاندا هند با توان تولیدی 2050 مگاوات

6- بنبان مصر با توان تولیدی 1800 مگاوات

7- صحرای تین ایجر چین با توان تولیدی 1500 مگاوات

8- نو ابودبی با توان تولیدی 1200 مگاوات

9-داتونگ چین با توان تولیدی 1100 مگاوات

10- جینچان چین با توان تولیدی 1030 مگاوات

10 نیروگاه برتر هسته ای دنیا عبارتند از:

1-نیروگاه هسته ای کاشیوازاکی-کاریوا با ظرفیت خالص: ۷.۹۶۵ مگاوات

2- نیروگاه هسته ای بروس با ظرفیت خالص: ۶.۷۰۰ مگاوات

3-نیروگاه هسته ای یونگ گوانگ با ظرفیت خالص: ۵.۸۷۵ مگا وات

4-نیروگاه هسته ای اولچین با ظرفیت خالص: ۵.۸۷۳ مگا وات

5-نیروگاه هسته ای زاپوروژ با ظرفیت خالص: ۵.۷۰۰ مگاوات

6-نیروگاه هسته ای گریولاینز با ظرفیت خالص: ۵.۴۶۰ مگاوات

7-نیروگاه هسته ای پالول با ظرفیت خالص: ۵.۳۲۰ مگاوات

8-نیروگاه هسته ای کتنوم با ظرفیت خالص: ۵.۲۰۰ مگاوات

9-نیروگاه هسته ای اوهی با ظرفیت خالص: ۴.۴۹۴ مگاوات

10-نیروگاه هسته ای فوکوشیما داینی با ظرفیت خالص: ۴.۲۶۸ مگاوات

جایگاه انرژی خورشیدی در زندگی:

محبوبیت مصرف انرژی خورشیدی هر روز بیشتر از قبل می‌گردد و به دلیل دستیابی به این انرژی پاک و ارزان امروزه جایگاه بالاتری در بین خانواده‌ها دارند از سویی با استفاده از این انرژی‌ها می‌توان قبض برق مصرفی را کاهش و یا حتی با انتخاب پنل مناسب و تعداد نصب کردن این پنل‌ها قبض برق را به صفر رساند.

تحقیقات ثابت کرده است اگر ۲۱ تا ۳۴ پنل خورشیدی روی پشت بام هر خانه نصب گردد ی که تولید می‌کند برابر با برق مصرفی یک شبانه روز هر خانواده می‌باشد و قبض برق را به صفر می‌رساند و با توجه به برگشت هزینه حداقل ۸ سال طول می‌کشد تا هزینه برگردد.

در آمریکا ۲.۳ درصد از میزان برق تولیدی پنل‌های خورشیدی به خود اختصاص می‌دهد و بیشترین میزان برق تولیدی شامل نیروگاه‌های هسته‌ای و حرارتی می‌باشد طول عمر ۲۵ سالی که پنل‌های خورشیدی دارند ۸ سال به مدت زمان مصرف و برگشت هزینه برمی‌گردد و ۱۷ سال برق رایگان را به هر خانه اختصاص می‌دهد.

 پنل‌های انرژی خورشیدی به سه دسته تقسیم می‌شوند:

• مونو کریستال که صفحاتی که در مکان‌هایی که آفتاب تابش بیشتری دارد و دمای محیط کم است استفاده می‌گردد: 2- صفحات خورشیدی پلی کریستال در مناطق گرمسیری که سطح آن روشن‌تر است و قیمت ارزان‌تر و مناسب‌تری نسبت به مونو کریستال دارد ۳- فتوولتاییک زمانی که فضا محدود نمی‌باشد می‌توان به صورت انعطاف پذیری و ظاهری هم شکل دارد.

صفحات پلی کریستال برای چراغ راهنمایی خانه‌ها مزارع بزرگ خورشیدی و غیر استفاده می‌کردند صفحات فتوو ولتائیک بسیار نازک است و راندمان کمتری نسبت به صفحات دیگر دارد و به دلیل انعطاف پذیری بالا در کاربردهای متفاوت مصرف می‌گردد.

امروز نیروگاه‌های حرارتی و هسته‌ای علاوه بر آلودگی زیست محیطی آلودگی صوتی هم دارد نیروگاه‌های خورشیدی آلودگی صوتی نداشته و نیاز به آب و مصرف سوخت ندارد رنج دمایی کارایی که پنل‌های خورشیدی دارد بین ۱۵ تا ۳۵ درجه سانتیگراد کار می‌کند با خارج از این دما کارکرد و عملکرد آن کاهش یافته و عملکرد آن بین ۱۰ درصد تا ۲۵ کاهش می‌یابد.

در حال حاضر راندمان پنل‌های خورشیدی ۱۵ و ۲۰ درصد است در حال حاضر هزینه احداث برای ۲۵۰ کیلووات برق خورشیدی هزینه به اندازه ۵۰۰ هزار دلار دارد ل‌های خورشیدی در گرما راندمان کمتری دارد ولی در تابستان به علت شدت تابش خورشید برق بیشتری نسبت به فصل زمستان تولید می‌کند پنل‌های خورشیدی برق دی سی تولید می‌کنند و به وسیله اینورتر برق دی سی به ای سی جهت مصرف تولید می‌کند