Thermal System and Renewable Energy Engineering

It's about clean and cheap energy

Tenaga surya, Sering Diajukan Tentang Pembangkitan Listrik Solar Dari Thermal Solar untuk Fotovoltaik

Posted by ropiudin pada 5 Mei 2011


Apa itu Solar Power?

Meskipun sebagian besar energi dari bumi tidak akan hadir tanpa matahari, hanya beberapa bentuk kekuasaan dianggap tenaga surya. Dalam konteks energi terbarukan, tenaga surya dikaitkan dengan memanfaatkan emisi saat matahari panas atau cahaya.

Tenaga surya, selain memberikan panas dan cahaya, juga menyebabkan angin yang kita rasakan di bumi. Angin dibuat ketika berbagai lapisan atmosfer menyerap jumlah yang berbeda dari panas dan karena itu memperluas berbeda. Hal ini menciptakan daerah tekanan rendah dan lebih tinggi, sehingga massa udara yang beredar baik di permukaan tanah dan pada ketinggian yang lebih tinggi.

Tenaga surya juga bertanggung jawab untuk bahan bakar fosil seperti minyak bumi dan batubara. Zat-zat ini adalah hasil dari massa besar materi tanaman membusuk, yang selama hidup mereka, penyerapan energi surya. Bahan bakar fosil yang terkonsentrasi hanya menyimpan energi matahari yang tanaman ini telah sementara hidup.

Daya dari matahari datang ke bumi sebagai panas dan cahaya. Ini panas dan cahaya adalah efek dari fusi nuklir konstan Matahari inti hidrogen. Proses fusi menghasilkan inti helium bersama dengan sejumlah besar energi. Energi ini dinyatakan sebagai radiasi elektromagnetik (cahaya adalah rentang frekuensi tertentu radiasi ini) serta suhu radiasi lebih dari 6.100 derajat C. Ini sebenarnya cukup keren dibandingkan dengan korona dan inti matahari yang membakar di beberapa juta derajat C. sebagian kecil dari tingkat ekstrim energi yang dilepaskan oleh Matahari bersentuhan dengan Bumi. Jumlah rata-rata energi yang permukaan Bumi kontak dalam sehari adalah 200 W / m 2. Ini berarti bahwa rata-rata rumah memiliki lebih dari atap ruang yang cukup untuk menghasilkan listrik yang cukup untuk memasok semua kekuatannya kebutuhan. Pada kenyataannya, setiap hari, lebih banyak energi mencapai bumi dari matahari daripada yang dikonsumsi oleh penduduk global dalam 27 tahun.

Mengapa Solar Power Terbarukan?

Tenaga surya dapat diperpanjang selama matahari terus membakar jumlah besar hidrogen yang telah di intinya. Bahkan dengan matahari pengeluaran 700 miliar ton hidrogen setiap detik, diharapkan untuk tetap menyala selama 4,5 miliar tahun. Oleh karena itu, secara teknis, tenaga surya tidak sepenuhnya sumber daya terbarukan karena akan habis dalam 4,5 milyar tahun.

Apakah Ada Berbagai Jenis Technologies Terkait dengan Solar Power?

Ada berbagai jenis teknologi yang terkait dengan tenaga surya. Teknologi ini dapat dibagi menjadi dua kelompok. Kelompok pertama adalah mereka yang menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan panas, yang disebut teknologi panas matahari. teknologi surya termal termasuk sistem tenaga surya konsentrator, kolektor surya pelat datar, dan pemanas surya pasif. Kelompok lain teknologi tenaga surya langsung mengkonversi radiasi matahari menjadi listrik melalui efek fotolistrik dengan menggunakan photovoltaics (juga dikenal sebagai PV).

Solar Thermal Technologies

  • Berkonsentrasi sistem tenaga surya menghasilkan listrik dengan panas. kolektor surya Berkonsentrasi menggunakan cermin dan lensa untuk berkonsentrasi dan memfokuskan sinar matahari ke penerima yang dipasang di titik fokus sistem. Penerima menyerap dan mengkonversi sinar matahari menjadi panas. panas ini kemudian diangkut dengan menggunakan cairan dipanaskan (baik air atau garam cair) melalui pipa ke generator uap atau mesin di mana ia diubah menjadi listrik.
  • kolektor surya plat datar biasanya kotak datar besar dengan satu atau lebih gelas penutup. Di dalam kotak adalah pelat logam berwarna gelap yang menyerap panas. Udara atau cair, seperti air, mengalir melalui tabung dan dihangatkan oleh panas yang tersimpan dalam piring. Sistem ini sangat berguna untuk menyediakan air panas untuk rumah tangga – dan 83% rumah tangga di Israel menggunakan kolektor surya oleh 1994. Pada 1992, lebih dari 4,5 juta bangunan di Jepang telah menggunakan sistem matahari air panas.
  • Metode pasif pemanasan surya desain menggunakan fitur-fitur seperti jendela yang menghadap selatan yang besar dan bahan bangunan yang menyerap energi panas matahari. Metode pasif surya dapat digunakan untuk tagihan pemanasan sangat rendah dan bahkan dapat digunakan untuk mendinginkan bangunan yang menggunakan ventilasi alami. Paling sederhana dan mungkin paling umum dari teknologi surya pasif yang dimaksud untuk mendapatkan matahari sebagai langsung. Sebuah sistem keuntungan langsung meliputi selatan menghadap jendela dan sebuah massa besar, biasanya terdiri dari batu, bata, atau beton, ditempatkan dalam ruang untuk menerima sinar matahari paling langsung dalam cuaca dingin dan sinar matahari langsung setidaknya dalam cuaca panas. Hasilnya adalah bahwa dalam cuaca dingin massa termal besar di ruangan menyerap energi matahari dan memancarkan panas seluruh ruangan. Selama masa hangat, karena penempatan strategis menjauh dari cahaya jendela yang paling terkonsentrasi, massa hanya menyerap panas udara hangat sudah di kamar. Daun ini udara didinginkan dalam musim panas dan dipanaskan di musim dingin.

teknologi surya termal datang dalam berbagai ukuran. Ada kompor surya kecil portabel yang memanfaatkan disk parabola berkonsentrasi untuk memasak makanan dan air mendidih. Ada juga besar pembangkit listrik tenaga surya terpusat, yang dikenal sebagai “menara kekuasaan”, yang menggunakan banyak hektar cermin untuk mengumpulkan dan fokus kekuatan matahari. Panas ini difokuskan mengubah air menjadi uap yang digunakan untuk daya generator. The “Solar Satu” dan “Solar Dua” pembangkit tenaga listrik, baik dengan kapasitas 10 MW, adalah contoh dari skala besar pembangkit listrik panas matahari. The “Solar Dua” menghasilkan daya yang cukup untuk 10.000 rumah tangga. Insinyur berharap untuk membangun versi yang lebih besar di masa depan dengan kapasitas 30-200 MW.

Satu menguntungkan dan tidak aplikasi segera jelas teknologi panas matahari adalah penggunaan sinar matahari untuk mendinginkan bangunan. Solar energi panas digunakan untuk mendinginkan bangunan dalam dua cara. Yang pertama adalah dengan menggunakan pendingin serapan perangkat yang berjalan pada siklus kulkas normal dengan kondensasi dan penguapan cairan refrigeran. Metode kedua menggunakan sistem pendingin dessicant.Selain, yang menggunakan agen pengeringan untuk menyerap uap air, mengurangi kelembaban, dan mendinginkan udara melalui penguapan.

Fotovoltaik

Metode utama kedua untuk menangkap energi matahari adalah melalui penggunaan photovoltaics. Fotovoltaik (PV) guna foton matahari atau cahaya untuk menciptakan listrik. teknologi PV bergantung pada efek fotolistrik pertama dijelaskan oleh fisikawan Perancis Edmund Becquerel pada tahun 1839.

Efek fotolistrik terjadi ketika seberkas sinar UV, terdiri dari foton (paket terkuantisasi energi), strike satu bagian dari sepasang pelat logam bermuatan negatif. Hal ini menyebabkan elektron akan “dibebaskan” dari piring bermuatan negatif. Ini elektron bebas ini kemudian tertarik ke piring lain dengan gaya elektrostatik. Ini mengalir dari elektron adalah arus listrik. Aliran elektron ini dapat dikumpulkan dalam bentuk arus searah (DC). DC ini kemudian dapat terbalik ke alternating (AC) saat ini, yang daya listrik yang paling umum digunakan di gedung-gedung.

Mengapa tidak Ada Lebih Solar Panel atau Solar Tanaman Big Menjadi Digunakan Hari ini?

Sebenarnya ada lebih banyak panel surya dan pembangkit surya besar yang saat ini digunakan daripada sebelumnya. Industri PV mengalami tingkat pertumbuhan tahunan sekitar 25% dengan tingkat pertumbuhan yang lebih tinggi di negara-negara seperti Jepang, di mana saat ini tumbuh 63%. Namun, tenaga surya sudah jelas tidak memenuhi potensi penuh. Ada beberapa alasan untuk ini eksploitasi bawah panel surya dan tanaman matahari besar.

Alasan utama kurangnya eksploitasi massa teknologi tenaga surya adalah ekonomi. Agar generasi luas listrik menggunakan panel surya untuk layak perlu ekonomis menguntungkan. Dalam rangka untuk panel surya menjadi pilihan ekonomis untuk produksi listrik, biaya produksi harus turun dan efisiensi produk akhir harus naik. Sulit untuk mencari dana untuk bahan bakar proyek yang diperlukan untuk meningkatkan jumlah listrik yang dapat diproduksi dengan harga tertentu, ketika teknologi saat ini belum cukup efisien.

Tidak adanya permintaan konsumen massa untuk teknologi surya merupakan faktor tersembunyi di balik kurangnya produksi daya luas surya. Jika ada permintaan untuk suatu produk, akan ada orang yang akan memasok produk yang dengan biaya yang memenuhi permintaan itu. Jika ada permintaan konsumen cukup, efisien dan ekonomis teknologi tenaga surya akan dikembangkan dan dimanfaatkan lebih cepat.

Apa Yang Terjadi Ketika Matahari Tidak Shine?

Jumlah yang jangka waktu sinar matahari sedikit atau tidak akan mempengaruhi rumah menggunakan tenaga surya sangat bervariasi tergantung pada lokasi fisik dari sebuah rumah tertentu dan sifat dari tata surya yang digunakan. Misalnya, jika rumah menggunakan PV dan panas matahari, dan juga dihubungkan ke jaringan listrik standar, masa tidak ada sinar matahari hanya akan berarti mengandalkan kekuatan grid. Di sisi lain, rumah yang tidak terhubung ke jaringan listrik baik harus dapat mengandalkan produsen energi lain, seperti sel bahan bakar, turbin angin, generator diesel, atau pada pasokan listrik disimpan dalam baterai. Untuk beberapa teknologi matahari, seperti aplikasi surya pasif yang memanfaatkan massa termal besar, kekuasaan disimpan dalam baterai atau daya dari sebuah utilitas standar tidak dapat berfungsi sebagai cadangan.

Bagaimana berbeda Solar Technologies Pengaruh Lingkungan?

Selama pengoperasian, PV dan teknologi panas matahari tidak menghasilkan polusi udara, sedikit atau tidak ada suara, dan tidak memerlukan bahan bakar diangkut. Satu khawatir lingkungan dengan teknologi surya adalah baterai timbal-asam yang digunakan dengan beberapa sistem. Hal ini menjadi perhatian terutama di negara-negara berkembang tempat pembuangan dan daur ulang yang tepat tidak selalu tersedia. Dampak dari baterai timah adalah mengurangi Namun pada baterai menjadi lebih didaur ulang, baterai dari peningkatan kualitas diproduksi dan sistem tata surya lebih baik kualitas yang meningkatkan daya tahan baterai diciptakan.

Perhatian lingkungan kedua dengan teknologi surya adalah kesulitan atau daur ulang logam berat seperti kadmium, yang digunakan dalam sel PV. Sama seperti ada kekhawatiran besar mengenai jumlah besar komputer pribadi yang mungkin dibuang menumpuk dan pencucian kadmium, merkuri, dan memimpin ke lingkungan, ada kekhawatiran bahwa kadmium yang digunakan dalam panel PV dibuang juga dapat menjadi ancaman lingkungan. Sejak penggunaan sulfida kadmium dalam produksi panel PV pada naik (menggantikan silikon lebih mahal) ini merupakan masalah yang harus dipertimbangkan.

Polusi Dicegah Menggunakan Solar Technologies

Karena dampak lingkungan dari teknologi surya adalah relatif kecil, mungkin lebih bermanfaat untuk melihat pada sejumlah besar polusi yang dicegah karena penggunaan teknologi surya. EPA AS telah mengembangkan manfaat lingkungan kalkulator surya yang menghitung berdasarkan jumlah listrik yang dihasilkan oleh sistem PV dan lokasi geografis dari sistem itu, jumlah oksida nitrogen (NOx), sulfur dioksida (SO 2), dan karbon dioksida (CO 2) yang dicegah dari yang dipancarkan setiap tahunnya. Sebuah kalkulator serupa disediakan oleh BP Solar.

Jumlah emisi yang dapat dicegah melalui penggunaan sistem PV kecil mengejutkan. Misalnya, jika di Iowa, yang relatif kecil 500 watt sistem PV dipasang, emisi dari 4 lbs. NOx, 8 lbs. SO 2, dan £ 6.733. CO 2 akan dihindari setiap tahun. Pada lokasi yang sama, jika suatu sistem sederhana 66 galon air panas matahari telah terinstal, sebuah tambahan 18 lbs. NOx, 37 lbs. SO 2, dan £ 8.546. CO 2 akan dihindari setiap tahun.

Berapa Biaya Solar Power?

Saat ini tenaga surya lebih mahal daripada metode lainnya menghasilkan listrik. Namun, utilitas menggunakan bahan bakar fosil dan nuklir mampu memberikan harga yang lebih rendah, sebagian, karena subsidi pemerintah dan insentif serta menghindari biaya pengendalian pencemaran, dan kredit NOx di beberapa tempat. Hal ini juga penting untuk diingat bahwa sebagai persediaan bahan bakar fosil terus habis harganya akan meningkat. teknologi Solar di sisi lain akan menjadi lebih murah karena mereka berevolusi menjadi bentuk yang lebih efisien. Dengan tenaga surya, bersama dengan beberapa baterai untuk cadangan, satu ini juga membayar atas keandalan tambahan dengan peningkatan resistensi mereka terhadap kegagalan garis sederhana listrik utilitas standar.

Ada bagian yang berbeda dari seluruh sistem yang perlu dipertimbangkan ketika melihat harga. Ada harga per watt dari sel surya, harga per watt dari (seluruh panel) modul, dan harga per watt dari seluruh sistem. Penting untuk diingat bahwa semua sistem yang unik dalam kualitas dan ukuran, sehingga sulit untuk membuat generalisasi luas tentang harga. Harga PV sel rata-rata adalah $ 2,01 per watt puncak pada tahun 1999 dan rata-rata biaya per watt puncak dari sebuah modul adalah $ 3,62 pada tahun yang sama. Harga Modul namun tidak termasuk biaya desain, tanah, struktur pendukung, baterai, inverter, kabel, dan lampu / peralatan. Dengan semua ini termasuk, untuk membeli sebuah sistem lengkap bisa biaya mana saja dari $ 7 per watt sampai $ 20 per watt. Jadi, misalnya, jika Anda ingin dimasukkan ke dalam jam 10-kilowatt per sistem hari di daerah dengan rata-rata 5 jam matahari sehari, Anda akan memerlukan sistem kilowatt 2. Pada 7 $ watt sebuah itu akan menelan biaya sekitar $ 14.000. Dengan rata-rata rumah yang paling menarik dari 1 kilowatt sampai 2 kilowatt, sistem ukuran ini akan menutupi sebagian besar beban selama jam sinar matahari maksimum, pemeliharaan gratis untuk 15-20 tahun.

Apa Persentase Solar Power Saat ini adalah Bagian dari Mix Listrik di AS?

Jumlah tenaga surya yang saat ini bagian dari campuran listrik di AS cukup kecil. Menurut Energi Tahunan Tinjauan tahun 1999 yang disediakan oleh AMDAL, 0.076 BTU’s milion lipat empat energi yang dihasilkan oleh tenaga surya. Ini adalah sekitar 0,1% dari keseluruhan 72,523 BTU kuadriliun’s diproduksi di AS Persentase ini dikerdilkan oleh 57,673 BTU milion lipat empat, atau 80% dari total, diproduksi menggunakan bahan bakar fosil. Batubara sendiri menghasilkan 52% dari listrik yang diproduksi di Amerika Serikat pada 1999. Dari perspektif lingkungan, hal ini mengganggu, karena batubara adalah yang paling ampuh emitor timbal dan merkuri serta emitor terkemuka CO 2 NOx,, dan SO 2. Proses penambangan batubara itu sendiri berbahaya dalam beberapa cara. 95% drainase tambang asam merupakan produk pertambangan batubara bersama dengan 18,8 juta ton metrik gas metana (CH 4) setiap tahun. Semua kerusakan ini dilakukan bahkan sebelum batubara dibakar.

Sorry, the comment form is closed at this time.