lovesouthernsocial.com

Güneş enerjisinin ne olduğunu anlayın, her türün farklarını öğrenin ve hangisinin en avantajlı olduğunu öğrenin.

Güneş enerjisi nedir?

Güneş enerjisi, kaynağı güneş olan elektromanyetik enerjidir. Termal veya elektrik enerjisine dönüştürülebilir ve çeşitli kullanımlara uygulanabilir. Güneş enerjisini kullanmanın iki ana yolu elektrik üretimi ve güneş enerjili su ısıtmadır.

Elektrik enerjisi üretimi için iki sistem kullanılır: ışınlamanın önce termal enerjiye ve daha sonra elektrik enerjisine dönüştürüldüğü heliotermal; ve güneş radyasyonunun doğrudan elektrik enerjisine dönüştürüldüğü fotovoltaik.

Heliotermal enerji veya konsantre güneş enerjisi (CSP)

Maden ve Enerji Bakanlığı'na göre Brezilya, hidrolik enerjiye dayalı elektrik matrisinin yaklaşık %70'ine sahiptir ve son zamanlarda biyokütle, rüzgar ve nükleer gibi diğer enerji kaynakları teşvikler almaktadır.

• hidroelektrik nedir?

Giderek uzayan kuraklık dönemleri ile olumsuz hidrolojik koşullar göz önüne alındığında, heliotermal enerji kendisini bir alternatif olarak sunmaktadır. Daha da fazla, eğer kuru dönemlerin düşük bulut girişimi ve daha yoğun güneş radyasyonu nedeniyle artan güneş potansiyeli ile ilişkili olduğunu düşünürsek.

Birkaç çeşit toplayıcı vardır ve uygun tipin seçilmesi uygulamaya bağlıdır. En çok kullanılanlar: parabolik silindir, merkezi kule ve parabolik disktir.

Nasıl çalışır?

Heliotermal güneş enerjisi kollektörleri, güneş radyasyonunu yakalayan ve ısıya dönüştüren ve bu ısıyı bir akışkana (genel olarak hava, su veya yağ) aktaran ekipmanlardır. Kollektörler, doğrudan radyasyonu bir alıcının bulunduğu bir odak noktasına yönlendiren yansıtıcı bir yüzeye sahiptir. Isı emildikten sonra, sıvı alıcıdan akar.

fotovoltaik güneş enerjisi

Fotovoltaik güneş enerjisi, güneş ışınımının termal enerji fazından geçmeden (heliotermal sistemde olduğu gibi) doğrudan elektrik enerjisine dönüştürüldüğü enerjidir.

Nasıl çalışır?

Fotovoltaik hücreler (veya güneş enerjisi hücreleri) yarı iletken malzemelerden (genellikle silikon) yapılır. Hücre ışığa maruz kaldığında, aydınlatılan malzemedeki elektronların bir kısmı fotonları (güneş ışığında bulunan enerji parçacıkları) emer.

Serbest elektronlar, bir elektrik alanı tarafından çekilinceye kadar yarı iletken tarafından taşınır. Bu elektrik alanı, bu yarı iletken malzemeler arasında var olan bir elektriksel potansiyel farkı ile malzemelerin birleşme bölgesinde oluşur. Güneş enerjisi hücrelerinden serbest elektronlar alınır ve elektrik enerjisi şeklinde kullanıma sunulur.

Heliotermal sistemin aksine, fotovoltaik sistem çalışması için yüksek güneş radyasyonu gerektirmez. Bununla birlikte, üretilen enerji miktarı bulutların yoğunluğuna bağlıdır, bu nedenle düşük sayıda bulut, tamamen açık gökyüzü günlerine kıyasla daha az elektrik üretimine neden olabilir.

Dönüşüm verimliliği, elektrik enerjisine dönüştürülen hücre yüzeyinde meydana gelen güneş radyasyonunun oranı ile ölçülür. Tipik olarak, en verimli hücreler %25 verimlilik sağlar.

Çevre Bakanlığı'na göre hükümet, kırsal ve izole toplulukların enerji taleplerini karşılamak için fotovoltaik güneş enerjisi üretim projeleri geliştiriyor. Bu projeler, aşağıdakiler gibi bazı alanlara odaklanmaktadır: evsel su temini, sulama ve balık yetiştiriciliği için su pompalama; Sokak aydınlatması; toplu kullanım sistemleri (okulların, sağlık evlerinin ve toplum merkezlerinin elektrifikasyonu); Evde bakım.

Termal sömürü

Güneş radyasyonunu kullanmanın başka bir yolu da termal ısıtmadır. Güneş enerjisinden termal ısıtma, genellikle binaların ve evlerin çatılarına (güneş panelleri olarak bilinir) monte edilen kollektörler tarafından güneş ışığının emilmesi işlemiyle yapılabilir.

Güneş radyasyonunun dünya yüzeyinde görülme sıklığı düşük olduğundan, birkaç metrekarelik kollektörlerin kurulması gerekmektedir.

Ulusal Elektrik Enerjisi Ajansı'na (Aneel) göre, üç ila dört kişilik bir evde ısıtılmış su teminini karşılamak için 4 m² kollektöre ihtiyaç vardır. Bu teknolojiye talep ağırlıklı olarak konut olmasına rağmen, kamu binaları, hastaneler, restoranlar ve oteller gibi diğer sektörlerden de ilgi var.

Evinize güneş enerjisiyle ısıtma sistemi kurmakla ilgileniyorsanız, evde güneş enerjisi kurulumu kılavuzuna bakın.

Güneş enerjisinin avantajları ve dezavantajları?

Güneş enerjisi yenilenebilir ve tükenmez bir enerji kaynağı olarak kabul edilir. Fosil yakıtlardan farklı olarak, güneş enerjisinden elektrik üretme süreci, insan sağlığına zararlı etkileri olan ve küresel ısınmaya katkıda bulunan tüm kirletici gazlar olan kükürt dioksit (SO2), azot oksitler (NOx) ve karbondioksit (CO2) salmaz.

Güneş enerjisi, hidroelektrik enerjiden daha az geniş alanlara ihtiyaç duyduğu için hidrolik gibi diğer yenilenebilir kaynaklara göre de avantajlıdır.

Brezilya'da güneş enerjisinin teşvik edilmesi, güneş ışınımının geldiği geniş alanlara sahip olan ve ekvatora yakın olan ülkenin potansiyeli tarafından doğrulanmaktadır.

Kuzeydoğu Brezilya'nın yarı kurak bölgeleri, yüksek güneş ışınımı ve düşük yağış koşullarını karşıladıkları için heliotermal enerji üretimi için idealdir.

Ancak heliotermal enerjinin dezavantajı, hidroelektrik santraller kadar geniş alanlara ihtiyaç duymamasına rağmen yine de geniş alanlara ihtiyaç duymasıdır. Bu nedenle, bitki örtüsü bastırılacağından, implantasyon için en uygun yerin analiz edilmesi çok önemlidir. Ayrıca, daha önce de belirtildiği gibi, heliotermal sistem oldukça aralıklı olduğu düşünüldüğünden tüm bölgeler için uygun değildir.

Fotovoltaik sistemin alternatif olmasına katkı sağlayan büyük bir avantajı, yüksek radyasyona bağımlı olmamasıdır.

Fotovoltaik enerji durumunda, en sık bahsedilen dezavantaj, yüksek uygulama maliyeti ve işlemin %15 ile %25 arasında değişen düşük verimliliğidir.

Ancak fotovoltaik sistemin üretim zincirinde dikkat edilmesi gereken bir diğer son derece önemli nokta, fotovoltaik hücreleri oluşturmak için en yaygın olarak kullanılan hammadde olan silikonun neden olduğu sosyal ve çevresel etkidir.

Silikon madenciliği, diğer madencilik faaliyetleri gibi, çıkarma alanının toprak ve yeraltı suyu üzerinde etkilere sahiptir. Ayrıca iş kazalarının ve meslek hastalıklarının gelişmesinin önlenmesi için işçilere iyi çalışma koşullarının sağlanması esastır. Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı (IARC) bir raporda, kristal silikanın kanserojen olduğuna ve kronik olarak solunduğunda akciğer kanserine neden olabileceğine dikkat çekiyor.

Bilim ve Teknoloji Bakanlığı'nın raporu, fotovoltaik sistemle ilgili diğer iki önemli noktaya dikkat çekiyor: toksisite potansiyeline sahip oldukları için panellerin atılması uygun şekilde atılmalıdır; ve fotovoltaik panellerin geri dönüşümü şu ana kadar tatmin edici bir düzeye ulaşmamıştır.

Bir diğer önemli nokta ise, Brezilya'nın dünyanın en büyük ikinci metalik silikon üreticisi olmasına ve yalnızca Çin'den sonra ikinci olmasına rağmen, silikonun güneş seviyesinde saflaştırılması teknolojisinin hala geliştirme aşamasında olmasıdır. Özellikle heliotermik tesislerde son zamanlarda tespit edilen bir problem, bölgeden geçen kuşların kasıtsız olarak yanmasıdır.

Bu nedenle yenilenebilir ve gaz yaymayan güneş enerjisi bile teknolojik ve ekonomik engellerle karşı karşıyadır. Umut verici olmasına rağmen, güneş enerjisi ancak kamu ve özel sektör arasındaki işbirliği ve silikonun arıtılmasından fotovoltaik hücrelerin bertarafına kadar üretim sürecini kapsayan teknolojilerin geliştirilmesine yönelik araştırmalara yatırım ile ekonomik olarak uygulanabilir hale gelecektir.