انرژی خورشیدی چیست و چه مزایایی دارد؟

انرژی خورشیدی انرژی است که از نور خورشید به زمین می رسد و می تواند برای تولید برق، گرمایش آب و هوا، تولید هیدروژن و سایر کاربردهای انرژی مورد استفاده قرار گیرد. این نوع انرژی یکی از منابع تجدیدپذیر انرژی است که به طور مستمر از نور خورشید در طول روز تولید می شود و هیچ گونه آلودگی و آسیبی به محیط زیست وارد نمی کند. با توجه به مزایای زیست محیطی، اقتصادی و ایمنی استفاده از انرژی خورشیدی، در سال های اخیر به سرعت گسترش یافته و بسیاری از کشورها در حال سرمایه گذاری در این بخش هستند. در واقع انرژی خورشیدی تابش و گرمای خورشید است که با استفاده از فناوری‌های مختلف جدید مهار و مورد استفاده قرار می گیرد.

به عبارت دیگر انرژی خورشیدی، انرژی حاصل از نور خورشید است که به گرما یا برق تبدیل می شود. این منبع انرژی به عنوان پاک ترین و فراوان ترین منبع انرژی تجدیدپذیر شناخته می شود و برای مصارف مختلفی مانند تولید برق، روشنایی، گرمایش آب و غیره استفاده می شود. خورشید به عنوان یکی از منابع نامحدود، پاک و ارزان، می تواند انرژی و سوخت آینده را متحول کند.

انرژی خورشیدی چیست؟

انرژی خورشیدی در واقع تابش و گرمای ناشی از خورشید است که با استفاده از فناوری‌های مختلف جدید مانند گرمایش خورشیدی، فتوولتائیک، انرژی حرارتی خورشیدی، معماری خورشیدی، نیروگاه های تولید برق از طریق نمک مذاب و فتوسنتز مصنوعی، مورد استفاده قرار می گیرد. انرژی خورشیدی منبع اصلی انرژی تجدیدپذیر است و این فناوری به دو دسته اصلی خورشیدی فعال و غیرفعال (منفعل) خورشیدی تقسیم می شود که بر اساس نحوه جذب و توزیع انرژی خورشیدی یا تبدیل انرژی خورشیدی است.

در روش‌های خورشیدی فعال، از سیستم‌های فتوولتائیک، انرژی خورشیدی متمرکز و گرمایش آب خورشیدی برای مهار انرژی خورشید استفاده می‌شود. اما روش‌های غیرفعال خورشیدی شامل جهت‌گیری ساختمان‌ها به سمت خورشید، انتخاب مصالح ساختمانی با جرم گرمایی مناسب و خواص پراکندگی نور و طراحی فضاهایی است که هوا در آن آزادانه به روش طبیعی در گردش باشد.

انرژی خورشیدی چگونه کار می‌کند؟

به زبان ساده، انرژی خورشیدی به تبدیل نور خورشید به انرژی قابل استفاده، یعنی برق یا گرما، گفته می‌شود. این فرآیند عمدتاً از طریق دو فناوری کلیدی انجام می‌شود:

1. فتوولتائیک (Photovoltaic – PV): این همان فناوری است که در پنل‌های خورشیدی معروف به کار می‌رود. این پنل‌ها از سلول‌های خورشیدی ساخته شده‌اند که با تابش نور خورشید، الکترون‌ها را به حرکت درمی‌آورند و جریان مستقیم (DC) تولید می‌کنند. این جریان سپس توسط دستگاهی به نام اینورتر به جریان متناوب (AC) تبدیل شده و برای مصارف خانگی و صنعتی قابل استفاده می‌شود.
2. حرارتی خورشیدی (Solar Thermal): در این روش، از انرژی خورشید برای گرم کردن مستقیم آب یا سیالات دیگر استفاده می‌شود. این فناوری بیشتر در آبگرمکن‌های خورشیدی و نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی بزرگ کاربرد دارد.

چرا باید از انرژی خورشیدی استفاده کنیم؟

ماژول های PV نور خورشید را جذب می کنند و انرژی را به برق تبدیل می کنند که می تواند استفاده شود. تشعشعات خورشیدی در سراسر دنیا، باعث ایجاد الکتریسیته خورشیدی در هر نقطه می شود. انرژی خورشیدی را می توان همانند باتری های ذخیره انرژی در نظر گرفت. سیستم های انرژی خورشیدی می توانند مستقل از شبکه برق و برای مکان های دوردست مقرون به صرفه باشند. ماژول های خورشیدی فاقد قطعات متحرک هستند، که هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد و تا 25 سال سرویس دهی برق دارند. انرژی خورشیدی به عنوان منبع سوخت به خورشید متکی است، بنابراین نیازی به حفاری، پالایش یا انتقال سوخت های مبتنی بر نفت نیست. با توجه به این ها می توان دریافت که انرژی خورشیدی مزایای فراوانی دارد.

مزایای انرژی خورشیدی

استفاده از این منبع پاک، مزایای بی‌شماری دارد که آن را به یکی از محبوب‌ترین گزینه‌ها در میان انرژی‌های تجدیدپذیر تبدیل کرده است. کاهش چشمگیر قبض برق، استقلال از شبکه‌های برق سراسری، و کمک به کاهش آلودگی هوا و گازهای گلخانه‌ای تنها بخشی از این مزایاست. علاوه بر این، سیستم‌های خورشیدی نیاز به نگهداری بسیار کمی دارند و طول عمر بالایی (معمولاً بیش از ۲۵ سال) دارند. اگر به دنبال راهی برای سرمایه‌گذاری هوشمندانه و پایدار هستید، بدون شک انرژی خورشیدی یکی از بهترین گزینه‌هاست.

با تهدید فزاینده تغییرات آب و هوایی ناشی از انتشار بیش از حد کربن، بسیاری از کشورها به دنبال جایگزینی انرژی های پاک برای سوخت های فسیلی سنتی هستند. انرژی خورشیدی آینده روشنی دارد. از مزایای این انرژی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. دوام و پایداری

انرژی خورشیدی جایگزینی پایدار برای سوخت های فسیلی است. سوخت های فسیلی تاریخ انقضا دارند. اما انرژی خورشیدی حداقل برای چندین میلیارد سال در دسترس خواهد بود. علاوه بر این، روزانه 73000 تراوات انرژی خورشیدی به سطح زمین می رسد که 10000 برابر بیشتر از مصرف روزانه انرژی در کل جهان است. برای استفاده از این منبع عظیم انرژی، لازم است فناوری‌ موردنیاز آن پیاده‌سازی کنید. لیمو سولار فعالیت خود را در سال 1394 شروع کرده و به صورت مستمر و حرفه ای تمام تلاش خود را نموده تا رضایت مصرف کنندگان را جلب نماید، استفاده از بهترین متریال و تجهیزات همیشه در اولویت ما بوده است.

2. تاثیر کم بر محیط

تاثیر انرژی خورشیدی بر محیط زیست در مقایسه با سوخت های فسیلی بسیار کمتر است. این انرژی گازهای گلخانه ای تولید نمی کند زیرا این فناوری نیازی به سوزاندن سوخت های فسیلی ندارد. اگرچه نیروگاه های حرارتی خورشیدی (CSP) به دلیل مصرف آب بر اساس نوع فناوری مورد استفاده کارایی کمتری دارند، با فناوری مناسب، راندمان را می توان افزایش داد، به عنوان مثال یک سلول خورشیدی (PV) برای تولید برق نیازی به آب ندارد.

3. استقلال انرژی

از آنجایی که نور خورشید در بسیاری از کشورهای جهان وجود دارد، می تواند هر کشوری را به تولیدکننده انرژی تبدیل کند و از وابستگی کشور به انرژی بکاهد و از سوی دیگر امنیت آنها را افزایش دهد. انرژی خورشیدی نه تنها امنیت و استقلال را در سطح ملی بهبود می بخشد بلکه در مقیاس کوچکتر، به عنوان مثال با نصب پنل های خورشیدی در پشت بام خانه، می توان نیاز برق هر خانوار را تامین کرد.

کاربرد های انرژی خورشیدی

در زیر انواع مختلف کاربردهای انرژی خورشیدی را مورد بحث قرار می دهیم:

تولید برق خورشیدی

همانطور که گفته شد اولین و مهمترین استفاده از انرژی خورشیدی در این دوره از تاریخ که مورد علاقه اصلی بشر است، تولید برق خورشیدی است. راه اندازی انواع نیروگاه های خورشیدی در بسیاری از کشورهای جهان نشان می دهد که اعتقاد به اهمیت انرژی خورشیدی در تولید برق در جامعه به وضوح قابل مشاهده است. در حال حاضر تولید برق خورشیدی یکی از مهم ترین و شناخته شده ترین راهکارها برای تامین بخشی از برق مورد نیاز کشورها محسوب می شود. البته روی آوردن به تولید بیشتر برق خورشیدی می تواند نیاز کشورها به انرژی و سوخت های فسیلی را کاهش دهد و به نفع محیط زیست باشد.

پنل‌های خورشیدی: قلب تپنده سیستم شما

پنل‌های خورشیدی اصلی‌ترین جزء یک سیستم تولید برق خورشیدی هستند. انتخاب پنل مناسب تأثیر مستقیمی بر بازدهی و هزینه نهایی سیستم شما دارد. در حال حاضر سه نوع اصلی پنل در بازار وجود دارد که در جدول زیر به مقایسه آن‌ها پرداخته‌ایم. انتخاب درست بین این گزینه‌ها نیازمند دانش فنی است و دریافت مشاوره تخصصی نصب پنل‌های خورشیدی می‌تواند به شما در تصمیم‌گیری بهتر کمک کند.

استفاده برای آشپزی

استفاده های دیگر از انرژی خورشیدی را می توان به چیزهای اساسی و ساده تر مانند پخت و پز نسبت داد. با این حال، بسیاری از افراد علاقه مند به استفاده از نور خورشید برای روشن کردن فر برای تهیه غذا هستند.

استفاده برای تصفیه آب

یکی دیگر از کاربردهای انرژی خورشیدی، تصفیه آب به روش طبیعی است. به صورت حساب شده و متمرکز می توان آب شور را از طریق قرار گرفتن در معرض انرژی خورشیدی به آب شیرین تبدیل کرد.

استفاده برای معماری

استفاده از انرژی خورشیدی در معماری از گذشته متداول بوده است. طراحی و معماری به‌ گونه ای که استفاده از نور خورشید به بهترین شکل صورت بگیرد و بهترین تاثیر را در بنا بگذارد یکی از اصول اساسی معماری محسوب می شود.

استفاده برای کشاورزی

استفاده از انرژی خورشیدی در کشاورزی و باغبانی مانند گذشته مهم است. امروزه با استفاده از سیستم های خاص انرژی خورشیدی و مهندسی توانسته اند بهره وری مزارع کشاورزی و باغ ها را به حد مطلوب تری برسانند.

کشاورزی (اگری‌ولتاییک‌) با برق خورشیدی

چالش‌های مسیر خورشیدی: آیا این انرژی برای همه مناسب است؟

با وجود تمام مزایا، استفاده از انرژی خورشیدی با چالش‌هایی نیز همراه است. هزینه اولیه نصب سیستم‌های خورشیدی می‌تواند برای برخی افراد بالا باشد، هرچند این هزینه در بلندمدت با صرفه‌جویی در قبض برق جبران می‌شود. وابستگی به شرایط آب‌وهوایی و ساعات روز نیز یکی دیگر از محدودیت‌هاست؛ اگرچه با استفاده از باتری‌های ذخیره‌سازی می‌توان این مشکل را تا حد زیادی برطرف کرد. همچنین، نصب پنل‌ها نیازمند فضای کافی و مناسب (ترجیحاً رو به جنوب و بدون سایه) است.

✅سخن پایانی

خورشید ما منبع اصلی انرژی روی زمین است و انرژی خورشیدی از بسیاری جهات برای ما مفید است. نور و گرما دو شکل اصلی انرژی هستند که از خورشید به زمین منتقل می شوند. ما زمینی ها می توانیم از آن برای بسیاری از فعالیت های خود استفاده کنیم، از فتوسنتز در گیاهان گرفته تا تولید برق با سلول های خورشیدی (PV) و گرم کردن آب و غذا. در مقاله ای  خواندید برخی از کاربردهای انرژی خورشیدی را به شما گفتیم. انرژی های تجدیدپذیر در حال تبدیل شدن به بخشی آشنا از زندگی ما هستند و لیمو سولار انرژی به عنوان یک شرکت طراحی، تامین و اجرای انرژی خورشیدی نیازهای شما را برای بهره مندی از انرژی پاک خورشیدی برآورده خواهد کرد. برای مشاوره رایگان در هر مرحله از راه اندازی سیستم خورشیدی خود با کارشناسان لیمو سولار تماس بگیرید.

سوالات متداول