సౌర శక్తి: అది ఏమిటి, ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు
సౌరశక్తి అంటే ఏమిటో అర్థం చేసుకోండి, ప్రతి రకం యొక్క తేడాలను తెలుసుకోండి మరియు ఏది అత్యంత ప్రయోజనకరమైనదో తెలుసుకోండి
సౌరశక్తి అంటే ఏమిటి?
సౌర శక్తి అనేది విద్యుదయస్కాంత శక్తి, దీని మూలం సూర్యుడు. ఇది ఉష్ణ లేదా విద్యుత్ శక్తిగా రూపాంతరం చెందుతుంది మరియు వివిధ ఉపయోగాలకు వర్తించబడుతుంది. సౌర శక్తిని ఉపయోగించే రెండు ప్రధాన మార్గాలు విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు సౌర నీటిని వేడి చేయడం.
విద్యుత్ శక్తి ఉత్పత్తికి, రెండు వ్యవస్థలు ఉపయోగించబడతాయి: హీలియోథర్మల్, దీనిలో వికిరణం మొదట ఉష్ణ శక్తిగా మరియు తరువాత విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది; మరియు ఫోటోవోల్టాయిక్, దీనిలో సౌర వికిరణం నేరుగా విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది.
హీలియోథర్మల్ శక్తి లేదా సాంద్రీకృత సౌర శక్తి (CSP)
గనులు మరియు ఇంధన మంత్రిత్వ శాఖ ప్రకారం, బ్రెజిల్ హైడ్రాలిక్ శక్తిపై ఆధారపడిన దాని ఎలక్ట్రిక్ మాతృకలో 70% కలిగి ఉంది మరియు ఇటీవల బయోమాస్, గాలి మరియు అణు వంటి ఇతర శక్తి వనరులు ప్రోత్సాహకాలను పొందుతున్నాయి.
- జలవిద్యుత్ అంటే ఏమిటి?
అననుకూల హైడ్రోలాజికల్ పరిస్థితుల దృష్ట్యా, పెరుగుతున్న కరువు కాలాలతో, హీలియోథర్మల్ శక్తి ప్రత్యామ్నాయంగా కనిపిస్తుంది. తక్కువ క్లౌడ్ జోక్యం మరియు మరింత తీవ్రమైన సౌర వికిరణం కారణంగా పొడి కాలాలు పెరిగిన సౌర సంభావ్యతతో సంబంధం కలిగి ఉన్నాయని మేము పరిగణనలోకి తీసుకుంటే ఇంకా ఎక్కువ.
అనేక రకాల కలెక్టర్లు ఉన్నాయి మరియు తగిన రకాన్ని ఎంచుకోవడం అప్లికేషన్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ఎక్కువగా ఉపయోగించేవి: పారాబొలిక్ సిలిండర్, సెంట్రల్ టవర్ మరియు పారాబొలిక్ డిస్క్.
అది ఎలా పని చేస్తుంది?
హీలియోథర్మల్ సోలార్ ఎనర్జీ కలెక్టర్లు సౌర వికిరణాన్ని సంగ్రహించి దానిని వేడిగా మార్చే పరికరాలు, ఈ వేడిని ద్రవానికి (గాలి, నీరు లేదా నూనె, సాధారణంగా) బదిలీ చేస్తాయి. కలెక్టర్లు రిఫ్లెక్టివ్ ఉపరితలం కలిగి ఉంటారు, ఇది రిసీవర్ ఉన్న చోట ఫోకస్‌కు ప్రత్యక్ష రేడియేషన్‌ను నిర్దేశిస్తుంది. వేడిని గ్రహించిన తర్వాత, ద్రవం రిసీవర్ ద్వారా ప్రవహిస్తుంది.
ఫోటోవోల్టాయిక్ సౌర శక్తి
కాంతివిపీడన సౌరశక్తి అంటే సౌర వికిరణం నేరుగా విద్యుత్ శక్తిగా రూపాంతరం చెందుతుంది, థర్మల్ ఎనర్జీ ఫేజ్ (ఇది హీలియోథర్మల్ సిస్టమ్‌లో ఉంటుంది).
అది ఎలా పని చేస్తుంది?
కాంతివిపీడన ఘటాలు (లేదా సౌర శక్తి ఘటాలు) సెమీకండక్టర్ పదార్థాల నుండి (సాధారణంగా సిలికాన్) తయారు చేస్తారు. సెల్ కాంతికి గురైనప్పుడు, ప్రకాశించే పదార్థంలోని ఎలక్ట్రాన్లలో కొంత భాగం ఫోటాన్లను (సూర్యకాంతిలో ఉండే శక్తి కణాలు) గ్రహిస్తుంది.
ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా లాగబడే వరకు సెమీకండక్టర్ ద్వారా రవాణా చేయబడతాయి. ఈ సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్స్ మధ్య ఉన్న ఎలక్ట్రికల్ పొటెన్షియల్ వ్యత్యాసం ద్వారా ఈ ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ మెటీరియల్స్ జంక్షన్ ప్రాంతంలో ఏర్పడుతుంది. ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు సౌర శక్తి ఘటాల నుండి తీసుకోబడతాయి మరియు విద్యుత్ శక్తి రూపంలో ఉపయోగించడానికి అందుబాటులో ఉన్నాయి.
హీలియోథర్మల్ వ్యవస్థ వలె కాకుండా, ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థ పని చేయడానికి అధిక సౌర వికిరణం అవసరం లేదు. అయినప్పటికీ, ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి మొత్తం మేఘాల సాంద్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి తక్కువ సంఖ్యలో మేఘాలు పూర్తిగా ఓపెన్ స్కై డేస్‌తో పోలిస్తే తక్కువ విద్యుత్ ఉత్పత్తికి దారితీస్తాయి.
విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడిన సెల్ ఉపరితలంపై సోలార్ రేడియేషన్ సంఘటన యొక్క నిష్పత్తి ద్వారా మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని కొలుస్తారు. సాధారణంగా, అత్యంత సమర్థవంతమైన కణాలు 25% సామర్థ్యాన్ని అందిస్తాయి.
పర్యావరణ మంత్రిత్వ శాఖ ప్రకారం, గ్రామీణ మరియు వివిక్త వర్గాల శక్తి అవసరాలను తీర్చడానికి ప్రభుత్వం ఫోటోవోల్టాయిక్ సోలార్ ఎనర్జీ ఉత్పత్తి ప్రాజెక్టులను అభివృద్ధి చేస్తుంది. ఈ ప్రాజెక్టులు కొన్ని ప్రాంతాలపై దృష్టి సారించాయి: గృహ సరఫరా, నీటిపారుదల మరియు చేపల పెంపకం కోసం నీటిని పంపింగ్ చేయడం; వీధి దీపాలు; సామూహిక ఉపయోగం కోసం వ్యవస్థలు (పాఠశాలలు, ఆరోగ్య పోస్టులు మరియు కమ్యూనిటీ కేంద్రాల విద్యుద్దీకరణ); గృహ సంరక్షణ.
థర్మల్ దోపిడీ
సౌర వికిరణాన్ని ఉపయోగించే మరొక మార్గం థర్మల్ హీటింగ్. సౌర శక్తి నుండి థర్మల్ హీటింగ్ అనేది కలెక్టర్ల ద్వారా సూర్యరశ్మిని గ్రహించే ప్రక్రియ ద్వారా చేయబడుతుంది, వీటిని సాధారణంగా భవనాలు మరియు గృహాల పైకప్పులపై (సోలార్ ప్యానెల్స్ అని పిలుస్తారు) ఏర్పాటు చేస్తారు.
భూమి యొక్క ఉపరితలంపై సౌర వికిరణం యొక్క సంభవం తక్కువగా ఉన్నందున, కొన్ని చదరపు మీటర్ల కలెక్టర్లను ఇన్స్టాల్ చేయడం అవసరం.
నేషనల్ ఎలక్ట్రిక్ ఎనర్జీ ఏజెన్సీ (అనీల్) ప్రకారం, మూడు నుండి నలుగురు నివాసితుల ఇంట్లో వేడిచేసిన నీటి సరఫరాను తీర్చడానికి, 4 m² కలెక్టర్లు అవసరం. ఈ సాంకేతికత కోసం డిమాండ్ ప్రధానంగా నివాసంగా ఉన్నప్పటికీ, పబ్లిక్ భవనాలు, ఆసుపత్రులు, రెస్టారెంట్లు మరియు హోటళ్లు వంటి ఇతర రంగాల నుండి కూడా ఆసక్తి ఉంది.
మీ ఇంటిలో సౌర తాపన వ్యవస్థను వ్యవస్థాపించడానికి మీకు ఆసక్తి ఉంటే, ఇంట్లో సౌర శక్తిని వ్యవస్థాపించడానికి గైడ్‌ని చూడండి.
సౌర శక్తి యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు?
సౌరశక్తిని పునరుత్పాదక మరియు తరగని శక్తి వనరుగా పరిగణిస్తారు. శిలాజ ఇంధనాల వలె కాకుండా, సౌరశక్తి నుండి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే ప్రక్రియ సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ (SO2), నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు (NOx) మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO2) - మానవ ఆరోగ్యంపై హానికరమైన ప్రభావాలతో మరియు గ్లోబల్ వార్మింగ్‌కు దోహదం చేసే అన్ని కాలుష్య వాయువులను విడుదల చేయదు.
హైడ్రాలిక్స్ వంటి ఇతర పునరుత్పాదక వనరులతో పోలిస్తే సౌరశక్తి కూడా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే దీనికి జలవిద్యుత్ కంటే తక్కువ విస్తృతమైన ప్రాంతాలు అవసరం.
బ్రెజిల్‌లో సౌరశక్తిని ప్రోత్సహించడం దేశం యొక్క సంభావ్యతతో సమర్థించబడుతోంది, ఇది సోలార్ రేడియేషన్‌తో పెద్ద ప్రాంతాలను కలిగి ఉంది మరియు భూమధ్యరేఖకు దగ్గరగా ఉంటుంది.
ఈశాన్య బ్రెజిల్‌లోని పాక్షిక శుష్క ప్రాంతాలు హీలియోథర్మల్ శక్తి ఉత్పత్తికి అనువైనవి, ఎందుకంటే అవి అధిక సౌర వికిరణం మరియు తక్కువ వర్షపాతం యొక్క పరిస్థితులకు అనుగుణంగా ఉంటాయి.
అయినప్పటికీ, హీలియోథర్మల్ ఎనర్జీ యొక్క ప్రతికూలత ఏమిటంటే, జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ల వలె పెద్ద ప్రాంతాలు అవసరం లేనప్పటికీ, దీనికి ఇప్పటికీ పెద్ద ఖాళీలు అవసరం. అందువల్ల, వృక్షసంపద అణచివేయబడుతుంది కాబట్టి, ఇంప్లాంటేషన్ కోసం అత్యంత సరైన స్థానాన్ని విశ్లేషించడం చాలా ముఖ్యం. ఇంకా, ఇప్పటికే చెప్పినట్లుగా, హీలియోథర్మల్ వ్యవస్థ అన్ని ప్రాంతాలకు తగినది కాదు, ఎందుకంటే ఇది చాలా అడపాదడపాగా పరిగణించబడుతుంది.
అధిక వికిరణంపై ఆధారపడకపోవడం అనేది ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థ యొక్క గొప్ప ప్రయోజనం, ఇది ప్రత్యామ్నాయంగా ఉండటానికి దోహదం చేస్తుంది.
ఫోటోవోల్టాయిక్ శక్తి విషయంలో, చాలా తరచుగా ప్రస్తావించబడిన ప్రతికూలత అధిక అమలు ఖర్చు మరియు ప్రక్రియ యొక్క తక్కువ సామర్థ్యం, ఇది 15% నుండి 25% వరకు ఉంటుంది.
ఏది ఏమైనప్పటికీ, ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థ యొక్క ఉత్పత్తి గొలుసులో పరిగణించవలసిన మరొక ముఖ్యమైన అంశం ఏమిటంటే, ఫోటోవోల్టాయిక్ సెల్స్, సిలికాన్‌ను కంపోజ్ చేయడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే ముడి పదార్థం వల్ల కలిగే సామాజిక మరియు పర్యావరణ ప్రభావం.
సిలికాన్ మైనింగ్, ఇతర మైనింగ్ కార్యకలాపాల మాదిరిగానే, వెలికితీత ప్రాంతం యొక్క నేల మరియు భూగర్భ జలాలపై ప్రభావం చూపుతుంది. అదనంగా, పని ప్రమాదాలు మరియు వృత్తిపరమైన వ్యాధుల అభివృద్ధిని నివారించడానికి కార్మికులకు మంచి వృత్తిపరమైన పరిస్థితులను అందించడం చాలా అవసరం. ఇంటర్నేషనల్ ఏజెన్సీ ఫర్ రీసెర్చ్ ఆన్ క్యాన్సర్ (IARC) ఒక నివేదికలో, స్ఫటికాకార సిలికా క్యాన్సర్ కారకమని మరియు దీర్ఘకాలికంగా పీల్చినప్పుడు ఊపిరితిత్తుల క్యాన్సర్‌కు కారణమవుతుందని పేర్కొంది.
మినిస్ట్రీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ యొక్క నివేదిక ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్‌కు సంబంధించిన మరో రెండు ముఖ్యమైన అంశాలను ఎత్తి చూపింది: ప్యానెళ్ల పారవేయడం తప్పనిసరిగా సరిగ్గా పారవేయబడాలి, ఎందుకంటే అవి విషపూరితం అయ్యే అవకాశం ఉంది; మరియు ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్యానెళ్ల రీసైక్లింగ్ ఇప్పటివరకు సంతృప్తికరమైన స్థాయికి చేరుకోలేదు.
మరో ముఖ్యమైన విషయం ఏమిటంటే, బ్రెజిల్ ప్రపంచంలో రెండవ అతిపెద్ద మెటాలిక్ సిలికాన్ ఉత్పత్తిదారుగా ఉన్నప్పటికీ, చైనా తర్వాత రెండవ స్థానంలో ఉన్నప్పటికీ, సౌర స్థాయిలో సిలికాన్ శుద్ధి చేసే సాంకేతికత ఇంకా అభివృద్ధి దశలోనే ఉంది. ఇటీవల గుర్తించబడిన సమస్య, ముఖ్యంగా హీలియోథెర్మిక్ ప్లాంట్‌లలో, ఈ ప్రాంతం గుండా వెళ్ళే పక్షులను అనుకోకుండా కాల్చడం.
అందువల్ల, పునరుత్పాదకమైనది మరియు వాయువులను విడుదల చేయకపోయినా, సౌర శక్తి ఇప్పటికీ సాంకేతిక మరియు ఆర్థిక అడ్డంకులను ఎదుర్కొంటుంది. ఆశాజనకంగా ఉన్నప్పటికీ, సౌరశక్తి ప్రభుత్వ మరియు ప్రైవేట్ రంగాల మధ్య సహకారంతో మరియు సిలికాన్ శుద్ధి నుండి ఫోటోవోల్టాయిక్ కణాల పారవేయడం వరకు ఉత్పత్తి ప్రక్రియను కలిగి ఉన్న సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని మెరుగుపరచడానికి పరిశోధనలో పెట్టుబడితో మాత్రమే ఆర్థికంగా లాభదాయకంగా మారుతుంది.
