Các loại năng lượng mặt trời: Cách khai thác năng lượng của mặt trời

Năng lượng mặt trời là một dạng năng lượng tái tạo thu được trực tiếp hoặc gián tiếp từ mặt trời. Bức xạ mặt trời rời khỏi mặt trời và truyền qua hệ mặt trời cho đến khi nó chạm đất dưới bức xạ điện từ.

Khi chúng tôi đề cập đến các loại năng lượng mặt trời khác nhau, chúng tôi đề cập đến những cách khác nhau mà chúng tôi phải biến đổi năng lượng này. Mục tiêu chính của tất cả các chiến lược này là có được năng lượng điện hoặc nhiệt.

Các loại năng lượng mặt trời chính được sử dụng ngày nay là:

Toàn màn hình
Làm thế nào để một nhà máy điện kết hợp hoạt động?
Năng lượng mặt trời quang điện
Năng lượng mặt trời nhiệt
Năng lượng mặt trời tập trung
Năng lượng mặt trời thụ động
Năng lượng mặt trời quang điện
Năng lượng mặt trời quang điện được sản xuất thông qua pin mặt trời, chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện. Những tế bào này được làm từ các vật liệu bán dẫn như silicon và thường được sử dụng trong các tấm pin mặt trời.

Các tấm pin mặt trời quang điện có thể được lắp đặt trên mái nhà, trên mặt đất hoặc ở những nơi khác nơi chúng nhận được ánh sáng mặt trời đầy đủ.

Năng lượng mặt trời nhiệt
Năng lượng nhiệt mặt trời được sử dụng để làm nóng nước hoặc không khí. Bộ sưu tập năng lượng mặt trời thu được năng lượng của mặt trời và làm nóng chất lỏng được sử dụng để làm nóng nước hoặc không khí. Hệ thống năng lượng nhiệt mặt trời có thể ở nhiệt độ thấp hoặc cao.

Các hệ thống nhiệt độ thấp được sử dụng để làm nóng nước để sử dụng trong nước, trong khi các hệ thống nhiệt độ cao được sử dụng để tạo ra điện.

Năng lượng mặt trời tập trung
Các loại năng lượng mặt trời: Các cách để khai thác năng lượng mặt trời tập trung vào mặt trời là một loại năng lượng nhiệt năng lượng mặt trời nhiệt độ cao. Hoạt động của nó dựa trên việc sử dụng gương hoặc ống kính để tập trung ánh sáng mặt trời vào tiêu điểm. Nhiệt được tạo ra tại tiêu điểm được sử dụng để tạo ra điện hoặc để làm nóng chất lỏng.

Các hệ thống năng lượng mặt trời tập trung hiệu quả hơn các hệ thống quang điện trong việc chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện, nhưng chúng đắt hơn và cần bảo trì mạnh hơn.

Năng lượng mặt trời thụ động
Năng lượng mặt trời thụ động đề cập đến thiết kế xây dựng khai thác ánh sáng mặt trời và nhiệt để giảm nhu cầu về năng lượng nhân tạo để chiếu sáng và sưởi ấm. Định hướng của các tòa nhà, kích thước và vị trí của các cửa sổ, và việc sử dụng các vật liệu phù hợp là những yếu tố quan trọng trong thiết kế các tòa nhà có năng lượng mặt trời thụ động.

Các loại năng lượng mặt trời: Cách khai thác các ví dụ về năng lượng của mặt trời về các chiến lược năng lượng mặt trời thụ động là:

Định hướng của tòa nhà: Ở bán cầu bắc, nên định hướng các cửa sổ và khu vực sinh hoạt ở phía nam để tận dụng ánh sáng mặt trời trực tiếp trong mùa đông và ở phía bắc trong mùa hè để tránh quá nóng.
Thông gió tự nhiên: Cửa sổ và cửa ra vào có thể được thiết kế để tạo ra các bản nháp tự nhiên giúp giữ cho không khí trong lành lưu thông bên trong tòa nhà.
Cách nhiệt: Cách nhiệt tốt có thể làm giảm nhu cầu hệ thống sưởi và làm mát, giảm lượng năng lượng tiêu thụ.
Vật liệu xây dựng: Vật liệu có công suất nhiệt cao, chẳng hạn như đá hoặc bê tông, có thể hấp thụ và lưu trữ nhiệt mặt trời vào ban ngày và giải phóng nó vào ban đêm để giữ ấm cho tòa nhà.
Mái nhà xanh và tường: Cây hấp thụ một phần năng lượng của mặt trời để thực hiện quá trình quang hợp, giúp giữ cho tòa nhà mát mẻ và cải thiện chất lượng không khí.
Năng lượng mặt trời lai
Năng lượng mặt trời lai kết hợp các công nghệ năng lượng mặt trời với các công nghệ năng lượng khác, chẳng hạn như năng lượng gió hoặc thủy điện. Hệ thống năng lượng mặt trời lai hiệu quả hơn các hệ mặt trời độc lập và có thể cung cấp năng lượng nhất quán ngay cả khi không có ánh sáng mặt trời.

Sau đây là sự kết hợp phổ biến nhất của các công nghệ năng lượng mặt trời lai:

Năng lượng mặt trời và gió: Hệ thống gió mặt trời lai có thể sử dụng tua-bin gió và tấm pin mặt trời để tạo ra điện. Theo cách này, các tuabin gió có thể tiếp tục tạo ra năng lượng trong đêm hoặc vào những ngày nhiều mây.
Năng lượng mặt trời và sinh khối: Hệ thống sinh khối và mặt trời lai có thể sử dụng các tấm pin mặt trời và hệ thống sưởi sinh khối để tạo ra điện.
Máy phát điện năng lượng mặt trời và động cơ diesel: Trong trường hợp này, các máy phát điện diesel là nguồn năng lượng không thể tái tạo nhưng hoạt động như một bản sao lưu khi các tấm pin mặt trời không nhận được bức xạ mặt trời.
Năng lượng mặt trời và thủy điện: Có thể sử dụng năng lượng mặt trời vào ban ngày và thủy điện có thể được sử dụng vào ban đêm hoặc vào những ngày nhiều mây. Nếu có thặng dư năng lượng vào ban ngày, điện có thể được sử dụng để bơm nước lên và được sử dụng sau đó để điều khiển các tuabin.
Tác giả: Oriol Planas - Kỹ sư kỹ thuật công nghiệp