Видове производство на слънчева енергия

Слънчевите панели използват полупроводников материал, за да превърнат слънчевата светлина в електричество. Фотоните на слънчевата светлина правят неща на слънчевите клетки. Когато клетките се свържат с жици, се получава електричество! Bell Labs направи първите силиконови панели още през 50-те години.

Някои от наличните слънчеви системи включват следното:

Основните категории слънчеви панели:

Монокристалните панели са с един силициев кристал и са най-изградени поради ефективността си до 25% и издръжливост. Тези панели са най-привлекателни визуално и не заемат много място. Оттук и голямото им предпочитание от потребителите.

Поликристалните панели имат повече от един силициев кристал. Те са най-евтините от двата, но имат по-ниска ефективност от събратята си, варираща от 15% до 20%. Тези слънчеви панели обикновено се използват във високомащабна слънчева енергия. системи.

Тънък{0}}слой:Тези панели използват тънки слоеве от материали като кадмиев телурид или перовскит върху стъкло или гъвкава пластмаса. Те са добри, когато теглото и размерът са от значение, като например при автомобили или вградени в сгради. Филмите с перовскит са станали много по-добри напоследък, преминавайки от 3% ефективност през 2009 г. до 31,1% в лабораториите в рамките на десет години.

Това е обяснение на CSP:

CSP е мястото, където използвате огледала или лещи, за да фокусирате слънчевата светлина върху нещо, което нагрява твърдо вещество и го превръща в течност, като сол. Течността произвежда пара, която захранва турбина, която произвежда електричество. Разликата между CSP и слънчевите панели е, че CSP може да съхранява топлина и да произвежда електричество по всяко време.

Ето няколко различни вида: Параболични корита:

Те използват извити огледала, за да фокусират слънчевата светлина върху тръба, пълна с топлина към течност, която се съхранява и може да бъде използвана по-късно, за да произвежда пара и да пуска турбина. Пример за това е испанският завод Gemasolar. Слънчеви енергийни кули: Тук има много огледала, наречени хелиостати, които проследяват слънцето.

Пример е 392 MW инсталация Ivanpah в САЩ. Линейни френелови рефлектори: Това са плоски огледала в редица, които фокусират слънчевата светлина върху издигнат приемник. Това място може да бъде по-ефективно от параболичните корита.

Как се използва?

CSP се справя наистина добре с осигуряването на топлина за индустрии, особено такива като минно дело или обезсоляване. Пример за това е комплексът Noor Ouarzazate в Мароко, където той осигурява електричество на над 1 милион домове.

Стабилност на мрежата: Тъй като CSP може да съхранява топлинна енергия, той може да осигури постоянно захранване. Това помага да се балансират по-малко последователни източници на енергия като вятърни и слънчеви панели.

Какви са недостатъците?

CSP инсталациите наистина изискват големи първоначални разходи за огледала и приемници.

Освен това използването на вода за охлаждане може да бъде трудно на сухи места, където водата е оскъдна. Добрата новина е, че системите с въздушно{1}}охлаждане набират популярност.

За да назовем видовете:

Слънчеви-вятърни хибриди - с добавянето на вятърни турбини, дневните и нощните цикли са слабо болизирани, както се вижда в сезонните вариации на германския слънчев-вятърен хибрид Paks.

Слънчеви-системи за биомаса - слънчевата енергия се съхранява постоянно в биогорива като биогаз, за ​​да се използва през нощта. Индийските хибридни инсталации имат за цел да използват селскостопански отпадъци за това.

Слънчеви-ядрени хибриди - интегрирана слънчева енергия. С експериментални реактори като малките модулни реактори (SMR) на NuScale със слънчеви ферми, енергията по време на пиковите часове може да се използва непрекъснато.

а. Перовскитни слънчеви клетки

Перовскитните слънчеви клетки предлагат голяма ефективност при ниски производствени разходи, което означава, че могат да бъдат направени много по-евтино от силициевите слънчеви клетки.
Тези клетки имат по-голяма гъвкавост от силиконите и биха подхождали по-добре на по-голямо разнообразие от структури. По принцип перовскитите могат да бъдат отложени върху различни тънки/гъвкави субстрати, създавайки потенциал за разработване на тънки и гъвкави слънчеви панели, известни също като изграждане-интегрирани фотоволтаици (BIPV).

b. Пространствено базирана слънчева енергия (SBSP)

Японската космическа агенция, JAXA, готви тази луда идея за слънчев енергиен сателит или нещо SPS. По принцип те планират да поставят слънчеви панели на сателити в космоса, за да улавят слънчевата светлина, да я превръщат в микровълнова енергия и да я излъчват обратно към нас тук, на Земята. Този SPS трябва да произведе 1 гигават мощност и те се надяват, че ще бъде готов за използване от бизнеса до 2030 г.

c. Слънчеви клетки с квантови точки

Квантовите точки, малки материали, могат да уловят цялата слънчева светлина. Това може да доведе до слънчеви клетки с 50% мощност. Изследване на Станфорд предполага, че квантовите точки могат да направят възможни тънките,-слънчеви панели с висока мощност.

Австралийският екип на SunDrive постигна световен рекорд за ефективност на силициеви клетки от 25,54 процента.

Мароко построи централата Noor Ouarzazate CSP (концентрираща слънчева енергия), която има капацитет за съхранение на три часа енергия чрез използването на разтопена сол и потенциално осигурява електричество на над 1,3 милиона души.