Τα ορυκτά καύσιμα εξαντλούνται ολοένα και περισσότερο και τα περιβαλλοντικά προβλήματα εντείνονται. Οι άνθρωποι δίνουν μεγαλύτερη προσοχή στην ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Σύμφωνα με το «Global Solar Energy Outlook 2023» που κυκλοφόρησε από το Bloomberg Intelligence, η παγκόσμια ζήτηση ηλιακής ενέργειας θα αυξηθεί κατά περίπου 40% το 2022 και αναμένεται να συνεχίσει να αυξάνεται. Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας προβλέπει ότι η παραγωγή ηλιακής ενέργειας θα ξεπεράσει την ενέργεια από άνθρακα το 2027.
Τι είναι η ηλιακή ενέργεια;
Η ηλιακή ενέργεια προέρχεται από τον ήλιο. Ο ήλιος είναι σαν ένας τεράστιος πυρηνικός αντιδραστήρας. Η αντίδραση πυρηνικής σύντηξης του πυρήνα του ήλιου παράγει μεγάλη ποσότητα ενέργειας, η οποία ακτινοβολείται στο διάστημα με τη μορφή φωτός και θερμότητας. Οι άνθρωποι μπορούν να συλλέξουν αυτή την ενέργεια μέσω διαφορετικών τεχνολογιών, όπως ηλιακούς συλλέκτες και θερμικούς συλλέκτες.
Η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται με διάφορους τρόπους, κυρίως συμπεριλαμβανομένων των φωτοβολταϊκών και μετατρέποντάς την σε θερμική ενέργεια. Το πρώτο χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, όπως για την ηλεκτροδότηση κατοικιών και επιχειρήσεων, ενώ το δεύτερο χρησιμοποιείται κυρίως για τη θέρμανση του νερού. Οι τύποι ηλιακής ενέργειας περιλαμβάνουν την παθητική και την υβριδική ηλιακή ενέργεια.
Τα ηλιακά πάνελ χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων κατοικιών, βιομηχανιών και δημόσιων χώρων, και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για φωτισμό, κλιματισμό, θέρμανση, ζεστό νερό, συστήματα αντλιών νερού και αγροτική άρδευση.
φωτοβολταϊκή ηλιακή ενέργεια
Η ηλιακή φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας είναι η μετατροπή του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω φωτοβολταϊκών πάνελ ή μονάδων μπαταρίας. Η διαδικασία είναι απλή, χρησιμοποιώντας συνήθως πάνελ ηλιακών συλλεκτών για να συλλάβει τις ακτίνες του ήλιου και να δημιουργήσει συνεχές ρεύμα (DC).
Προκειμένου να καλυφθούν οι οικιακές ανάγκες ηλεκτρικής ενέργειας, οι άνθρωποι πρέπει να εγκαταστήσουν ηλιακούς μετατροπείς για τη μετατροπή της ισχύος συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Εάν υπάρχει πλεόνασμα φωτοβολταϊκού ρεύματος, η υπόλοιπη ισχύς μπορεί να αποθηκευτεί σε μπαταρίες ή να τροφοδοτηθεί στο δίκτυο. Με αυτόν τον τρόπο κάθε νοικοκυριό μπορεί να επιτύχει αυτάρκεια στην παροχή ηλεκτρικού ρεύματος και να μειώσει τους λογαριασμούς ρεύματος.
Τα ηλιακά φωτοβολταϊκά πάνελ τοποθετούνται εύκολα και το μέγεθός τους μπορεί να προσδιοριστεί ανάλογα με την ισχύ που απαιτεί το σπίτι. Συνήθως τοποθετούνται σε στέγες, ταράτσες, μπαλκόνια, πέργκολες ή απευθείας στο έδαφος. Τα φωτοβολταϊκά πάνελ είναι διαθέσιμα όλο το χρόνο και είναι εύκολο να συντηρηθούν.
ηλιακή θερμική ενέργεια
Οι συσκευές ηλιακής θέρμανσης συλλαμβάνουν τη θερμότητα απευθείας από την ηλιακή ακτινοβολία μέσω ηλιακών συλλεκτών ή συλλεκτών και τη μετατρέπουν σε θερμική ενέργεια. Σε αντίθεση με τα φωτοβολταϊκά συστήματα, αυτές οι συσκευές παράγουν θερμότητα που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του νερού ή του αέρα, συχνά σε συστήματα θέρμανσης, πισίνες ή ζεστό νερό χρήσης. Συνήθως τοποθετούνται σε στέγες ή ψηλά σημεία και περιέχουν άλλα στοιχεία όπως σωλήνες και δεξαμενές νερού εκτός από ηλιακούς συλλέκτες. Αυτές οι μονάδες παράγουν θερμότητα μόνο τις ηλιόλουστες μέρες και απαιτούν λίγη συντήρηση.
παθητικό ηλιακό
Σε σύγκριση με τα δύο παραπάνω ενεργά ηλιακά συστήματα, το παθητικό ηλιακό σύστημα δεν απαιτεί μηχανικό και ηλεκτρικό εξοπλισμό όπως ηλιακά πάνελ για την απόκτηση και επεξεργασία ηλιακής ενέργειας, αλλά λαμβάνει απευθείας ηλιακή ενέργεια. Τα παθητικά ηλιακά συστήματα χρησιμοποιούνται κυρίως στον τομέα της βιοκλιματικής κατασκευής, όπως τα σπίτια με πιστοποίηση Passivhaus ή Passivhaus (που προέρχονται από το γερμανικό πρότυπο). Αυτό το παθητικό ηλιακό σύστημα δεν απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια. Αντίθετα, συλλέγει ηλιακή θερμότητα σχεδιάζοντας κατάλληλους προσανατολισμούς σπιτιών, επιλέγοντας κατάλληλα δομικά υλικά κ.λπ., και την αποθηκεύει σε δομικά στοιχεία, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για θέρμανση ή ψύξη σπιτιού και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για φωτισμό εσωτερικού χώρου. Αυτό εξοικονομεί ενέργεια και μειώνει το αποτύπωμα άνθρακα.
υβριδικό ηλιακό
Η υβριδική ηλιακή ενέργεια είναι ένας γενικός όρος για οποιοδήποτε από τα παραπάνω συνδυασμένα συστήματα ηλιακής και μη ηλιακής ενέργειας.
Ποια είναι τα πλεονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας;
1. Ο ήλιος είναι η πιο άφθονη πηγή ενέργειας στη γη, ανεξάντλητη και ανεξάντλητη.
2. Αν και απαιτούνται ημιαγωγοί για την κατασκευή ηλιακών συλλεκτών, η ηλιακή ενέργεια από μόνη της δεν προκαλεί ρύπανση. Κατά τη χρήση της ηλιακής ενέργειας, δεν παράγονται αέρια θερμοκηπίου και άλλα απαέρια, ούτε παράγεται θόρυβος.
3. Η ηλιακή ενέργεια δεν επηρεάζεται από ενεργειακές κρίσεις ή αναταραχές.
4. Η ηλιακή ενέργεια μπορεί να μειώσει τις εκπομπές άνθρακα.
5. Αν και η αποδοτικότητα χρήσης των συστημάτων ηλιακής ενέργειας σε όλο τον κόσμο δεν είναι η ίδια, όλα μπορούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια κάτω από διάφορες κλιματικές συνθήκες.
6. Η ηλιακή ενέργεια μπορεί να μειώσει το ενεργειακό κόστος του σπιτιού.
7. Η εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών μπορεί να αυξήσει την αξία του σπιτιού σας.
8. Η ηλιακή τεχνολογία γίνεται πιο αποτελεσματική και τα ηλιακά πάνελ γίνονται φθηνότερα.
9. Η ηλιακή βιομηχανία είναι μια ταχέως αναπτυσσόμενη βιομηχανία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που δημιουργεί θέσεις εργασίας.