Ali gibanje sončne energije vpliva na proizvodnjo električne energije?

Morda se zdi, da sončna energija ni-pomembna – sonce je vedno tam, kajne? Toda kako se sonce giblje, je dejansko zelo pomembno za to, koliko soka proizvajajo vaše plošče. To je kot ples: kje in kje ti žarki zadenejo vaše plošče, se odloči, kje je sonce, kar spremeni vašo energijo. Poglejmo, kako ta sončni ples spremeni stvari za vašo moč.

Sončni paneli delujejo tako, da svetlobo spremenijo v elektriko. Ko svetloba zadene ploščo, povzroči premikanje elektronov, to gibanje pa ustvari električni tok. Učinkovitost te pretvorbe je odvisna od pogojev, ki vključujejo položaj sonca, intenzivnost svetlobe in trajanje izpostavljenosti.

Učinkovitost sončne celice je povezana s kotom vhodne sončne svetlobe. Na primer, streha, ki je obrnjena proti jugu, dobi več sončne svetlobe opoldne v primerjavi z ravno streho.

Moč sončne svetlobe je največja, ko je sonce na najvišji točki, kar je običajno okoli poldneva. Atmosferski pogoji, kot sta oblačnost ali smog, lahko razpršijo sončno svetlobo, kar bi lahko zmanjšalo proizvodnjo energije za približno 30 %.

Cool Tidbit: Sonce pošlje v ozračje približno 1360 vatov na kvadratni meter. Ko se bori mimo atmosfere in prahu, da zadene vašo hišo, je približno 1000 vatov.

Zdi se, da se sonce vsako uro premakne za približno 15 stopinj, ker veste, Zemlja se vrti. Sončni sistemi običajno naredijo eno od dveh stvari, da sledijo:

Eno{0}}osni sledilniki: Te plošče se obračajo od vzhoda proti zahodu. Dobri so za pridobivanje približno 20–30 % več energije, kot če bi bili samo obtičali na enem mestu.

Dvo{0}}osni sledilniki: premikajo se, da ujamejo sonce vsak dan in skozi letne čase. Čudoviti so severno ali južno od ekvatorja, kjer se pot sonca zelo spreminja.

Kot sonca glede na zemeljski ekvator se spreminja z letnimi časi.

Sistemi sončnih kolektorjev proizvedejo večjo količino energije v poletnih mesecih, saj imajo dlje časa neposredno sončno svetlobo, poleg tega pa ustvarijo večjo količino energije, ki je posledica višjih temperatur, ki jih povzroča prejemanje energije od sonca. Kot primer je ocenjenih 60 kilovatnih ur (kWh) proizvedenih na dan z uporabo 5 kilovatnega največjega (kWp) PV sistema za proizvodnjo sončne energije junija in približno 35 kWh proizvedenih na podobnem sistemu decembra.

Koliko sončne svetlobe je na voljo v zimskih mesecih in položaj sonca na nebu v zimskih mesecih vplivata na to, kako dobro deluje fotonapetostni sistem. Na primer, če se na površini sončnih kolektorjev nabere znatna količina snega, se lahko splošna učinkovitost PV sistema zmanjša za skoraj 50 %, če snega ne očistimo.

Sončni kolektorji še naprej delujejo tudi, ko je oblačno, čeprav je njihova proizvodnja zmanjšana.

To je zato, ker oblaki razpršijo sončno svetlobo, kar zmanjša moč neposrednih žarkov. Toda to razprševanje dovoljuje, da nekaj posredne svetlobe še vedno doseže plošče. Pri tankih oblakih se lahko proizvodnja sončnih celic zmanjša za polovico. Za primerjavo, velika oblačnost bi lahko zmanjšala proizvodnjo na samo 10–20 % običajne količine.

Inženirji so razvili številne rešitve, ki jim omogočajo spopadanje z obdobji nedosledne sončne svetlobe z uporabo opreme, kot je:

Litij{0}}ionske baterije za dodatno energijo, ko jo potrebujete. Na primer, Teslin Megapack ima dovolj zmogljivosti, da osem zaporednih ur oskrbuje z energijo približno 3600 stanovanj. Ko so povezani z vetrnimi turbinami, sončni kolektorji ustvarjajo neprekinjeno oskrbo z energijo zaradi dejstva, da vetrni generatorji proizvajajo energijo vso noč.

Vetrna elektrarna Middelgrunden na Danskem je uspešno združila proizvodnjo vetra s fotovoltaično (PV) solarno tehnologijo in ji je uspelo zmanjšati odvisnost od električnega omrežja za približno 70 odstotkov.

Shranjevanje toplote je še ena rešitev. To so veliki rezervoarji staljene soli, ki so napolnjeni s toplotno energijo, ki jo proizvaja solarna tehnologija. Ko je napolnjena s toploto, lahko ta energija ostane v staljeni soli do 10+ ur ali več. Zato se lahko energija proizvaja ponoči, tudi če ni na voljo sončne svetlobe.

Ko že govorimo o posodobitvah, Down Under v Avstraliji je CSIRO pripravil nekaj perovskitnih sončnih celic. Te stvari delujejo tudi, ko je oblačno in povečajo sončno moč za 40 %.

Solar je od leta 2010 poskočil s skoraj nič na skoraj 7 % svetovne energije! Precej kul, kajne?

Kljub temu je treba ugotoviti nekaj stvari:

Omrežja: včasih se energija iz sončne energije vklopi in izklopi, kar je težko za električna omrežja. Pomagajo lahko pametna tehnologija in sistemi, ki se odzivajo na porabo energije.
Recikliranje: Solarni paneli uporabljajo nekaj bednih stvari, kot je kadmij. Evropa želi do leta 2030 reciklirati večino plošč.
Dobre novice: Maroko ima to ogromno sončno elektrarno, ki napaja več kot milijon ljudi! Varčuje z energijo tudi takrat, ko ni sonca.