ככל שהטכנולוגיה הסולארית היא עולמית מקובלת מבחינה סביבתית, יש כמה יתרונות וחסרונות של פאנלים סולאריים. יתרונות וחסרונות אלו ועוד, נדונו במאמר זה.
במהלך העשורים האחרונים, הצורך באנרגיה בת קיימא גרם לעלייה במקורות מגוונים. ועם עוד קמפיינים על בעיות סביבתיות כמו דלדול משאבים, אנרגיה מתחדשת היא המוקד החדש.
בהחלפת מקורות דלק מאובנים, מקורות שמש, רוח, מים, גיאותרמיים, מפותחים כדי לעמוד בדרישות האנרגיה של העולם. הרבה מחקרים נעשים במדינות מפותחות. אפילו המדינות המתפתחות אינן נשארות בחוץ מכיוון שהן ממלאות את תפקידן עם יכולת טכנית כמו שיש להן.
הטכנולוגיה הסולארית היא האנרגיה המתחדשת הצומחת ביותר והיא האנרגיה המתחדשת הנפוצה ביותר בעולם. טוב ככל שזה נראה, זה לא מושלם. יש גם יתרונות וגם חסרונות שמקבלים משימוש בפאנלים סולאריים. אלה ייבדקו במאמר זה. עם הידע הזה, אתה יכול לשקול את האפשרויות שלך לפני שאתה מחליט אם תלך עליהן או אם תחפש חלופות אחרות.
תוכן העניינים
מהם פאנלים סולאריים?
פאנלים סולאריים יכולים להיקרא גם מודולים פוטו-וולטאיים. פאנל סולארי הוא סידור של תאים סולאריים פוטו-וולטאיים יחד ביריעת. כל תא פוטו-וולטאי עשוי ממוליכים למחצה ובעל יכולת לייצר מתח וזרם חשמלי בעת חשיפה לאור.
פאנלים סולאריים יוצרו לראשונה בשנת 2000. זה בוצע על ידי מדען סביבה גרמני ו-Eurosolar. מאז, נעשו יותר חידושים ויוצרו עוד פאנלים.
החומר הבסיסי (כלומר מוליך למחצה) המשמש בפאנלים סולאריים יכול להיות כסף, סיליקון או. הסיליקון הוא הכי בשימוש. פאנלים סולאריים יכולים להיעשות מחתיכת סיליקון בודדת (מונו-גבישית) או חתיכות סיליקון מרובות (פולי-גבישיות). לוחות פוליגריסטליים הם בדרך כלל בצבע כחול ופחות יקרים מלוחות חד גבישיים בצבע שחור.
פאנלים סולאריים משמשים בדרך כלל לייצור חשמל בבתים ובתעשיות. מלבד אלה, פאנלים סולאריים משמשים גם במרפאות לקירור ציוד רפואי. במפעלים חקלאיים הם משמשים כמקור כוח להשקיה. ניתן לשלב פאנלים סולאריים גם עם מקורות אנרגיה מתחדשים אחרים כגון טורבינות רוח כדי ליצור מה שמכונה מערכות חשמל היברידיות.
בתחום התחבורה, פאנלים סולאריים משמשים לייצור רכבים סולאריים. הם משמשים גם במלאכות חלל ובתחנות חלל.
כיצד פועלים פאנלים סולאריים
האפקט הפוטו-וולטאי של פאנלים סולאריים מאפשר להם להמיר אנרגיית אור לחשמל. פונקציה זו מופעלת על ידי תגובות פיזיקליות וכימיות הגורמות למטענים החשמליים החיצוניים שנוצרים על ידי תאי ה-PV לנוע בתגובה לשדה החשמלי הפנימי בתא, מה שגורם לחשמל לזרום.
כל תא פוטו-וולטאי סולארי מורכב משתי פרוסות של מוליכים למחצה. המוליכים למחצה מסוממים עוד יותר בחומרים אחרים על מנת ליצור מטען חשמלי חיובי או שלילי על כל פרוסה. ניתן לחפוף את החלק העליון עם זרחן על מנת להגדיל את האלקטרונים הטעונים שלילי. החלק התחתון של המוליך למחצה מכוסה עוד יותר עם בורון על מנת להפחית את המטענים השליליים ולהגדיל את המטענים החיוביים. זה יוצר שדה חשמלי בצומת הסיליקון.
כאשר אנרגיית האור מהשמש פוגעת בתאים, היא משחררת אלקטרונים מאטומים, ומניעה אותם. השדה החשמלי גורם לאלקטרונים החופשיים להתרחק מהצומת. הלוחות המוליכים המתכתיים בצידי התא אוספים עוד יותר את האלקטרונים הללו ומעבירים אותם לחוטים.
אם הפאנלים אמורים לשמש לייצור חשמל, יהיה צורך בסוללות, מהפך ובקרי טעינה.
פאנלים סולאריים מורכבים מתאי שמש הכלואים במודולים סולאריים. סידור הלוחות הללו על גג, על הקרקע או על קיר מכונה מערך סולארי.
כאשר השמש זורחת, קרני אור נופלות על הלוחות. כמות החשמל המופקת מהפנלים תלויה בגורמים מסוימים כמו עוצמת השמש, השעה ביום, מיקום גיאוגרפי, גיל הפאנלים, מספר הלוחות, זמן השנה וכו'.
כאשר שעות השיא הממוצעות משתנות, גם תפוקת האנרגיה הסולארית של הפאנלים משתנה. באזורים מסוימים, שעות השיא הממוצעות יכולות להיות מתחת ל-4.0 בחודש יוני ו-6.5 ומעלה בחודש דצמבר. עם הנתונים הללו, פאנל סולארי של 80W יפיק כ-320W של אנרגיה סולארית ליום בחודש יוני, ובדצמבר, עם ערך ממוצע של 6.5 שעות שמש שיא, הוא יפיק כ-520W של אנרגיה סולארית ביום.
התפוקה של פאנלים סולאריים מושפעת מטמפרטורת הפעולה של התא. לפי הערכות, טמפרטורה זו משתנה ב-2.5% עבור כל שינוי של 5 מעלות בטמפרטורה. ווסת שמש או בקרי טעינה שולטים בכמות הטעינה הנכנסת לסוללות. אם זה לא נעשה, התנודות הנגרמות מעלייה וירידת טמפרטורת השמש עלולה לפגוע בסוללות. חלק מבקרי הטעינה גם ממירים מתח עודף לזרם. זה גורם לטעינה מהירה יותר של הסוללות.
אם יש להשתמש בפאנלים סולאריים להפעלת גאדג'טים DC, לא יהיה צורך בממירים. אבל כאשר מעורבים גאדג'טים AC, יהיה צורך בממירים. העבודה של מהפך היא להמיר DC ל-AC.
היתרונות של פאנלים סולאריים
האם אתה יודע שיש יתרונות וחסרונות לפאנלים סולאריים? נסקור בקצרה את היתרונות לפני החסרונות של פאנלים סולאריים.
חלק מהיתרונות הללו נובעים מהעובדה שהפנלים תלויים באנרגיה סולארית, מקור אנרגיה מתחדש וידידותי לסביבה. פאנלים סולאריים אינם פולטים שום צורה של גזי חממה תוך עמידה בדרישות האנרגיה שלנו. הם גם חסכוניים בטווח הארוך. כמו כן, אנרגיה המתקבלת מפאנלים סולאריים יכולה להיות מאוחסנת בסוללות ולהשתמש בה כאשר אין אור שמש.
חסרונות של פאנלים סולאריים
ישנם גם חסרונות הקשורים לשימוש בפאנלים סולאריים. כאשר לא מותקן על גגות, פאנלים סולאריים תופסים הרבה שטח קרקע. עלות ההתקנה היא בדרך כלל גבוהה במיוחד במדינות שבהן יש מגזר האנרגיה מפותח בצורה גרועה. פאנלים סולאריים תלויים גם בשמש באופן מלא. כאשר אין אור שמש, לא יהיה חשמל למשתמשי פאנל סולארי.
יתרונות וחסרונות נוספים של פאנלים סולאריים נדונו במאמר זה.
18 היתרונות והחסרונות המובילים של לוחות פולאר
- תוחלת חיים ארוכה
- סביבה חברותית
- מתחדשים
- תחזוקה נמוכה
- ניתן לאחסן כוח
- אנרגיה מסובסדת
- אין חשבונות חודשיים
- פחות שטח מנוצל
- ערך נכס מוגדל
- שיפור הטכנולוגיה
- פחות תלות במשאבי אנרגיה לא מתחדשים
- סיכונים נמוכים
- עלות גבוהה
- תנודות באנרגיה
- השפעת יסודות טבעיים
- יעילות נמוכה
- פגיעה בסביבת הקרקע
- לא ניתן למחזר פאנלים סולאריים
יתרונות
1. תוחלת חיים ארוכה
פאנלים סולאריים עמידים מאוד. הם יכולים לשרת עד 25 שנים. זה ארוך מאוד בהשוואה למקורות אנרגיה אחרים.
2. ידידותי לסביבה
ניצול הטבע על מנת לפתור בעיות אנרגיה גרם לסביבה לנזק רב. הרבה יערות נוקו והמדבור תובע שטחים חשופים. אם זה יימשך, כ-26 טריליון טונות של אדמה עומדים להישחק, פליטת CO2 תגדל, שכבת האוזון תמשיך להתרוקן ומאגרי הפחם, הנפט המינרלי והגז הטבעי ימוצו.
כפי שצוין קודם לכן, פאנלים סולאריים אינם פולטים גזי חממה עדיין עונים על צורכי האנרגיה שלנו. ישנם יותר יתרונות מחסרונות של פאנלים סולאריים כאשר זה קשור להשפעה סביבתית. אם ניקח בחשבון זיהום רעש, פאנלים סולאריים הם פשוט הטובים ביותר מכיוון שלא מעורבת שום סוג של זיהום רעש.
כאשר אנו הולכים רחוק יותר כדי להעריך את ההשפעה של השימוש בפאנלים סולאריים על הסביבה האטמוספרית, פאנלים סולאריים אינם פולטים גזי חממה ולכן אין להם שום קשר להשפעת גזי החממה ולהתחממות הגלובלית. הם אינם פולטים כמות משמעותית של מזהמי אוויר כלשהם.
3. ללא חשבונות חודשיים
בניגוד למקורות אנרגיה אחרים, השימוש בפאנלים אינו מצריך תשלום חודשי עבור אספקת החשמל. השימוש בפאנלים סולאריים מפחית את טעינת האנרגיה באזורים שבהם מחיר החשמל גבוה באופן סביר ועולה ברציפות. אזורים כאלה כוללים את אוסטרליה וגרמניה.
4. פחות שטח מנוצל
ניתן לתלות פאנלים סולאריים על גגות וקירות. הגגות בבתים שלנו גדולים מספיק כדי להכיל כמה לוחות שאנחנו צריכים כדי לספק לנו מספיק חשמל. כאשר החללים הזמינים הללו תפוסים עם פאנלים סולאריים, לא יהיה צורך בעוד שטח קרקע להרכבת הפאנלים שלנו. המקרה אינו זהה עם גנרטורים של בנזין או דיזל, כוח מים, טורבינות רוח ומקורות אנרגיה אחרים.
5. מתחדש
פאנלים סולאריים מנצלים קרני אור אולטרה סגולות מהשמש כדי לספק חשמל. אנרגיה סולארית זו אינה דורשת שום צורה של קלט אנושי כדי לחדש אותה. הוא מסופק על ידי הטבע ונמצא באספקה מתמדת. כל שעלינו לעשות הוא להרכיב את הפאנלים שלנו כראוי ולהציב רכיבים נחוצים אחרים במקום.
6. תחזוקה נמוכה
פאנלים סולאריים דורשים מעט מאמץ בתחזוקה. התחזוקה השוטפת המתבצעת בלוחות כרוכה בניקוי חלקיקי אבק שהצטברו על פני הפנלים. ניתן לנתק ולהחליף תאים כאשר תאים נפגעים.
הסיבה מאחורי דרישת התחזוקה הנמוכה של פאנלים סולאריים היא שהם נשארים באותו מיקום במשך תקופה ארוכה. לאחר התקנת הפאנלים, הם עשויים להישאר שם לאורך כל אורך חייהם.
7. ניתן לאחסן כוח
לפעמים, השמש מפיקה אנרגיה יותר ממה שאנחנו צריכים. כאשר זה קורה, ניתן לאגור עודף אנרגיה בסוללות לשימוש במועד מאוחר יותר.
באזורים מסוימים, עודף האנרגיה שנוצר הוא סחיר. זה אומר שאתה יכול למכור את האנרגיה הנוספת שלך תמורת קצת כסף. שירותים כמו מדידת נטו ותעריף הזנה מאפשרים זאת.
8. אנרגיה מסובסדת
השימוש בפאנלים סולאריים מושך חסד מסוים מהממשלה באזורים מסוימים. ממשלות אלו מחליטות לפעמים לסבסד את מחירי הפאנלים כדי להפוך אותם לנגישים לאוכלוסייה גדולה יותר. אחרים נותנים חסות לפרויקטים הדורשים שימוש בתאים פוטו-וולטאיים.
9. ערך נכס מוגדל
השימוש בפאנלים סולאריים בנכס (בין אם זה בית, בית ספר, בניין משרדים וכו') מעלה את הערך הכספי של אותו נכס. לנכס כזה יש סיכוי למשוך קונים נוספים כאשר הוא מוצע למכירה או להשכרה. הסיבה לכך היא שמי שרוכש את הנכס בטוח באספקה קבועה של חשמל.
10. שיפור הטכנולוגיה
מאז הייצור ההמוני הראשון של פאנלים סולאריים בתחילת המאה ה-21, נעשו הרבה חידושים. טכנולוגיה סולארית בכללותה היא עבודה בתהליך. זהו יתרון גדול מכיוון שעבדו בהצלחה על מספר רב של מגבלות סביב השימוש בטכנולוגיה סולארית. מחקר נוסף מתבצע כיצד לבצע שיפורים במגזר זה של תעשיית האנרגיה.
הצורך בעבודה נוספת יצרה מקום ליותר משרות במחקר, עיצוב וייצור, ויצרה מקום ליותר אנשים להתעסק. גם עכשיו, ייצור והרכבה של פאנלים סולאריים יוצרים הזדמנויות תעסוקה עבור רבים.
11. פחות תלות במשאבי אנרגיה לא מתחדשים
נפט גולמי הוא משאב האנרגיה הנפוץ ביותר למרבה הצער, הוא אינו מתחדש. השימוש בסולארי יפחית בהדרגה את התלות שלנו בנפט גולמי.
12. סיכונים נמוכים
השימוש בפאנלים סולאריים לייצור חשמל מגיע עם פוטנציאל נמוך יותר להתחשמלות ולהפסקות חשמל. הדור הנוכחי הוא הרבה יותר בטוח מזה של החשמל המסורתי.
חסרונות של פאנלים סולאריים
13. עלות גבוהה
בניית פאנלים סולאריים עולה הרבה. עלות הרכישה היא חיסרון נוסף מכיוון שפאנלים סולאריים יקרים. מלבד עלות הפאנלים, הסוללות והממירים במידת הצורך תוספת לעלות רכישת ציוד סולארי. כשבוחנים את הסכום שהוצא על הובלת ציוד זה, בסופו של דבר אפשר להוציא יותר כסף על התקנת שמש בבית מאשר הוצא על הקמת הבניין.
14. תנודות באנרגיה
לפעמים עוצמת השמש הופכת גבוהה ולפעמים היא הופכת נמוכה. שונות זו בטמפרטורת התא גורמת לשונות בזרם ובמתח
15. השפעת יסודות טבעיים
כמות האנרגיה המופקת מפאנלים סולאריים מושפעת מכמה אלמנטים טבעיים כמו תנאי מזג האוויר, השעה ביום וקווי הרוחב.
כולנו יודעים שאף חלק משטח כדור הארץ אינו מקבל קרינת שמש בלילה. בשעה זו של היום, עצם קיומו של פאנלים סולאריים מסתכם בהפסקה. בעונות החורף ובעונות הגשמים, אנרגיית השמש בדרך כלל נמוכה מאוד. זה גם מגביל את כמות האנרגיה שתהיה זמינה למי שתלוי בפאנלים סולאריים לחשמל.
גורם מפריע נוסף הוא קו הרוחב. אזורים הקרובים יותר לקו המשווה יקבלו יותר אנרגיית שמש מאשר אלו המרוחקים מקו המשווה.
16. יעילות נמוכה
היעילות של פאנלים סולאריים נמוכה עד 15-20 אחוזים. משמעות הדבר היא ש-80-85 אחוז מהאנרגיה המתקבלת מהשמש אובדת בזמן שהשארית מומרת לחשמל.
17. פגיעה בסביבת הקרקע
נכון שפאנלים סולאריים מסייעים להפחית את נפח הגזים כגון Carbon IV Oxide הקשורים באספקת אנרגיה. עם זאת, פאנלים סולאריים מהווים איום על סביבת הקרקע. רכזי שמש למשל, אשר... משנים את הטבע של כדור הארץ וצמחים יבשתיים. כמו כן, האוויר הקשור להחזרה של קרינת השמש יכול לשנות את כיוון הרוח, מאזן החום והלחות של האזורים שבהם מותקנות לוחות.
כאשר מניחים פאנלים סולאריים על הקרקע או על משטחים קרובים למקורות מי שתייה, נוזלים רותחים בטמפרטורה נמוכה בפאנלים אלו עלולים לאורך זמן לזהם את מי השתייה.
18. לא ניתן למחזר פאנלים סולאריים
אין כיום טכנולוגיה למחזר פאנלים סולאריים לאחר שחרגו מהחיים שלהם. סילוק הפאנלים הללו מהווה כיום עניין עולמי. כמו כן, אין אמצעים למחזור קדמיום בשימוש בפאנלים.
שאלות נפוצות
מה קורה לפאנלים סולאריים לאחר 25 שנה?
ניתן לומר ש-25 שנים הן תוחלת החיים הנמוכה ביותר של פאנלים סולאריים. בשלב זה, היעילות שלהם ירדה מאוד ופג תוקפם של מוליכים למחצה וחומרים אחרים שבהם נעשה שימוש.
האם פאנלים סולאריים פוגעים באדמה?
כן הם כן. כאשר הם רכובים על הקרקע, צמחים לא יכולים לשרוד מתחת ללוחות.
מדוע תמיד ממוקמים פאנלים סולאריים על הגגות?
פאנלים סולאריים לא תמיד ממוקמים על גגות. עם זאת, לעתים קרובות הם ממוקמים שם משתי סיבות עיקריות. הראשון הוא על מנת לנצל את השטח הזמין כבר במקום שטחי שממה. הסיבה השנייה היא לקרב את הפאנלים לשמש ולשמור אותם במגע ישיר עם קרינת השמש.
האם יש חסרונות של פאנלים סולאריים על גגות?
כן הם כן. פאנלים סולאריים על גגות (במיוחד כאשר חומרי הקירוי אינם חזקים מספיק) מכבידים כל כך הרבה על הגגות, וגורמים לגגות דליפות ועיוותים.
האם פאנלים סולאריים עובדים בלילה?
לא, הם לא.
כמה זמן מחזיקים פאנלים סולאריים?
פאנלים סולאריים יכולים לשרת עד 25-50 שנים.
המלצות
- כיצד מאוחסנת אנרגיית השמש בצמחים | הסבר מעשי
. - אחסון אנרגיה סולארית במים | מתיחה או מציאות
. - 9 בעיות אחסון אנרגיה סולארית המובילות
. - 40 חברות האנרגיה הסולארית המובילות לפי מדינות
. - 7 השימושים המובילים באנרגיה סולארית | יתרונות וחסרונות
זה נחמד שציינת איך פאנלים סולאריים יכולים לשרת עד 25 שנה. מחיר החשמל נמצא בעלייה בזמן האחרון אז המשפחה שלי מנסה לחשוב על דרכים איך נוכל לחסוך קצת כסף בכל הנוגע לחשמל. שמעתי שאנרגיה סולארית תחזיר את עצמה בטווח הארוך אז אולי כדאי שנבקש שירותי התקנת פאנלים סולאריים.