エネルギー生成は、使用する資源によっては、主に汚染ガスの排出を通じて環境に最も悪影響を与える活動の 1 つとなる可能性があります。この意味で、 再生可能 で クリーンな 資源の利用は、現在、エネルギー分野における最大の課題となっています。これらのエネルギー源の中でも、 太陽エネルギーは 無料で豊富で汚染のないエネルギー源であるため、重要な代替手段です。太陽エネルギーを直接利用するには、主に 2 つの方法があります。それは、 太陽光発電と光熱エネルギーです 。
太陽光発電
この形式のエネルギーは、光起電力効果の原理を使用して光を電気エネルギーに直接変換することによって得られます。この効果は、太陽光の存在下で 半導体 材料内の 電子 が励起され、 電流が 発生することによって発生します。このプロセスは、太陽電池と呼ばれるデバイスを通じて行われ、太陽電池パネルは関連する太陽電池のセットによって形成されます。これらのセルは通常、 地球 上に豊富に存在し、コストが高い半導体である シリコン (Si) で作られています。
太陽光発電パネル。写真：バイブ画像/Shutterstock.com
ソーラーパネルは太陽光発電システムの主要コンポーネントです。一般に、太陽光発電システムを構成するその他の要素は、バッテリー、充電コントローラー、インバーターです。太陽光発電システムの主な用途は次のとおりです。
- 独立したシステム: 配電 ネットワークに接続されていないシステムです。通常、 太陽光 のない期間に使用するためにエネルギー貯蔵システム (バッテリー) を使用します。これらは、単一の住宅に供給するために使用することも、小規模コミュニティにサービスを提供するミニグリッドとして使用することもできます。
- ハイブリッド システム: この場合、太陽光発電システムは風力などの別のエネルギー生成システムと連携して動作するため、より複雑なシステムになります。
- 系統接続システム: エネルギー分配ネットワークに接続されているため、生成されたエネルギーは電力網に注入されます。彼らは通常、蓄電システムを使用せず、生成されたエネルギーが余剰になると、電力網に「蓄え」られます。
光熱エネルギー
光熱変換は、太陽放射を使用して特定の物質、通常は流体 (液体または気体) を加熱することです。このタイプのエネルギーは、住宅用の水を加熱するために広く使用されていますが、穀物を乾燥させるためのガスの加熱にも使用できます。光熱エネルギーを利用するための最も普及している装置は、太陽熱収集器です。これは、太陽放射からエネルギーを捕捉し、それを流体に伝達し、最終使用までボイラーと呼ばれる断熱された貯留槽内に保管されます。
光熱太陽エネルギー。写真：マヌエラ・フィービッヒ/Shutterstock.com
コレクターにはいくつかのタイプがあり、平面コレクターまたは集中コレクターに分類できます。フラットコレクターは水を加熱するために使用され、さまざまな分野（住宅、工業、農業）で使用できます。集光型コレクターは吸収板に到達する光線の量を増やすシステムを備えており、平面型コレクターで得られる温度よりも高い温度が得られます。これらは穀物の乾燥や蒸気の生成を含む工業用途に使用されます。
参考文献:
アルメイダ、E. et al.太陽光発電：書誌レビュー、ベロオリゾンテ。 2015。< http://www.fumec.br/revistas/eol/article/download/3574/1911 > から入手可能。
クレセスブ。太陽エネルギーとその原理と応用。 CEPEL、2006 年。< http://www.cresesb.cepel.br/download/tutorial/tutorial_solar_2006.pdf > から入手できます。
ギャラリー
