پیاده سازی و کاربرد سیستم های خورشیدی در تامین برق

امروزه برای تأمین برق مورد نیاز از سیستم های خورشیدی استفاده می شود. پنل‌های خورشیدی بدون نیاز به شبکه برق انرژی الکتریکی مورد نیاز شما را تأمین می کنند. این سیستم‌ها محبوب ترین روش برای تأمین برق به حساب می آیند. از این سیستم‌ها به عنوان جایگزینی مناسب برای تولید برق در مناطق دور از شبکه برق استفاده می شود. در این مقاله همراه ما باشید تا در مورد چگونگی پیاده سازی و کاربرد سیستم‌های خورشیدی در تأمین برق را برای شما شرح دهیم.

پنل خورشیدی چیست؟

در سالهای اخیر استفاده از پنل خورشیدی به عنوان اصلی ترین عضو یک سیستم خورشیدی که اصل و اساس کار تولید و تأمین برق را بر عهده دارد.
سیستم خورشیدی به سیستمی گفته می شود که به واسطه سلول‌های خورشیدی یعنی مواد فتوولتائیک، انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می نماید. خورشید درواقع یک راکتور هسته ای طبیعی بسیار عظیم است که تأمین کننده نور گرما و انرژی‌های دیگر زمین است و به عنوان یک منبع پایدار و نیروی انرژی سبز در سیستم‌های مختلف به طور قابل توجهی استفاده می شود. انرژی خورشیدی این امکان را فراهم می کند در مناطقی دور که به شبکه های معمولی برق دسترسی ندارند. تولید برق کند حتی در میان کویر انرژی خورشیدی در تقطیر آب جهت تولید آب آشامیدنی نقش کاربردی دارد.

انواع سیستم خورشیدی در تأمین برق

سیستم های خورشیدی یا فتوولتائیک بر اساس کاربرد آن‌ها، انتقال، توزیع و مصرف انرژی در دو دسته به نام‌های سیستم خورشیدی متصل به شبکه و سیستم خورشیدی مستقل از شبکه طبقه بندی می شوند که به شرح زیر است:

سیستم متصل به شبکه

از این سیستم در مناطق شهری و نزدیک به شبکه برق استفاده می شود. طراحی سیستم برق متصل به شبکه به گونه ای است که هم زمان و به طور موازی با شبکه برق سراسری توان تولید می نمایند. برای تقویت شبکه ی سراسری برق و جلوگیری از فشار الکتریکی بر نیروگاه‌ها در طی روز از این سیستم‌های برق خورشیدی متصل به شبکه سراسری استفاده می کنند.

سیستم مستقل از شبکه

سیستم خورشیدی مستقل از شبکه بیشتر در مناطق دور از شهر یا دور از شبکه برق کاربرد داشته و به طور مستقل در طول شبانه روز وظیفه تأمین برق را بر عهده دارد. سیستم خورشیدی یا فتوولتائیک یک سیستم مستقل هستند که یک روش مقرون به صرفه برای تأمین انرژی الکتریکی برای روشنایی و لوازم خانگی هستند. از این سیستم ها بیشتر در مناطق روستایی و کوهستانی که به شبکه برق وصل نیستند، برای تأمین و نیازهای مصرفی استفاده می شود. درواقع سیستم‌های خورشیدی مستقل از شبکه انرژی خورشیدی را بدون اتصال به شبکه سراسری به الکتریسیته تبدیل می کنند.

پیاده سازی وکاربرد سیستم خورشیدی در تأمین برق

سیستم خورشیدی یک تکنولوژی ثابت و استاندارد است که به عنوان یک منبع شگفت انگیز توانایی تأمین سوخت را برای همه ساکنان روی زمین دارد. سیستم خورشیدی یا فتوولتائیک به عنوان یکی از پرکاربردترین منابع انرژی تجدیدپذیر می باشد، که هر روزه در تولید برق افزایش یافته است. فتوولتائیک روزانه در حال پیشرفت سریع و بهینه شدن می باشد. از سیستم خورشیدی می توان در تمامی نقاط و به طور روزانه استفاده نمود و از آن برای کاربردهای متنوع با شرایط مکانی مختلف استفاده نمود. در ذیل کاربرد سیستم خورشیدی شرح می‌دهیم:

کاربرد در تامین برق

انرژی خورشید یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر است که به عنوان منبع اصلی برای تولید برق در نواحی مختلف استفاده می شود. در مناطقی که دور از شبکه، تولید برق به وسیله سیستم‌های خورشیدی برق مورد نیاز مصارف تأمین می شود. این سیستم‌ها به صورت شبانه روزی حتی مواقعی که هوا ابری است می توان تجهیزات برقی را استفاده کرد. سیستم های خورشیدی، جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کنند و این تبدیل انرژی به انرژی خورشیدی برای تأمین برق موتورهای خودکار، چراغ ها، استخرها، بخاری و وسایل دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد درتأمین نور

یکی از کاربردهای استفاده از سیستم های خورشیدی، تأمین نور و روشنایی است که در خیابان‌ها و جاده ها و معابر شهری و پروژکتورهای را نصب می کنند. این نوع وسایل روشنایی می توانند نورپردازی کاملا مناسبی را با سیستم‌های برق خورشیدی که اصلا نیازی به سیم کشی ندارد، انجام داد.

پنل های خورشیدی در طول روز انرژی خورشیدی ذخیره می کنند و در شب، این انرژی ذخیره را به نور و روشنایی تبدیل میکنند و همین امر باعث کاسته شدن از میزان تصادفات و آسیب های جاده ای برای مردم می شود. این روشنایی مقرون به صرفه از سایر منبع های تأمین نور است.

کاربرد گرمایشی

یکی دیگر از کاربردهای سیستم خورشیدی گرم کردن خانه ها و فضاهای زندگی است. در این سیستم وسایل گرمایشی از سلول‌های نصب شده روی پشت بام برای جذب کردن گرمای خورشیدی و انتقال آن به مخزن آب استفاده می کنند و باعث گرم شدن آب داخل خانه ها و استخر می شود. در واقع سیستم های گرمایشی که از انرژی خورشیدی تغذیه می شوند به صورت چشمگیری میزان مصرف انرژی در ساختمان را کاهش می دهند.

کاربرد در حمل ونقل

امروزه یک روش جدید و ابتکاری که مورد استفاده مؤثر از سیستم های خورشیدی قرار خواهد گرفت، حمل و نقل است. برق خطوط راه آهن، مترو، اتوبوس‌ها، هواپیما و … همگی می توانند از انرژی خورشیدی تأمین شوند و در کاهش مصرف سوخت تا حد زیادی کمک کنند.

کاربرد شارژ باتری

مؤثرترین و کاربردی ترین استفاده از سیستم خورشیدی شارژ کردن باتری می باشد زیرا در صورت بروز مشکلاتی مثل قطع برق می توانند از باتری‌ها که در طول روز به عنوان پشتیبان شارژ می شوند، مورد استفاده قرار داد. همچنین از این باتری‌های شارژ شده برای تولید برق در زمان شب استفاده کرد.

کاربرد درتولید هیدروژن

سیستم های خورشیدی بسیار پاک و قابل تجدید هستند و در مقایسه با سایر منابع انرژی اثرات زیست محیطی کمتری دارند. انرژی خورشیدی می تواند برای تولید هیدروژنه به کار رود. در این فرآیند، انرژی خورشیدی برای جدا سازی هیدروژن از آب استفاده می شود.

سخن آخر

استفاده از سیستم های خورشیدی در تأمین برق جزء ارزشمند ترین منابع امروزی می باشد و برای ما کاربردهای فراوان و بسیار متنوعی دارد و این یکی از مسائل مهمی است که بشر در طول زمان همواره به دنبال توسعه بخشیدن به آن و ابداع روش‌های بهتر در استفاده از آن است. درواقع سیستم های خورشیدی روشی بسیار منطقی و مناسب برای کاهش هزینه ها تأمین سلامتی انسان و منجر به حفظ منابع طبیعی و …می باشند.