Meer dan een halve eeuw is verstreken sinds de wereld het eerste zonnepaneel zag. Tegenwoordig hebben deze apparaten de grenzen van de ruimtevaartindustrie ver overschreden: een tiende van de elektriciteit op onze planeet wordt opgewekt met zonlicht. We zullen je vertellen over het gebruik van zonnepanelen in het dagelijks leven.
Gebruikte soorten zonnepanelen
Er zijn twee hoofdtypen panelen die worden gebruikt in moderne zonne-energie: film en monokristallijn. Het verschil is dat deze laatste vrij plastic zijn, maar een laag rendement hebben in vergelijking met zware stijve panelen in metalen frames..
Moderne panelen kunnen 15 tot 30% van de lichtstroom omzetten in elektriciteit. Producten met een hogere efficiëntie worden gepresenteerd in een specifiek marktsegment. Het is opmerkelijk dat naarmate de efficiëntie van de panelen toeneemt, ook hun levensduur toeneemt..
Dit laatste is een zeer relatieve indicator. Een levensduur van 30 jaar betekent niet dat de panelen na deze periode niet meer werken. De fabrikant kan eenvoudigweg niet garanderen dat de afbraak van fotovoltaïsche cellen na verloop van tijd niet meer dan 50% van de aanvankelijke efficiëntie-indicator zal bedragen..
Toepassingsgebied van zonne-energiecentrales
Elektriciteit van de zon wordt in verschillende delen van de wereld geproduceerd: zowel bij nationale zonne-energiecentrales als in kleine privécomplexen. De specificiteit van het gebruik van panelen wordt veeleer bepaald door een reeks extreme beperkingen voor het object in aanbouw..
Voor commerciële gebouwen kan dit de behoefte zijn aan een absoluut continue stroomvoorziening, wat typisch is voor datacenters, of bijvoorbeeld klimaatbeheersingssystemen en koelunits. Elke spraakmakende vestiging (privé schoonheidscentrum, restaurant, parking) kan er ook voor zorgen dat het comfort van klanten niet wordt verstoord door een plotselinge stroomuitval.
Voor particuliere ontwikkelaars is zonne-energie vooral nuttig wanneer er geen andere manier is om de faciliteit te elektrificeren. Panelen zijn momenteel de goedkoopste bron van autonome stroomvoorziening voor een klein huis. Het is in ieder geval veel goedkoper dan het bouwen en onderhouden van een windturbine, en zelfs zuiniger dan een dieselkrachtcentrale..
Service tijdens gebruik
Een van de belangrijkste nadelen van panelen is dat ze volledig vermogen kunnen verliezen als het oppervlak gedeeltelijk in de schaduw is. Panelen die geen elektriciteit opwekken, maar in serie blijven met andere, beginnen te werken als verbruikers van elektriciteit en verminderen de opwekking van het hele circuit tot nul. Daarom is het belangrijkste werk van het onderhoud van de panelen het reinigen van stof, strepen en klein vuil. Licht vuil kunt u beter gewoon van de panelen afblazen, vlekken zoals vogelpoep kunt u alleen verwijderen met een zachte borstel en een niet-schurend schoonmaakmiddel. Na het wassen moet het paneel handmatig droog worden geveegd en gepolijst.
Er werd vermeld dat batterijen tijdens gebruik tot de helft van hun oorspronkelijke capaciteit kunnen verliezen. In feite zijn deze cijfers iets minder: 15-30%, afhankelijk van de kwaliteit van het paneel en de bedrijfsomstandigheden. En daar moet bij het ontwerpen van een systeem rekening mee worden gehouden: door het vermogen “end-to-end” te berekenen, riskeert u dat het energiesysteem over tien jaar niet meer aan uw behoeften zal voldoen. Tegelijkertijd zijn de meeste moderne zonne-energiecomplexen gemakkelijk uitbreidbaar, u hoeft alleen te zorgen voor voldoende doorvoercapaciteit van regel- en schakelapparatuur.
Aan het einde van de operationele levensduur wordt het beschermende glas van de panelen opnieuw gepolijst, waardoor 3-5% van het verloren vermogen wordt teruggegeven, waarna nog een helft van de samenstelling wordt toegevoegd aan het panelenpark. Na de komende 30 jaar herhaalt alles zich, maar nu vervangen nieuwe panelen een deel van de oude. Zo blijft het nominale rendement tijdens de gehele dienst van de centrale stabiel, hoewel dit tijdige kapitaalinvesteringen vereist. Deze gegevens zullen de geïnteresseerde man in de straat helpen om op een andere manier naar het probleem van de terugverdientijd van hun installatie te kijken..
Vereisten voor plaatsingsvoorwaarden
De locatie van zonnepanelen moet een voldoende hoge mate van instraling hebben – de hoeveelheid zonnestraling in een specifiek gebied van het gebied gedurende de dag, week, jaar. Bewolking beïnvloedt de werkefficiëntie in mindere mate dan aangrenzende gebouwen, bomen en andere objecten die schaduwen kunnen werpen.
Om deze redenen worden traditioneel panelen op de daken van gebouwen geplaatst. Aangenomen wordt dat om een huis van stroom te voorzien, de totale oppervlakte van een zonnepark ongeveer gelijk moet zijn aan de woonruimte. Bovendien zijn de panelen op het dak gegarandeerd niet schaduwrijk, maar voor een dergelijke plaatsing zijn middelen nodig voor de nadering en beweging van mensen die de boerderij bedienen. Dakpanelen worden soms beschouwd als vervanging voor dakbedekking. Maar ten eerste zijn niet alle panelen hiervoor geschikt en ten tweede vereist het een gedegen installatieaanpak..
Wanneer er niet genoeg ruimte op het dak is die geschikt is om panelen te monteren, worden sommige ervan op grondconstructies gemonteerd. Vaak wordt de hele boerderij op de grond neergelaten voor gemakkelijker onderhoud, maar dit heeft een aantal negatieve factoren:
- verkorting van de blootstellingsduur met enkele tientallen minuten;
- hoog risico op plotselinge schaduw;
- onvermogen om het bezette gebied te gebruiken.
Vaak worden ze allemaal geëgaliseerd door de verhoogde efficiëntie van de panelen als gevolg van hun tijdige en regelmatige reiniging. Het instralingsniveau kan worden berekend op basis van panoramische foto’s met nauwkeurige verwijzing naar azimut- en GPS-coördinaten..
Azimuthoek volgen
Een ander kenmerk van moderne zonnestelsels. De technologie voor thermische concentrators heeft ook wortel geschoten in fotovoltaïsche installaties. De essentie van het systeem is dat een klein mechanisme de helling van het paneelvlak ten opzichte van de stralingsbron corrigeert. Zo valt het licht bijna altijd in een rechte hoek op het paneel, wat de dagelijkse opwekking met 15-25% verhoogt.
Er zijn twee soorten van dergelijke systemen. De eerste bewaakt de werkelijke positie van de zon met een lichtsensor en draait het paneel er naar toe. De andere heeft een ingebouwd programma dat nauwkeurige gegevens bevat over de locatie van de zon bij elk uur daglicht voor de komende 50-100 jaar. Systemen van het tweede type zijn betrouwbaarder, hoewel hun configuratie en installatie niet zonder problemen zijn..
Systeemuitbreidingspotentieel
Meestal begint de bouw van een zonnepark wanneer het nodig is om een noodbron met minimaal een minimaal vermogen te hebben (voor het voeden van de stookruimte, alarm, nachtverlichting). Na verloop van tijd verandert alles, het systeem wordt aanzienlijk verbeterd om de prestaties te verbeteren.
Schaf, ongeacht het aantal zonnepanelen, speciale apparatuur aan waarvan het vermogen overeenkomt met uw totale energieverbruik. Zelfs als de batterijen tien keer minder energie opwekken, gaat de apparatuur in deze modus langer mee en kan het systeem worden aangevuld zonder de hoofdcircuits te verstoren..
Onthoud ook dat het gemeenschappelijke punt in het distributiesysteem de batterijvloot is. Zijn capaciteit wordt altijd zo berekend dat het mogelijk blijft om overtollige elektriciteit te besparen en te voorkomen dat het systeem op enkele bewolkte dagen leegraakt..
Wat zijn enkele andere vormen van alternatieve energiebronnen naast zonne-elektriciteit?
Wat zijn de voordelen en nadelen van zonne-elektriciteit?
Een van de belangrijkste voordelen van zonne-elektriciteit is dat het een hernieuwbare energiebron is. Zonne-energie put geen natuurlijke hulpbronnen uit en is daarom milieuvriendelijk. Het gebruik van zonne-energie vermindert de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en helpt bij het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen, waardoor het bijdraagt aan de strijd tegen klimaatverandering. Zonnepanelen hebben ook weinig tot geen onderhoud nodig, wat de kosten en het gedoe van regulier onderhoud vermindert. Bovendien kunnen zonne-installaties worden geplaatst op plaatsen waar het moeilijk of duur is om elektriciteitsnetwerken aan te leggen.
Toch zijn er ook enkele nadelen verbonden aan zonne-elektriciteit. Een van de grootste uitdagingen is de initiële investering. Hoewel de prijzen van zonnepanelen de afgelopen jaren aanzienlijk zijn gedaald, is de aanvankelijke aanschaf en installatie van een fotovoltaïsch systeem nog steeds duur. Daarnaast is de energieopbrengst sterk afhankelijk van de weersomstandigheden, wat kan leiden tot schommelingen in de hoeveelheid opgewekte elektriciteit. Opslag van zonne-energie is nog steeds een uitdaging, omdat batterijtechnologieën nog niet volledig ontwikkeld zijn en relatief duur zijn. Tot slot kunnen de productie en verwijdering van zonnepanelen schadelijk zijn voor het milieu, met name vanwege het gebruik van zware metalen en giftige stoffen.
Wat zijn de voordelen van zonne-elektriciteit ten opzichte van traditionele energiebronnen?
Zonne-elektriciteit heeft verschillende voordelen ten opzichte van traditionele energiebronnen. Ten eerste is het een hernieuwbare energiebron, wat betekent dat de zon zichzelf continu zal blijven voeden, in tegenstelling tot fossiele brandstoffen die opraken. Daarnaast stoot zonne-energie geen schadelijke stoffen uit, waardoor het milieu minder belast wordt en er geen schadelijke luchtvervuiling is. Zonne-energie is ook distribueerbaar, wat betekent dat zonnepanelen op kleine schaal kunnen worden geïnstalleerd, bijvoorbeeld op daken van woningen, waardoor mensen zelf elektriciteit kunnen opwekken en minder afhankelijk zijn van grote energiebedrijven. Bovendien kan de productie van zonne-energie kostenbesparend zijn op de lange termijn, omdat de zon gratis en onbeperkt beschikbaar is. Het omzetten van zonlicht naar elektriciteit kan aanvankelijk aanzienlijke investeringen vereisen, maar de lagere energiekosten en de mogelijke verkoop van overtollige energie kunnen de initiële kosten compenseren. Al met al biedt zonne-energie een duurzaam, milieuvriendelijk en economisch aantrekkelijk alternatief voor traditionele energiebronnen.