אנרגיה סולארית פועלת על ידי לכידת אנרגיית השמש והפיכתה לחשמל לבית או לעסק שלך.
השמש שלנו היא כור גרעיני טבעי. הוא משחרר חבילות אנרגיה קטנטנות הנקראות פוטונים, שנוסעות את 93 מיליון הקילומטרים מהשמש לכדור הארץ בתוך כ 8.5 דקות. בכל שעה מספיק פוטונים משפיעים על הפלנטה שלנו בכדי לייצר מספיק אנרגיה סולארית כדי לספק תיאורטית את צורכי האנרגיה הגלובלית במשך שנה שלמה.
נכון להיום כוח פוטו-וולטאי מהווה רק חמישה עשיריות מאחוז אחד מהאנרגיה הנצרכת בארצות הברית. אולם הטכנולוגיה הסולארית משתפרת ועלויות ההפעלה של השמש צונחות במהירות, כך שהיכולת שלנו לרתום את שפע האנרגיה של השמש נמצאת במגמת עלייה.
דוח משנת 2017 של סוכנות האנרגיה הבינלאומית מראה כי השמש הפך למקור הכוח הצומח במהירות בעולם - סימן הפעם הראשונה שגידול האנרגיה הסולארית עולה על זה של כל הדלקים האחרים. בשנים הקרובות נהנה כולנו מהיתרונות של חשמל המופק על ידי השמש בדרך זו או אחרת.
כיצד פועלים פאנלים סולאריים?
כשפוטונים פוגעים בתא סולארי הם משחררים אלקטרונים מהאטומים שלהם. אם מוליכים מחוברים לצדדים החיוביים והשליליים של התא, הוא יוצר מעגל חשמלי. כאשר אלקטרונים זורמים במעגל כזה הם מייצרים חשמל. תאים מרובים מהווים פאנל סולארי, וניתן לחבר יחדיו פאנלים מרובים (מודולים) ליצירת מערך סולארי. ככל שתוכלו לפרוס יותר פאנלים, כך תוכלו לצפות יותר אנרגיה לייצר.
ממה עשויים פאנלים סולאריים?
לוחות סולאריים פוטו-וולטאיים מורכבים מתאים סולאריים רבים. תאים סולאריים עשויים מסיליקון, כמו מוליכים למחצה. הם בנויים עם שכבה חיובית ושכבה שלילית, שיוצרים יחד שדה חשמלי, ממש כמו בסוללה.
כיצד פאנלים סולאריים מייצרים חשמל?
לוחות סולאריים PV מייצרים חשמל זרם ישר (DC). עם חשמל DC, אלקטרונים זורמים בכיוון אחד סביב מעגל. דוגמה זו מציגה סוללה המפעילה נורה. האלקטרונים עוברים מהצד השלילי של הסוללה, דרך המנורה, וחוזרים לצד החיובי של הסוללה.
בעזרת חשמל זרם חילופין, אלקטרונים נדחפים ונמשכים, הופכים כיוון מדי פעם, בדומה לצילינדר של מנוע המכונית. גנרטורים יוצרים חשמל AC כאשר סליל חוט מסתובב ליד מגנט. מקורות אנרגיה רבים ושונים יכולים "להפוך את הידית" של גנרטור זה, כמו גז או סולר, הידרואלקטריים, גרעיני, פחם, רוח או שמש.
חשמל AC נבחר לרשת החשמל האמריקאית, בעיקר מכיוון שהוא פחות יקר להעביר לאורך מרחקים ארוכים. עם זאת, לוחות סולאריים יוצרים חשמל DC. איך מכניסים חשמל DC לרשת AC? אנו משתמשים במהפך.
מה עושה מהפך סולרי?
מהפך סולרי לוקח את החשמל DC ממערך השמש ומשתמש בזה כדי ליצור חשמל AC. ממירים הם כמו מוחם של המערכת. יחד עם הפיכת מתח לחשמל מתח, הם מספקים גם הגנה מפני תקלות קרקע ונתונים סטטיסטיים על המערכת, כולל מתח וזרם במעגלי זרם חילופין וזרם ישר, ייצור אנרגיה ומעקב מקסימאלי בנקודות כוח.
ממירים מרכזיים שלטו בתעשיית השמש מאז ההתחלה. הצגת מיקרו-ממירים היא אחת התזוזות הטכנולוגיות הגדולות ביותר בתעשיית ה- PV. ממירי מיקרו ממירים אופטימיזציה עבור כל פאנל סולארי בודד, ולא עבור מערכת סולארית שלמה, כפי שעושים ממירים מרכזיים. זה מאפשר לכל פאנל סולארי להופיע בפוטנציאל המרבי. כשמשתמש במהפך מרכזי, בעיה עם פאנל סולארי אחד (אולי זה בצל או שהתלכלך) יכולה לגרור את הביצועים של מערך השמש כולו. אם לפאנל סולארי אחד יש בעיה, שאר מערך השמש עדיין מבצע ביצועים יעילים.
כיצד פועלת מערכת פאנלים סולאריים?
להלן דוגמה לאופן שבו מתקין אנרגיה סולארית ביתית עובד. ראשית, אור השמש פוגע בלוח סולארי בגג. הלוחות ממירים את האנרגיה לזרם DC, הזורם למהפך. המהפך ממיר את החשמל מזרם זרם חילופין, בו תוכלו להשתמש ואז לחשמל את ביתכם. זה פשוט ונקי להפליא, והוא הופך ליעיל ומשתלם כל הזמן.
עם זאת, מה קורה אם אינך בבית כדי להשתמש בחשמל שמפיקים פאנלים סולאריים שלך בכל יום שמש? ומה קורה בלילה כאשר מערכת השמש שלכם אינה מייצרת חשמל בזמן אמת? אל תדאג, אתה עדיין נהנה ממערכת שנקראת "מדידת רשת."
מערכת PV קשורה לרשת בדרך כלל בשעות אור שיא, מייצרת לעיתים קרובות יותר אנרגיה ממה שצריך לקוח אחד, כך שאנרגיה עודפת מוזנת חזרה לרשת לשימוש במקום אחר. הלקוח מקבל אשראי על עודף האנרגיה המיוצר, והוא יכול להשתמש בזיכוי זה כדי למשוך מהרשת המקובלת בלילה או בימים מעוננים. מד רשת מתעד את האנרגיה שנשלחה בהשוואה לאנרגיה שהתקבלה מהרשת.
