Його використання не має негативного впливу на навколишнє середовище.
Сонячна енергія - одна з найбільш доступних і найчистіших форм відновлюваної енергії, яку ми можемо отримати сьогодні від сонця, і її використання не має негативного впливу на навколишнє середовище. Уже існує багато принципів перетворення сонячної енергії в іншу форму енергії, найпоширенішою є перетворення сонячної енергії в електричну або теплову. Електроенергія із сонячної енергії може вироблятися прямо або опосередковано. Пряме перетворення сонячної енергії в електричну відбувається у фотоелектричних елементах за допомогою фотоелектричного явища. Перетворення на теплову енергію відбувається найчастіше на сонячних батареях.
Виробництво електроенергії із сонячної енергії
Пряме перетворення сонячної енергії в електричну і займається фотоелектрикою. Цей процес відбувається у фотоелектричних елементах.
Фотоелектричні пристрої - це простий та елегантний спосіб перетворення сонячного світла в електрику. Вони працюють за принципом фотоефекту: частинки світла - фотони - падають на клітину своєю енергією з неї "викидають" електрони. Потім напівпровідникова структура клітини організовує рух електронів до корисного постійного струму. З однаковими основними будівельними блоками - сонячними елементами - можна реалізувати програми з низькою потужністю (блок живлення калькулятора) до електростанцій потужністю МВт.
Типи фотоелектричних систем:
Окремі (острівні) системи - поза мережею
Системи поза мережею поділяються на системи з прямим підключенням, гібридні системи або системи з накопиченням електроенергії.
Системи з прямим підключенням
Це просте підключення фотоелектричної панелі та приладу, де прилад працює лише в період достатньої інтенсивності сонячного випромінювання. Застосовується, наприклад, для зарядки акумуляторів дрібних приладів, для перекачування води для зрошення, для живлення вентиляторів.
Гібридні острівні системи
Вони використовуються там, де необхідна цілорічна робота та де іноді використовується потужне обладнання. У зимові місяці можна отримати значно менше електроенергії з фотоелектричного джерела, ніж у літні місяці. Тому необхідно розробити ці системи для роботи взимку, що призводить до збільшення продуктивності встановленої системи та суттєвого збільшення первісних витрат. Тому більш вигідною альтернативою є розширення системи додатковим джерелом електроенергії для покриття потреби в електроенергії в періоди недостатнього сонячного світла та при транспортуванні потужного обладнання. Таким джерелом може бути вітроелектростанція, електростанція, когенераційна установка тощо.
Системи зберігання електроенергії
Вони використовуються там, де потреба в електриці виникає навіть у часи без сонячного світла. З цих причин ці острівні системи мають спеціальні акумуляторні батареї, призначені для повільної зарядки та розрядки. Оптимальна зарядка та розрядка батарей забезпечується контролером заряду. Можна підключити прилади, що живляться постійним струмом, до острівної системи (напруга в системі зазвичай становить 12 або 24 В) та звичайні електромережі 230 В /
50 Гц, що подається через інвертор напруги.
Система без мережі, встановлена на котеджі Тері у Високих Татрах
Система поза мережею, встановлена в аквапарку в Попраді
Системи, підключені до енергетичної мережі - на електромережі
Внутрішньомережеві системи працюють досить автоматично завдяки мікропроцесорному керуванню мережевим інвертором, який перетворює постійний струм з панелей на змінний, для чого призначені побутові прилади. Підключення до мережі підлягає контролю за затвердженням на розподільчих установках, при цьому повинні дотримуватися задані технічні параметри.
Виробництво теплової енергії із сонячної енергії
На сьогодні сонячний колектор є найбільш широко застосовуваною технологією перетворення сонячної енергії в теплову. Сонячне тепло нагрівається тут, на чорній поверхні колектора, який потім нагріває воду і зберігає її в резервуарах або розподіляє за потреби.
Використання сонячних колекторів широко використовується як у приватному секторі, так і в домашніх господарствах:
-
підготовка гарячої води в домашніх господарствах, промислових та комерційних будівлях, підігрів води для басейнів цілий рік, опалення приміщень (будинки, теплиці, сауни), сушіння рослин.
Сонячна піч
Сонячна піч - це пристрій, який працює за принципом концентрування сонячної енергії за допомогою системи дзеркал в одній точці. Температура, яку можна досягти таким чином, становить близько 3000 ° C. Така піч має широкий спектр використання, наприклад, плавлення сталі, виробництво електроенергії або виробництво водневого палива. Цей спосіб використання в даний час не дуже успішний через залежність від погодної стабільності.
Сонячна плита
Сонячна плита з параболічним відбивачем в принципі є сонячною піччю меншої конструкції, і її можна використовувати для звичайного приготування їжі в місцях з недостатньою доступністю палива.