آشنایی با انرژی خورشیدی

همه چیز درباره انرژی خورشیدی

انرژی های تجدیدپذیر به تدریج جایگزین سوخت های فسیلی به عنوان منبع اصلی انرژی ما می شود. فقط به رشد تولید انرژی خورشیدی نگاه کنید: در سال 2009، ما توانستیم 21 تراوات انرژی خورشیدی تولید کنیم. اما در سال 2020، سهم انرژی خورشیدی تقریبا 850 تراوات شده است! از آنجایی که هزینه‌های نصب پنل‌های خورشیدی نیز به شدت کاهش یافته است، استفاده از این انرژی راهی عالی برای کمک به کسب‌وکارها برای کاهش قبض‌های انرژی خود است. با این حال، شاید برای شما جالب باشد که بدانید انرژی خورشیدی چگونه کار می کند و بزرگترین دلایلی که باید از انرژی خورشیدی برای تامین انرژی کسب و کار خود استفاده کنید چیست؟ در ادامه در وبلاگ آداک، شرکت سازنده تابلو برق صنعتی در ایران، با این نوع انرژی بیشتر آشنا شوید.

انرژی خورشیدی چگونه کار می کند؟

امروزه، انرژی خورشیدی می‌تواند هر چیزی را که به انرژی نیاز دارد و همچنین سوخت‌های فسیلی تامین کند، اما بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای، آلودگی آب، یا هرگونه پیامد منفی دیگر برای محیط‌زیست. از آنجایی که پنل‌های خورشیدی را می‌توان اساساً در هر جایی نصب کرد (حتی در مناطق سردتر) و تا زمانی که نور خورشید کافی باشد به تولید انرژی ادامه می‌دهد، انرژی خورشیدی اکنون در واقع یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین منابع انرژی است. دقیقاً چگونه پنل های خورشیدی نور خورشید را به برق تبدیل می کنند؟

پنل های خورشیدی چگونه برق تولید می کنند

اگر تا به حال یک صفحه خورشیدی دیده باشید، احتمالا متوجه شده اید که از مربع های کوچک زیادی تشکیل شده است. این مربع ها سلول های خورشیدی، سلول های فتوولتائیک یا سلول های PV نامیده می شوند. هنگامی که سلول های خورشیدی (ساخته شده از نیمه هادی هایی مانند سیلیکون) در معرض نور قرار می گیرند، بخشی از نور در مواد نیمه هادی جذب می شود. سپس انرژی الکترون‌های درون سلول‌ها را شل می‌کند و به آنها اجازه می‌دهد آزادانه جریان داشته باشند و جریان الکتریکی ایجاد می‌کنند. انرژی حاصل از سلول های خورشیدی باید به الکتریسیته تبدیل شود تا بتوانیم از آن برای تامین انرژی دستگاه های خود استفاده کنیم.

چگونه انرژی خورشیدی به برق تبدیل می شود؟

پنل های خورشیدی چیزی به نام جریان مستقیم (یا DC) الکتریسیته تولید می کنند، به این معنی که در یک جهت جریان دارد. اما مسئله این است که اکثر دستگاه هایی که ما استفاده می کنیم با جریان متناوب یا AC کار می کنند (به این معنی که الکترون ها می توانند جهت حرکت خود را تغییر دهند).

همچنین بخوانید: همه چیز درباره توربین بادی

بنابراین برای استفاده از انرژی خورشیدی، باید آن را از طریق یک اینورتر به AC تبدیل کنیم. هنگامی که انرژی خورشیدی تبدیل شد، دقیقاً مانند نیروی الکتریکی تولید شده از طریق شبکه کار می کند، بنابراین لازم نیست نگران این باشید که هیچ دستگاه یا ماشینی در شرکت شما ممکن است خراب شود.

کارکرد سلول خورشیدی در هوای ابری

چیزی که اغلب در مورد پنل های خورشیدی باعث نگرانی کسب و کارها می شود این است که آیا آن ها در هوای ابری یا بارانی، به عنوان مثال، در فصل زمستان کار می کنند یا فقط در روزهای گرم کار می کنند. خبر خوب این است که پانل های خورشیدی بدون توجه به آب و هوای بیرون کار خواهند کرد.

در حالی که این پنل ها زمانی که نور خورشید زیادی در اطراف وجود دارد بهترین عملکرد را دارند، می توانند در صبح های ابری و روزهای کوتاه زمستان نیز انرژی تولید کنند. مقدار انرژی تولید شده به طور طبیعی کمتر از ماه های بهار یا تابستان خواهد بود، اما با این وجود پانل ها به تولید آن ادامه می دهند. باران در واقع می تواند با شستن گرد و غبار یا کثیفی که ممکن است نور را مسدود کند، پنل های خورشیدی را بهتر کار کند.

بهترین دما برای پنل خورشیدی

جالب‌تر اینکه پنل‌های خورشیدی در دماهای سردتر بهتر کار می‌کنند. پنل های خورشیدی معمولاً در حداکثر بازده بین 15 درجه سانتی گراد (59 درجه فارنهایت) و 35 درجه سانتی گراد (95 درجه فارنهایت) کار می کنند. بالاتر از آن، بر اساس گزارش CED Greentech، عملکرد آنها ممکن است حدود 10 تا 25 درصد کاهش یابد.

بزرگترین مزایای تامین انرژی خورشیدی چیست؟

در حالی که هنوز با جایگزین کردن کامل سوخت‌های فسیلی برای دستیابی به انرژی پاک فاصله داریم، انرژی‌های تجدیدپذیر به آرامی نیاز به آن‌ها را کاهش می‌دهند. در سال 2021، باد و خورشید 10 درصد از برق جهان را تولید کردند. بنابراین ما در مسیر درستی برای کاهش وابستگی خود به سوخت‌های فسیلی هستیم. علاوه بر این، انرژی خورشیدی همچنین می‌تواند مزایای زیادی برای کسب‌  و کارها به همراه داشته باشد. ما در زیر موارد اصلی را خلاصه کرده‌ایم:

1. نور خورشید یک منبع انرژی بی پایان است

بیایید با واضح ترین فایده شروع کنیم: لازم نیست نگران توقف تابش خورشید به این زودی باشیم. دانشمندان تخمین می زنند که خورشید انرژی کافی برای درخشش را برای حداقل 5 میلیارد سال خواهد داشت. بنابراین ما نباید نگران “تمام شدن” انرژی خورشیدی به این زودی باشیم.

افزایش بازده پنل های خورشیدی

آنچه مهم است این است که راندمان پنل های خورشیدی به طور چشمگیری در طول زمان بهبود یافته است، به این معنی که آن ها می توانند انرژی خورشیدی بسیار بیشتری را نسبت به سال های گذشته جذب کرده و به برق تبدیل کنند. به عنوان مثال، در سال 2012، بالاترین بازده سلول خورشیدی کمی کمتر از 18 درصد بود (به این معنی که 18 درصد از نور خورشید که به سلول ها برخورد می کند می تواند به انرژی قابل استفاده تبدیل شود). در همین حال، در سال 2020، توسعه دهندگان آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر (NREL) در گلدن، کلرادو امریکا، فاش کردند که یک دستگاه خورشیدی با راندمان رکوردشکنی 47.1٪ ساخته اند.

میانگین بازده پنل های خورشیدی

البته، احتمالاً مدتی طول می کشد تا چنین پنل های خورشیدی بسیار کارآمد گسترده شوند – در حال حاضر، میانگین راندمان پنل های خورشیدی 15-20٪ است. اما تا زمانی که محل شما حداقل چند ساعت در روز نور خورشید را دریافت کند، پنل‌های خورشیدی هر روز برای شما انرژی تولید می‌کنند.

2. به طور قابل توجهی قبض انرژی را کاهش می دهد

امروزه کسب‌وکارها با چنین علاقه‌ای به پنل‌های خورشیدی نگاه می‌کنند، زیرا ممکن است به آنها کمک کند تا با افزایش قیمت‌های انرژی خارج از کنترل کنار بیایند. به خصوص از آنجایی که صرفه جویی در بودجه می تواند واقعاً چشمگیر باشد. از آنجایی که شما برق خود را در محل تولید می‌کنید، به این معنی است که می‌توانید کمتر به تامین‌کنندگان انرژی سنتی اعتماد کنید – بنابراین قبض‌های شما به طور طبیعی کمتر می‌شود.

طبق داده‌های بازار EnergySage، یک صاحب ملک تجاری متوسط 1950 دلار قبض برق ماهانه را قبل از استفاده از انرژی خورشیدی در عملیات خود پرداخت می‌کند. با این حال، پس از نصب نیروگاه های خورشیدی، صورتحساب آنها به حدود 500 دلار در ماه کاهش یافت.

به علاوه، اگر سیستم پنل خورشیدی شما بتواند انرژی بیشتری نسبت به مصرف کسب و کارتان تولید کند، می‌توانید نیروی اضافی خود را به شبکه‌های برق بفروشید و برای مقدار انرژی که می‌فروشید پول دریافت کنید. بنابراین، نه تنها انرژی را تقریباً رایگان دریافت می‌کنید، بلکه حتی می‌توانید از فروش آن مقداری درآمد کسب کنید – اگرچه میزان درآمدی که می‌توانید به دست آورید به قوانین انرژی خورشیدی در کشور یا ایالت شما بستگی دارد.

3. هزینه های نصب و راه اندازی کمتر می شود

از آنجایی که هزینه‌های اولیه برای نصب سیستم خورشیدی ممکن است بسیار بالا به نظر برسد، این امر اغلب باعث می‌شود کسب‌وکارها (مخصوصاً در بخش‌های کوچکتر) بر این باور باشند که فقط شرکت‌های بزرگ‌تر می‌توانند آن را بپردازند. خبر خوب این است که هزینه های نصب در ده سال گذشته به شدت کاهش یافته است، هم به دلیل هزینه بسیار کمتر تولید سلول های خورشیدی و هم به دلیل اعتبارات مالیاتی مختلف که یک کسب و کار می تواند پس از نصب پنل های خورشیدی درخواست کند.

به گفته آزمایشگاه برکلی وزارت انرژی ایالات متحده، هزینه‌های نصب نیروگاه خورشیدی از سال 2010 تا 75 درصد کاهش یافته است و این هزینه‌ها مدام پایین‌تر می‌آیند. آنچه همچنین مهم است این است که نیروگاه های خورشیدی به طور متوسط ​​25 سال عمر می کنند – اما معمولاً فقط 5 تا 7 سال طول می کشد تا هزینه های خود را پرداخت کنند. بنابراین پس از آن زمان، شما برای سال‌های آینده تقریباً برق رایگان دریافت خواهید کرد.

4. هزینه های نگهداری پایین

یکی دیگر از جنبه‌های شگفت‌انگیز پنل‌های خورشیدی، هزینه‌های نگهداری پایینی است که در نگهداری آنها وجود دارد. هیچ قطعه متحرکی در داخل شما وجود ندارد که باید از آنها مراقبت کنید و خود پانل ها بسیار مقاوم هستند، بنابراین لازم نیست نگران آسیب باران یا برف باشید. اکثر مالکان با تمیز کردن آنها حداکثر چند بار در سال به خوبی مدیریت می کنند و تمام.

در نتیجه، هنگامی که هزینه‌های نصب را پوشش دادید، دیگر لازم نیست نگران هزینه‌های زیادی برای نگهداری یا تعمیرات مورد نیاز باشید – بنابراین این بخشی دیگری است که می‌توانید در آن صرفه‌جویی کنید.

5. کاهش اثرات زیست محیطی 

انرژی خورشیدی در حال حاضر یکی از پاک ترین منابع انرژی موجود در جهان است. هیچ انتشار مضری برای اتمسفر وجود ندارد، تولید انرژی از خورشید باعث آلودگی نمی شود و برای کار پانل ها نیز سوخت مورد نیاز نیست. در نتیجه، ردپای کربن پنل خورشیدی تقریباً 20 برابر کمتر از کربن خروجی منابع برق با انرژی زغال سنگ است.

اما علاوه بر اینکه انرژی خورشیدی برای سیاره بسیار بهتر است، می تواند به شما برتری نسبت به رقبای خود نیز بدهد. در نظرسنجی Statista، 45 درصد از مصرف‌کنندگان اظهار داشتند که علاقه‌مند به یافتن برندهایی هستند که پایدار یا سازگار با محیط زیست باشند. علاوه بر این، 92٪ از مشتریان گفتند که به احتمال زیاد به برندی که از نظر محیطی یا اجتماعی آگاه است اعتماد می کنند. به همین دلیل است که نشان دادن اینکه منابع انرژی سنتی و “کثیف” را با منابع انرژی دوستدار طبیعت مانند انرژی خورشیدی جایگزین می کنید، در واقع می تواند یک حرکت بازاریابی عالی برای شما باشد.

6. بهبود امنیت انرژی و استقلال

شنیدن این خبر که کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند خاموشی یا کاهش انرژی ناشی از افزایش سرسام‌آور هزینه‌های گاز، نفت و زغال‌سنگ، در اخبار می‌تواند نگران‌کننده باشد. اگرچه پنل های خورشیدی می توانند کسب و کار شما را کمتر آسیب پذیر کنند. از آنجایی که نیازی به اتکا به تامین‌کنندگان سنتی انرژی ندارید، این امر خطر تحت‌تاثیر قرار گرفتن کسب‌وکار شما از قیمت‌های ناپایدار انرژی یا کمبود انرژی را نیز کاهش می‌دهد.

علاوه بر این، فرض کنید سیستم‌های ذخیره‌سازی شما انرژی اضافی را در آنجا ذخیره می‌کنند. در این صورت، می توانید یک منبع تغذیه پشتیبان داشته باشید که می توانید در مواقع نیاز از آن استفاده کنید (مثلاً در روزهای ابری که تولید انرژی خورشیدی کمتر است).

معایب انرژی خورشیدی

همانطور که می بینید، دلایل زیادی وجود دارد که چرا انرژی خورشیدی روز به روز در بین مشاغل محبوب تر می شود. با این حال، پنل‌های خورشیدی دارای معایبی نیز هستند.

1. با وجود کاهش قیمت، پنل های خورشیدی هنوز بسیار گران هستند

بدیهی است که اولین مورد، هزینه اولیه است. در حالی که هزینه‌های نصب هر سال کاهش می‌یابد، قیمت نهایی همچنان می‌تواند تاثیر قابل توجهی در بودجه شما ایجاد کند.

بر اساس وب سایت شرکت نصب پنل خورشیدی، میانگین قیمت نصب عبارتند از:

سیستم کوچک در 25 کیلو وات: 50211 دلار
کوچک-متوسط در 50 کیلووات: 100423 دلار
سیستم متوسط در 100 کیلووات: 200846 دلار
سیستم بزرگ در 250 کیلووات: 502،113 دلار

به خاطر داشته باشید که این فقط یک تخمین تقریبی است زیرا قیمت نهایی به مکان، نوع تعداد و اندازه پنل های خورشیدی مورد نیاز شما و اینکه آیا یک سیستم ذخیره سازی را همراه با نیروگاه های خورشیدی نصب می کنید بستگی دارد. خوشبختانه، اکنون بسیاری از کشورها کسب‌وکارها را تشویق می‌کنند تا در پنل‌های خورشیدی با کسر مالیات یا سایر مزایایی که شرکت‌ها می‌توانند از آن‌ها برای حرکت به سمت منابع انرژی پاک‌تر استفاده کنند، سرمایه‌گذاری کنند.

2. مشکل در پیدا کردن نقطه خوب برای نیروگاه خورشیدی

جایی که دقیقاً پانل‌های خورشیدی را نصب می‌کنید نیز به برنامه‌ریزی نیاز دارد زیرا تأثیر زیادی بر میزان انرژی تولید پنل‌های خورشیدی در طول روز خواهد داشت.

همچنین بخوانید: بهترین مرکز خرید تابلو برق برای نیروگاه خورشیدی

بسیاری از مشاغل به سادگی پانل ها را روی سقف خود نصب می کنند زیرا در این صورت پانل ها فضای اضافی را اشغال نمی کنند. با این حال، همه سقف ها مکان مناسبی برای نصب پانل نیستند. پنل‌های خورشیدی زمانی که رو به جنوب هستند، در درجه‌ای خاص کج می‌شوند و هیچ گونه مانع ایجاد سایه در اطراف (ساختمان‌ها، درختان بزرگ و غیره) ندارند، بهترین عملکرد را دارند. اگر سقف اداری شرکت شما با این الزامات مطابقت ندارد، فضای کافی برای قرار دادن پانل ها وجود ندارد، یا مطمئن نیستید که آیا سقف می تواند وزن پانل ها را تحمل کند، در این صورت استفاده از پایه های زمینی ممکن است ایده بهتری باشد.

متأسفانه، پایه‌های زمینی گران‌تر از پایه‌های پشت بام هستند، زیرا پنل‌های خورشیدی باید بر روی ساختار قفسه‌ای نصب شوند که با تیرهای فولادی یا نوع دیگری از پایه‌های فلزی به زمین متصل است. همچنین به این معنی است که برای قرار دادن پایه های زمینی به فضای بیشتری نیاز خواهید داشت.

3. انرژی خورشیدی تولید شده باید فورا مورد استفاده قرار گیرد

آخرین مسئله این است که سلول های خورشیدی در واقع نمی توانند انرژی خورشیدی را ذخیره کنند، بنابراین انرژی باید بلافاصله استفاده شود. شبکه های خورشیدی همچنین دارای محدودیت هایی هستند که می توانند تولید انرژی را کاهش دهند تا از تولید انرژی اضافی که هدر می رود جلوگیری کنند. متأسفانه این بدان معناست که در روزهای آفتابی، پنل‌های خورشیدی ممکن است تنها با کسری از توان خود کار کنند (برای اطمینان از اینکه پنل‌ها تنها به اندازه‌ای که نیاز است برق تولید می‌کنند) و ممکن است انرژی خورشیدی کافی برای استفاده در روزهای ابری زمستان وجود نداشته باشد. یا بعد از غروب آفتاب که تولید انرژی کمتر است.

خلاصه مقاله

نیروگاه خورشیدی در حال تبدیل شدن به یک گزینه به طور فزاینده ای محبوب برای تامین انرژی مشاغل در هر اندازه و صنایع است. نه تنها راهی عالی برای کاهش قبوض انرژی و کمک به شرکت‌ها برای مقابله با نوسان قیمت‌های انرژی است، بلکه می‌تواند تصویر برند را در چشم مصرف‌کنندگان آگاه از محیط زیست تقویت کند. در حالی که نصب پنل‌های خورشیدی ممکن است در ابتدا نیاز به سرمایه‌گذاری بزرگ‌تری داشته باشد، همچنین تقریباً بلافاصله پس‌اندازی را مشاهده خواهید کرد – و پس از چند سال، تقریباً به‌طور رایگان انرژی دریافت خواهید کرد.

راهکارهای حرفه ای آداک برای انرژی های تجدیدپذیر

آیا می دانید آداک در راستای گسترش انرژی های تجدیدپذیر، طیف وسیعی از محصولات و خدمات را ارائه می کند؟ برای آشنایی بیشتر با راهکارهای حرفه ای آداک در زمینه انرژی های تجدیدپذیر، روی لینک زیر کلیک کنید و یا از طریق تماس با کارشناسان آداک، از خدمات مشاوره ای ما بهره مند شوید. 

راهکارهای آداک برای انرژی های تجدیدپذیر

دفتر مرکزی: کرج، عظیمیه. بلوار 45 متری کاج، پلاک 199، واحد 1 و 3

تلفن: 02634156000

ایمیل: info@adakbn-co.com

دفتر تهران: بزرگراه اشرفی اصفهانی، خیابان مخبری، پلاک 10 واحد 6

تلفن: 02144491255

ایمیل: sales@adakbn-co.com

کارخانه: شهرک صنعتی صفادشت، بلوار فروردین، خیابان فروردین نهم غربی، پلاک 104

تلفن: 02634156000