نیروگاه های خورشیدی یکی از انواع نیروگاه هاست که از انرژی های تجدیدپذیر استفاده می کند. همان طور که در مطالب گذشته درباره نیروگاه و انواع آن صحبت شد (برای مطالعه مطلب کلیک کنید)، نیروگاه تجدیدپذیر مجموعهای پیچیده از فناوریهاست که انرژیهای اولیه و تجدیدپذیر طبیعت را به انرژی الکتریکی یا برق تبدیل میکند. در بسیاری از کشورها اولین گزینه برای تولید برق انرژی خورشیدی است. این نوع فناوریها میتوانند به کشورها برای رسیدن به توسعه پایدار کمک کنند.
انرژی تجدید پذیر، یکی از مهمترین مسائل مورد توجه در دنیای امروز محسوب میشود. طبق تعاریف، انرژی تجدیدپذیر (Renewable energy) انرژی سودمندی است که از منابع تجدیدپذیر بهدست میآید، که در مقیاس زمانی انسانی بهطور طبیعی مجددا جایگزین میشوند. با توجه به فعالیتهای صنعتی بیوقفه و نیاز روزافزون به انرژی در سطح جهان، تمرکز بر استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر به عنوان جایگزینی سالم و طبیعی برای سوختهای فسیلی، بسیار حائز اهمیت است.
به عبارت ساده تر، انرژی تجدیدپذیر به انرژی اشاره دارد که از منابعی مانند خورشید، انرژی باد، آب، زمین گرمایی و … تولید میشود و به طور طبیعی قابل تجدید شدن است.
انواع نیروگاه های انرژی تجدیدپذیر (Renewable energy power plants):
1- نیروگاههای آبی (Hydroelectric power plants)
2- نیروگاههای بادی (Wind power plants) یا مزرعه بادی (wind farm)
3- نیروگاههای خورشیدی (Solar power plants)
4- نیروگاه های زمین گرمایی (Geothermal power plants)
5- نیروگاه های جزر و مدی (Tidal power plant)
در این مطلب منحصرا به نیروگاه خورشیدی یا نیروگاه سولار خواهیم پرداخت:
نیروگاههایی که با استفاده از پنلهای خورشیدی (Solar Panels) از انرژی خورشیدی برای تولید برق استفاده می کنند. انرژی خورشیدی شامل انرژی نورانی و انرژی حرارتی است. نیروگاه های خورشیدی خود به دو دسته نیروگاه خورشیدی فتوولتاییک (PV/Photovoltaic Power plant) و نیروگاه خورشیدی حرارتی (Solar Thermal Power Plant) تقسیم می شوند. نیروگاه خورشیدی فتوولتاییک انرژی نورانی خورشیدی را به طور مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند و نیروگاه خورشیدی حرارتی از نور خورشید برای تولید گرما استفاده میکنند و سپس از این انرژی حرارتی خورشیدی برای تولید انرژی الکتریکی استفاده میکنند.
پنل خورشیدی که به آن ماژول فتوولتائیک نیز گفته میشود، یک دستگاه الکترونیکی است که قادر به تبدیل انرژی تابشی خورشید به انرژی الکتریکی از طریق اثر فتوولتائیک میباشد. این پنلها از مجموعهای از سلولهای فتوولتائیک ساخته شدهاند که عمدتاً از سیلیکون، یک ماده نیمهرسانا، تولید میشوند. اثر فتوولتائیک پدیدهای فیزیکی است که در آن تابش نور باعث آزاد شدن الکترونها از یک ماده نیمهرسانا و ایجاد جریان الکتریکی میشود.
پنلهای خورشیدی به یکدیگر متصل میشوند تا یک آرایه خورشیدی تشکیل دهند. این آرایهها میتوانند بهصورت موازی و سری به یکدیگر وصل شوند، بهطوریکه اتصال سری موجب افزایش ولتاژ و اتصال موازی منجر به افزایش جریان خروجی میشود.
پایه های پنل خورشیدی و اصطلاحا میزها، که به آن سازه یا ساختار پنل خورشیدی نیز گفته میشود، به سازهای اطلاق میشود که پنلهای خورشیدی بر روی آن نصب شده و در زاویهای مشخص به سمت آسمان و نور خورشید قرار میگیرند. این ساختار معمولاً از آلومینیوم یا آهن با روکش گالوانیزه گرم ساخته میشود. این پایهها میتوانند بهصورت کوبشی یا Ramming Base (یا دفنی برای زمینهایی که این قابلیت را دارند) یا بتنی یا Concrete Base و با استفاده از فونداسیونهای پیشساخته و بولت به سطح زمین متصل شوند تا در پایدارترین حالت ممکن قرار گیرند و در نهایت پنل ها بر روی میزهای نصب شده بر روی پایه ها، نصب می گردند.
حتما تا کنون راجع به نیروگاه های خورشیدی یا نصب پنل های خورشیدی بر روی پشت بام و سقف خانه ها شنیده اید یا در خیابان ها و پارک ها این پنل های خورشیدی را بر روی تیرهای چراغ برق و لامپ ها دیده اید. امروزه با توجه به محدودیت ها و کمبود برق، انرژی های خورشیدی بدلیل پاک بودن و تجدیدپذیر بودنشان بسیار محبوبیت پیدا کرده و توجه به این حوزه به طور روزافزونی در حال افزایش است.
اما در سراسر دنیا، شاهد اجرایی شدن خلاقیت های بسیاری در زمینه پنل های خورشیدی هستیم که امیدواریم با رویه موجود در کشورمان، به زودی ما هم به این سمت سوق پیدا کنیم و شاهد خلاقیت ها و ابتکارات بی بدلیل در زمینه انرژی های تجدیدپذیر به خصوص استفاده از پنل های خورشیدی باشیم.
به طور مثال:
1- پنل های خورشیدی شناور روی آب- در نروژ، اسپانیا، و آمریکا
2- استفاده از پنل های خورشیدی برای مسقف کردن فضا از جمله محل پارک خودروها، مسیرهای دوچرخه سواری، گلخانه ها و …- در هلند، آلمان، و فرانسه
3- استفاده از پنل های خورشیدی به عنوان دیوار پیرامونی مزرعه ها- در استرالیا
4- ساخت قایق های بدون نیاز به سوخت با استفاده از پنل های خورشیدی
5- ساخت سازه هایی مانند هتل بر روی آب با استفاده از پنل های خورشیدی- در نروژ
6- تعبیه پنل های خورشیدی به صورت عمودی در اطراف توربین های بادی- در دانمارک
7- تعبیه پنل های خورشیدی بر روی تیرهای چراغ برق خیابان ها و لامپ ها- در چین
8- ساخت پنل های خورشیدی فوق العاده نازک با ضخامت کاغذ- در ژاپن
9- بکارگیری پنل های خورشیدی در مسیر حرکت قطارها- در ژاپن و سوییس
10- ساخت پنل های خورشیدی شب هنگام برای تولید برق حتی پس از غروب آفتاب- در استرالیا
11- ساخت هیدروپنل ها (Hydro panels) و تولید آب آشامیدنی از هوا با استفاده از پنل های خورشیدی- در دبی امارات
12- تولید پنل های خورشیدی شفاف و بی رنگ برای استفاده به عنوان شیشه پنجره ها- در کره
هیدروپنل یا پنل آبی (Hydropanel) چیست؟
فناوری جدید پنل آبی یا «هیدروپنل»، برای تولید آب آشامیدنی از هوا به کمک پنل های خورشیدی است. برای کار کردن با آن هم نیاز به هیچ گونه نیروگاه و زیرساختی نیست؛ کافی است به هوا و نور خورشید دسترسی داشته باشید!
هیدروپنلها در اصل ترکیبی از پنلهای خورشیدی و سیستمهای جمعآوری بخار آب هستند که با جذب رطوبت هوا، آن را متراکم کرده و پس از طی مراحل تصفیه و معدنیسازی، آب پاک و سالم تولید میکنند
فرایند آن بهطور کلی شامل چهار مرحله است: جذب بخار آب توسط یک ماده جاذب رطوبت، آزادسازی بخار با گرم شدن جاذب توسط انرژی خورشیدی، تقطیر بخار به آب مایع، و در نهایت تصفیه و افزودن مواد معدنی برای بهبود کیفیت و طعم آب.
به این ترتیب، هیدروپنل بدون نیاز به اتصال به شبکه آب و معمولاً بدون مصرف برق خارجی، میتواند از رطوبت طبیعی هوا آب آشامیدنی تولید کند.
برای مطالعه مطالب بیشتر و آشنایی با انواع نیروگاه های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر، کلیک کنید..
