Vzhledem k tomu, že solární technologie je celosvětově přijatelná z hlediska životního prostředí, existují určité výhody a nevýhody solárních panelů. Tyto výhody a nevýhody a další byly diskutovány v tomto článku.
Během několika posledních desetiletí způsobila potřeba udržitelné energie nárůst různých zdrojů. A s dalšími kampaněmi o ekologických problémech, jako je vyčerpávání zdrojů, je obnovitelná energie novým zaměřením.
Jako náhradu za zdroje fosilních paliv se vyvíjejí solární, větrné, vodní, geotermální zdroje, které splňují světové energetické nároky. Mnoho výzkumů se provádí ve vyspělých zemích. Stranou nezůstávají ani rozvojové země, které hrají svou roli s takovou technickou kapacitou, jakou mají.
Solární technologie je nejrychleji rostoucí a je nejběžněji využívanou obnovitelnou energií na světě. Jak to vypadá dobře, není to dokonalé. Použití solárních panelů má své výhody i nevýhody. Těmi se budeme zabývat v tomto článku. S těmito znalostmi můžete zvážit své možnosti, než se rozhodnete, zda do nich půjdete, nebo zda budete hledat jiné alternativy.
Obsah
Co jsou solární panely?
Solární panely lze také nazvat fotovoltaické moduly. Solární panel je uspořádání fotovoltaických solárních článků dohromady v listu. Každý fotovoltaický článek je vyroben z polovodiče a má schopnost generovat napětí a elektrický proud, když je vystaven světlu.
Solární panely byly poprvé sériově vyráběny v roce 2000. Provedli to německý ekologický vědec a Eurosolar. Od té doby bylo vyrobeno více inovací a vyrobeno více panelů.
Základním materiálem (tj. polovodičem) používaným v solárních panelech může být stříbro, křemík popř. Nejpoužívanější je křemík. Solární panely mohou být vyrobeny z jednoho kusu křemíku (monokrystalický) nebo více kusů křemíku (polykrystalický). Polykrystalické panely mají obvykle modrou barvu a jsou levnější než černě zbarvené monokrystalické panely.
Solární panely se běžně používají při výrobě elektřiny v domácnostech a v průmyslu. Kromě toho se solární panely používají také na klinikách k chlazení zdravotnického materiálu. V zemědělských podnicích se používají jako zdroj energie pro zavlažovače. Solární panely lze také kombinovat s jinými obnovitelnými zdroji energie, jako jsou větrné turbíny, a vytvořit tak to, co je známé jako hybridní energetické systémy.
V sektoru dopravy se solární panely používají při výrobě solárních vozidel. Používají se také ve vesmírných plavidlech a na vesmírných stanicích.
Jak fungují solární panely
Fotovoltaický efekt solárních panelů jim umožňuje přeměnit světelnou energii na elektřinu. Tato funkce je iniciována fyzikálními a chemickými reakcemi, které způsobují, že se vnější elektrické náboje vytvářené FV články pohybují v reakci na vnitřní elektrické pole v článku, což způsobuje tok elektřiny.
Každý solární fotovoltaický článek se skládá ze dvou plátků polovodičů. Polovodiče jsou dále dopovány jinými materiály, aby se na každém plátku vytvořil kladný nebo záporný elektrický náboj. Horní část může být překryta fosforem, aby se zvýšily záporně nabité elektrony. Spodní část polovodiče je dále podložena borem, aby se snížily záporné náboje a zvýšily kladné náboje. To vytváří elektrické pole na křemíkovém přechodu.
Když světelná energie ze slunce dopadne na buňky, srazí elektrony z atomů a uvede je do pohybu. Elektrické pole způsobuje, že se volné elektrony vzdalují od přechodu. Kovové vodivé desky na stranách článku tyto elektrony dále shromažďují a přenášejí na dráty.
Pokud mají být panely použity pro výrobu elektřiny, budou zapotřebí baterie, invertor a regulátory nabíjení.
Solární panely se skládají ze solárních článků uzavřených v solárních modulech. Uspořádání těchto panelů na střeše, na zemi nebo na stěně se nazývá solární pole.
Když vyjde slunce, dopadají na panely světelné paprsky. Množství elektřiny vyrobené panely závisí na určitých faktorech, jako je intenzita slunce, denní doba, zeměpisná poloha, stáří panelů, počet panelů, roční období atd.
Když se průměrná špička slunečních hodin mění, mění se také solární výkon panelů. V některých regionech může být průměrný maximální počet slunečních hodin nižší než 4.0 v červnu a 6.5 a více v prosinci. S těmito údaji bude 80W solární panel v červnu vyrábět asi 320 W sluneční energie za den a v prosinci, s průměrnou hodnotou 6.5 špičkového slunečního záření, bude generovat asi 520 W sluneční energie za den.
Výkon solárních panelů je ovlivněn provozní teplotou článku. Odhaduje se, že se tato teplota mění o 2.5 % na každých 5 stupňů změny teploty. Solární regulátory nebo regulátory nabíjení řídí množství náboje, které jde do baterií. Pokud tak neučiníte, kolísání způsobené zvyšováním a snižováním sluneční teploty může poškodit baterie. Některé regulátory nabíjení také převádějí přepětí na proud. To umožňuje rychlejší nabíjení baterií.
Pokud mají být solární panely použity pro napájení stejnosměrných zařízení, nebudou střídače potřeba. Ale když jsou zapojeny AC gadgety, budou potřeba střídače. Úkolem střídače je převádět stejnosměrný proud na střídavý.
Výhody solárních panelů
Víte, že solární panely mají své výhody a nevýhody? Podívejme se stručně na výhody před nevýhodami solárních panelů.
Některé z těchto výhod pocházejí ze skutečnosti, že panely jsou závislé na solární energii, obnovitelném a ekologickém zdroji energie. Solární panely nevypouštějí žádnou formu skleníkových plynů a zároveň splňují naše energetické nároky. Z dlouhodobého hlediska jsou také cenově výhodné. Také energie získaná ze solárních panelů může být uložena v bateriích a použita, když není sluneční světlo.
Nevýhody solárních panelů
S používáním solárních panelů jsou spojeny i nevýhody. Když solární panely nejsou namontovány na střechách, zabírají hodně místa na zemi. Náklady na instalaci jsou obvykle vysoké, zejména v zemích, kde je energetický sektor málo rozvinutý. Solární panely jsou také plně závislé na slunci. Když nebude sluneční světlo, nebude pro uživatele solárních panelů žádná elektřina.
Další výhody a nevýhody solárních panelů byly rozebrány v tomto článku.
Top 18 výhod a nevýhod polárních panelů
- Dlouhá životnost
- Šetrný k životnímu prostředí
- Obnovitelný
- Nízké nároky na údržbu
- Napájení lze uložit
- Dotovaná energie
- Žádné měsíční účty
- Je využito méně prostoru
- Zvýšená hodnota nemovitosti
- Zdokonalování technologie
- Menší závislost na neobnovitelných zdrojích energie
- Nízká rizika
- Vysoká cena
- Kolísání energie
- Vliv přírodních živlů
- Nízká účinnost
- Škody na životním prostředí půdy
- Solární panely nelze recyklovat
Výhody
1. Dlouhá životnost
Solární panely jsou velmi odolné. Mohou sloužit až 25 let. To je ve srovnání s jinými zdroji energie velmi dlouhé.
2. Šetrné k životnímu prostředí
Využívání přírody k řešení energetických problémů způsobilo životnímu prostředí spoustu škod. Mnoho lesů bylo vymýceno a dezertifikace si vyžádala holá území. Pokud to bude pokračovat, bude erodováno asi 26 bilionů tun půdy, emise CO2 se zvýší, ozónová vrstva se bude nadále vyčerpávat a zásoby uhlí, minerálních olejů a zemního plynu budou vyčerpány.
Jak již bylo zmíněno dříve, solární panely nevypouštějí skleníkové plyny, a přesto splňují naše energetické potřeby. Solární panely mají více výhod než nevýhod, pokud jde o dopad na životní prostředí. Pokud vezmeme v úvahu hlukové znečištění, solární panely jsou prostě nejlepší, protože se nejedná o žádnou formu hluku.
Když půjdeme dále k posouzení dopadu používání solárních panelů na atmosférické prostředí, solární panely nevypouštějí skleníkové plyny, nemají tedy nic společného se skleníkovým efektem a globálním oteplováním. Nevypouštějí významné množství žádných látek znečišťujících ovzduší.
3. Žádné měsíční účty
Na rozdíl od jiných zdrojů energie nevyžaduje použití panelů měsíční platbu za dodávku elektřiny. Použití solárních panelů snižuje poplatky za energii v oblastech, kde je cena elektřiny přiměřeně vysoká a neustále se zvyšuje. Mezi takové oblasti patří Austrálie a Německo.
4. Je využito méně místa
Solární panely lze zavěsit na střechy a stěny. Střechy v našich domech jsou dostatečně velké, aby se do nich vešlo tolik panelů, kolik potřebujeme, abychom nám dodali dostatek elektřiny. Když budou tato dostupná místa obsazena solárními panely, nebude potřeba více místa na zemi pro montáž našich panelů. U benzínových nebo naftových generátorů, vodních elektráren, větrných turbín a dalších zdrojů energie tomu tak není.
5. Obnovitelné zdroje
Solární panely využívají k dodávání elektřiny ultrafialové paprsky ze slunce. Tato sluneční energie nevyžaduje žádnou formu lidského vstupu k jejímu doplňování. Poskytuje ho příroda a je neustále zásobován. Vše, co musíme udělat, je správně namontovat naše panely a umístit další potřebné komponenty.
6. Nízká údržba
Solární panely vyžadují minimální úsilí při údržbě. Běžná údržba panelů zahrnuje čištění prachových částic, které se nahromadily na povrchu panelů. Buňky lze oddělit a vyměnit, když se některé poškodí.
Důvodem nízkých požadavků na údržbu solárních panelů je to, že zůstávají ve stejné poloze po dlouhou dobu. Jakmile jsou panely namontovány, mohou tam zůstat po celou dobu své životnosti.
7. Napájení lze uložit
Někdy slunce vydává více energie, než potřebujeme. Když k tomu dojde, přebytečná energie může být uložena v bateriích pro pozdější použití.
V některých regionech je přebytečná energie obchodovatelná. To znamená, že můžete prodat svou extra energii výměnou za nějaké peníze. Služby jako čisté měření a výkupní tarify to umožňují.
8. Dotovaná energie
Použití solárních panelů přitahuje určitou přízeň vlády v určitých regionech. Tyto vlády se někdy rozhodnou dotovat cenu panelů, aby byly dostupné pro větší populaci. Jiní sponzorují projekty, které vyžadují použití fotovoltaických článků.
9. Zvýšená hodnota nemovitosti
Použití solárních panelů v nemovitosti (ať už jde o dům, školu, kancelářskou budovu atd.) zvyšuje peněžní hodnotu této nemovitosti. Taková nemovitost má šanci přilákat více kupujících při prodeji nebo pronájmu. Ten, kdo nemovitost koupí, má totiž jistotu stálého zásobování elektřinou.
10. Zlepšování technologie
Od první masové výroby solárních panelů na počátku 21. století došlo k mnoha inovacím. Solární technologie jako celek je nedokončená. To je velká výhoda, protože se podařilo zapracovat na řadě omezení souvisejících s používáním solární technologie. Probíhá další výzkum, jak v tomto odvětví energetiky dosáhnout zlepšení.
Potřeba udělat více práce také vytvořila prostor pro více pracovních míst ve výzkumu, designu a výrobě, čímž se vytvořil prostor pro zaměstnání více osob. I nyní vytváří výroba a montáž solárních panelů pro mnohé pracovní příležitosti.
11. Menší závislost na neobnovitelných zdrojích energie
Ropa je bohužel nejpoužívanějším energetickým zdrojem, je neobnovitelná. Využívání solární energie postupně sníží naši závislost na ropě.
12. Nízká rizika
Použití solárních panelů k výrobě elektřiny přináší nižší potenciál pro elektrické šoky a výpadky proudu. Současná výroba elektřiny je mnohem bezpečnější než ta tradiční.
Nevýhody solárních panelů
13. Vysoké náklady
Výroba solárních panelů stojí hodně peněz. Další nevýhodou jsou pořizovací náklady, protože solární panely jsou drahé. Kromě nákladů na panely, baterie a střídače v případě potřeby navíc k nákladům na nákup solárního zařízení. Když se vezme v úvahu částka vynaložená na přepravu tohoto zařízení, může se stát, že člověk utratí více peněz za instalaci solární energie v domě, než kolik bylo vynaloženo na stavbu budovy.
14. Kolísání energie
Někdy je intenzita slunce vysoká a jindy naopak nízká. Tato změna teploty článku způsobuje změny proudu a napětí
15. Vliv přírodních živlů
Množství energie generované solárními panely je ovlivněno některými přírodními živly, jako jsou povětrnostní podmínky, denní doba a zeměpisná šířka.
Všichni víme, že žádná část zemského povrchu nedostává v noci sluneční záření. V tuto denní dobu znamená mít jen solární panely výpadek proudu. Během zimy a období dešťů je energie ze slunce obvykle velmi nízká. To také omezuje množství energie, které bude k dispozici těm, kteří jsou pro elektřinu závislí na solárních panelech.
Dalším rušivým faktorem je zeměpisná šířka. Oblasti blíže rovníku dostanou více sluneční energie než oblasti daleko od rovníku.
16. Nízká účinnost
Účinnost solárních panelů je pouhých 15-20 procent. To znamená, že 80-85 procent energie získané ze slunce se ztratí, zatímco zbytek se přemění na elektřinu.
17. Škody na půdním prostředí
Je pravda, že solární panely pomáhají snižovat objem plynů, jako je oxid uhelnatý, spojený s dodávkou energie. Solární panely však představují hrozbu pro půdní prostředí. Například solární koncentrátory, které... mění povahu Země a suchozemských rostlin. Také vzduch spojený s odrazem slunečního záření může změnit směr větru, tepelnou bilanci a vlhkost v oblastech, kde jsou panely namontovány.
Když jsou solární panely umístěny na zemi nebo na povrchy v blízkosti zdrojů pitné vody, nízkoteplotní vroucí kapaliny v těchto panelech mohou časem kontaminovat pitnou vodu.
18. Solární panely nelze recyklovat
V současné době neexistuje žádná technologie pro recyklaci solárních panelů poté, co překročily svou životnost. Likvidace těchto panelů je v současnosti celosvětovou záležitostí. Rovněž nejsou zavedena žádná opatření pro recyklaci kadmia při použití v panelech.
Nejčastější dotazy
Co se stane se solárními panely po 25 letech?
25 let lze říci jako nejmenší životnost solárních panelů. Do této doby jejich účinnost značně klesla a polovodiče a další používané materiály dosloužily.
Poškozují solární panely půdu?
Ano, oni dělají. Při montáži na zem nemohou rostliny pod panely přežít.
Proč jsou solární panely vždy umístěny na střechách?
Solární panely nejsou vždy umístěny na střechách. Často jsou tam však umístěny ze dvou hlavních důvodů. Prvním je využití již dostupného prostoru spíše než pustin. Druhým důvodem je mít panely blíže ke slunci a udržovat je v přímém kontaktu se slunečním zářením.
Jsou nějaké nevýhody solárních panelů na střechách?
Ano jsou. Solární panely na střechách (zejména když střešní materiály nejsou dostatečně pevné) kladou na střechy tak velkou váhu, což způsobuje prosakování a deformaci střech.
Fungují solární panely v noci?
Ne, nedělají.
Jak dlouho vydrží solární panely?
Solární panely mohou sloužit po dobu 25-50 let.
Doporučení
- Jak se ukládá solární energie v rostlinách | Praktické vysvětlení
. - Skladování solární energie ve vodě | Hoax nebo realita
. - 9 hlavních problémů se skladováním solární energie
. - Top 40 společností zabývajících se solární energií podle zemí
. - Top 7 využití solární energie | Výhody a nevýhody
Je hezké, že jste zmínil, jak by solární panely mohly sloužit až 25 let. Cena elektřiny v poslední době stoupá, takže moje rodina se snaží vymyslet, jak bychom mohli ušetřit nějaké peníze, pokud jde o elektřinu. Slyšel jsem, že solární energie se z dlouhodobého hlediska zaplatí sama za sebe, takže bychom možná měli požádat o služby instalace solárních panelů.