Solarenergie: Was Sie wissen müssen

Solarenergie: Was Sie wissen müssen

Solarenergie ist nutzbare Energie, die aus der Sonne in Form von elektrischer oder thermischer Energie erzeugt wird. Solarenergie wird auf vielfältige Weise erfasst, am häufigsten mit Photovoltaik-Solarmodulen, die die Sonnenstrahlen in nutzbaren Strom umwandeln. Neben der Nutzung von Photovoltaik zur Stromerzeugung wird Solarenergie häufig in thermischen Anwendungen zur Beheizung von Innenräumen oder Flüssigkeiten verwendet. Wohn- und Gewerbeimmobilienbesitzer können Solar-Warmwassersysteme installieren und ihre Gebäude mit passiver Solarheizung gestalten, um die Sonnenenergie mit Solartechnologie voll auszunutzen.

Sie interessieren sich für Solarenergie? Sonnenkollektoren werden in drei Hauptmaßstäben installiert: Wohn-, Gewerbe- und Versorgungsunternehmen. Solarimatär wird in der Regel auf Dächern von Häusern oder auf offenem Grund (erdmontiert) installiert und liegt in der Regel zwischen 5 und 20 Kilowatt (kW), abhängig von der Größe einer Immobilie. Kommerzielle Solarenergieprojekte werden in der Regel in größerem Umfang installiert als Wohnsolaranlagen. Obwohl einzelne Anlagen in ihrer Größe stark variieren können, dient Solarenergie im kommerziellen Maßstab einem konsistenten Zweck: Der Bereitstellung von Solarstrom vor Ort für Unternehmen und gemeinnützige Organisationen. Schließlich handelt es sich bei Solarprojekten im Versorgungsmaßstab in der Regel um große Anlagen mit mehreren Megawatt (MW), die eine große Anzahl von Versorgungskunden mit Solarenergie versorgen.

Wie funktioniert Solarenergie?

Ein Solarpanel (auch als Solarmodul bekannt) besteht aus einer Schicht aus Siliziumzellen, einem Metallrahmen, einer Glasgehäuseeinheit und Einer Verdrahtung, um elektrischen Strom aus dem Silizium zu übertragen. Silizium (atomare #14 auf dem Periodensystem) ist ein Nichtmetall mit leitfähigen Eigenschaften, das es ihm ermöglicht, Sonnenlicht zu absorbieren und in nutzbaren Strom umzuwandeln. Wenn Licht auf eine Siliziumzelle trifft, bewirkt das Licht, dass Elektronen im Silizium in Bewegung gesetzt werden, wodurch ein Stromfluss des elektrischen Stroms eingeleitet wird. Dies wird als "Photovoltaik-Effekt" bezeichnet und beschreibt die allgemeine Funktionalität der Solarpanel-Technologie.

Die Wissenschaft der Stromerzeugung mit Sonnenkollektoren läuft auf diesen Photovoltaikeffekt hinaus. Es wurde erstmals 1839 von Edmond Becquerel entdeckt und kann als eine Eigenschaft von bestimmten Materialien (bekannt als Halbleiter) betrachtet werden, die es ihnen ermöglichen, einen elektrischen Strom zu erzeugen, wenn sie Sonnenlicht ausgesetzt sind.

Der Photovoltaik-Prozess arbeitet in den folgenden groben Schritten:

1. Die Silizium-Photovoltaik-Solarzelle absorbiert Sonneneinstrahlung

2. Wenn die Sonnenstrahlen mit der Siliziumzelle interagieren, beginnen sich Elektronen zu bewegen, wodurch ein Stromfluss erzeugt wird.

3. Drähte erfassen und speisen diesen Gleichstrom (DC) Strom an einen Solarwechselrichter, der in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden soll

Eine kurze Geschichte der Solarenergie

1954 entwickelte Bell Labs die erste Silizium-Photovoltaikzelle. Obwohl Solarenergie zuvor durch verschiedene Methoden eingefangen und in nutzbare Energie umgewandelt worden war, begann Solarenergie erst nach 1954 über einen längeren Zeitraum zu einer lebensfähigen Stromquelle für Die Stromversorgung von Geräten zu werden. Die ersten Solarzellen wandelten Sonnenstrahlung mit einem Wirkungsgrad von 4 Prozent in Strom um - als Referenz können viele weit verbreitete Sonnenkollektoren heute Sonnenlicht in Sonnenenergie umwandeln, eine Zahl, die ständig auf dem Vormarsch ist.

Obwohl die Einführung von Solarenergie zunächst nur langsam war, trugen eine Reihe staatlicher und föderaler Anreize und Politiken dazu bei, die Kosten für Solarpaneele weit genug zu senken, um weiter angenommen zu werden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Kapazität von Solarenergie für 11 Millionen der 126 Millionen Haushalte im Land ausreichend.

Die Kosten für Solarenergie

Gleichzeitig mit einer Steigerung der Effizienz von Solarpaneelen sind die Kosten für Solarenergie erheblich gesunken. Allein in den letzten zehn Jahren sind die Kosten für eine Solaranlage um über 60 Prozent gesunken, und viele Branchenexperten prognostizieren, dass die Preise in den kommenden Jahren weiter fallen werden:

Darüber hinaus können je nach Wohnort mehrere Rabatte oder Anreize für Solarenergie dazu beitragen, die Kosten für Solarenergie noch weiter zu senken.

Solarenergie ist eine erneuerbare Energiequelle

Solarenergie ist eine saubere, kostengünstige und erneuerbare Energiequelle, die fast überall auf der Welt genutzt werden kann - jeder Punkt, an dem Sonnenlicht auf die Erdoberfläche trifft, ist ein potenzieller Ort, um Sonnenenergie zu erzeugen. Und da Sonnenenergie von der Sonne kommt, stellt sie eine grenzenlose Energiequelle dar. Technologien für erneuerbare Energien erzeugen Strom aus unendlichen Ressourcen. Vergleichen Sie beispielsweise die Erzeugung von Strom mit erneuerbaren Ressourcen mit fossilen Brennstoffen. Es hat Hunderttausende von Jahren gedauert, bis sich Öl, Gas und Kohle bildeten, so dass jedes Mal, wenn eine dieser Ressourcen verbrannt wird, um Strom zu erzeugen, diese endliche Ressource geringfügig näher an die Erschöpfung heranrückt. Die Nutzung einer erneuerbaren Ressource - wie Wind-, Solar- und Wasserkraft - zur Stromerzeugung erschöpft diese Ressource nicht. Es wird immer ein gleichmäßiges Sonnenlicht auf der Erdoberfläche geben, und nachdem sonnenlicht in Elektrizität umgewandelt wurde, gibt es immer noch eine unendliche Menge an Sonnenlicht, um in Zukunft in Elektrizität umzuwandeln. Das macht Solarstrom von Natur aus zu erneuerbaren Energien.

Solarenergie + Batteriespeicher, Elektrofahrzeuge und mehr

Die rasante Verbreitung von Solarenergie im ganzen und weltweit hat auch in mehreren angrenzenden Gebieten zu einem parallelen Wachstum geführt. Insbesondere Energiespeichersysteme und Elektrofahrzeuge sind zwei Sektoren, die neben Solarenergie explodieren werden, indem sie die Vorteile der Solarenergie erhöhen.

Angesichts der Tatsache, dass Sonnenkollektoren nur dann Strom erzeugen können, wenn die Sonne scheint, ist die Speicherung von produzierter, aber ungenutzter Energie im Laufe des Tages für den späteren Gebrauch immer wichtiger geworden. Solarbatterien speichern beispielsweise Strom und können in Zeiten geringer Solarproduktion angezogen werden. Darüber hinaus arbeiten Solar-Plus-Speicherlösungen für alle Größenordnungen von Solarpanel-Anlagen und bieten viele zusätzliche Vorteile, von der Energiezuverlässigkeit bis hin zur Netzresilienz und kostengünstigeren Stromversorgung.

Elektrofahrzeuge sind ein zweites Produkt, das auf der Welle der Solarenergie-Einführung reiten kann. Mit geringeren Wartungskosten, niedrigeren Kraftstoffkosten und einem geringeren ökologischen Fußabdruck als herkömmliche Verbrennungsmotoren werden Elektrofahrzeuge in den kommenden Jahren ein wichtiges Stück der Automobilindustrie sein. Mit zunehmender Akzeptanz von Elektrofahrzeugen steigt auch der Strombedarf für den Betrieb der Fahrzeuge, der perfekt für Solarenergie geeignet ist. Verteilte Solaranlagen liefern billigen und zuverlässigen Strom für Elektrofahrzeuge direkt von der Sonne. In einer Welt der erhöhten Elektrifizierung im ganzen Haus ist Solarenergie eine der kostengünstigsten, zuverlässigsten und saubersten Möglichkeiten, unsere elektrifizierte Zukunft zu befeuern.