A napenergia-termelés típusai

A napenergia-termelésnek két fő típusa van: az egyik a napenergia-termelés (napelemes fotovoltaikus energiatermelés), a másik a szoláris hőenergia-termelés (szoláris hőenergia-termelés).

Napelemes fotovoltaikus energiatermelés – a napenergia közvetlen elektromos energiává alakításával történő villamosenergia-termelés módja. Négy formát foglal magában: fotovoltaikus energiatermelés, fotokémiai energiatermelés, fotoindukált energiatermelés és fotobiológiai energiatermelés. Ezek közül a fotokémiai energiatermelés magában foglalja a fotokémiai fotovoltaikus cellákat, fotoelektrolitikus cellákat és fotokatalitikus cellákat.

Napenergia-termelés – a napenergia hőenergiává, majd a hőenergiának elektromos energiává történő átalakítása. Két átalakítási módszere van: az egyik a napenergia közvetlen elektromos energiává alakítása, a másik pedig a napenergia felhasználása a generátorok hőmotorokon keresztül történő meghajtására, hogy villamos energiát állítsanak elő.

Fotovoltaikus energiatermelés

A fotovoltaikus energiatermelés a napenergia előállításának elterjedt módja. Napelemeket használ a napfény közvetlen elektromos árammá alakítására. Ez az átalakítási folyamat a fizikai jelenségen – a fotovoltaikus hatáson – alapul.

A napelemek főként félvezető anyagokból (például szilíciumból) készülnek, amelyek képesek elnyelni a fotonokat (elemi részecskéket a napfényben), és elektronokat és lyukakat generálnak. Ezek az elektronok és lyukak külső áramkörökön keresztül áramot generálhatnak.

A fotovoltaikus áramtermelés előnye, hogy közvetlen, egyszerű, méretezhető, nem igényel mechanikus mozgó alkatrészeket, így a karbantartási költség viszonylag alacsony. Ezen túlmenően a fotovoltaikus rendszerek tetőre, falakra vagy más szerkezetekre telepíthetők, és könnyen integrálhatók városi és vidéki környezetbe.

Napelemes hőenergia termelés

A szoláris hőenergia-termelés a napenergia előállításának másik gyakori módja. Napfényt használ fel egy folyadék (például víz, olaj vagy só) felmelegítésére, majd ezt a forró folyadékot egy turbinagenerátor meghajtására használja.

A napenergia gyűjtésének és átalakításának módszere alapján a szoláris hőenergia-termelés tovább osztható szoláris hőenergia-termelésre, tornyos napenergia-termelésre és tányéros szoláris hőenergia-termelésre.

 

A szoláris hőenergia-termelés során parabola tükrök sorait gyűjtik össze a napsugárzással, és egy sor hőelnyelő csövekre fókuszálják, amelyekben a forró folyadék áramlik és elnyeli a napfény hőenergiáját.

A tornyos napelemes hőenergia-termelés nagyszámú lapos tükör (vagy hívts) segítségével tükrözi vissza a napfényt a torony tetején található vevőegységre, amelyben a forró folyadék áramlik és elnyeli a napfény hőenergiáját.

A tányéros típusú szoláris hőenergia-termelés egy parabola tányér segítségével gyűjti össze a napfényt, és egy abszorberre fókuszálja az edény közepén. Az abszorberben termikus folyadék áramlik, elnyeli a napfény hőenergiáját.