ఇంటికి సౌర శక్తి: రకాలు మరియు ప్రయోజనాలు
ఫోటోవోల్టాయిక్ లేదా థర్మల్ ఎనర్జీ? వాటి మధ్య వ్యత్యాసాల గురించి ప్రతిదీ అర్థం చేసుకోండి మరియు మీ కేసుకు అత్యంత అనుకూలమైన రకాన్ని కనుగొనండి
అన్‌స్ప్లాష్‌లో వివింట్ సోలార్ చిత్రం
చమురు మరియు బొగ్గు విస్తృతంగా ఉపయోగించే శక్తి వనరులు, కానీ చాలా కాలుష్యం. అందువల్ల, గ్రహం మీద శక్తి సామర్థ్యం మరియు తక్కువ ప్రభావాలను ఏకం చేయడానికి, పునరుత్పాదక శక్తుల ఉపయోగం ఎక్కువగా కోరుతోంది. ఈ వాతావరణంలో, సౌరశక్తి ప్రత్యేకంగా నిలిచింది మరియు వ్యాపార రంగంలో మరియు నివాస వ్యవస్థలలో ఉత్పత్తి కోసం ఎక్కువగా అన్వేషించబడుతోంది.
సౌరశక్తి అంటే ఏమిటి?
సౌర శక్తి అనేది విద్యుదయస్కాంత శక్తి, దీని మూలం సూర్యుడు. ఈ కారణంగా, ఇది స్థిరమైన మరియు స్వచ్ఛమైన శక్తి వనరుగా పరిగణించబడుతుంది, ఇది కిట్ భాగాలకు మించి వ్యర్థాలను ఉత్పత్తి చేయదు మరియు గ్రీన్‌హౌస్ వాయు ఉద్గారాలను తగ్గించే విషయంలో పర్యావరణ ప్రయోజనాలను కూడా తెస్తుంది.
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 రేడియేషన్ మొదట థర్మల్ శక్తిగా మరియు తరువాత విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది (ప్రధానంగా పవర్ ప్లాంట్లలో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు అందువల్ల, చర్చించబడదు); మరియు ఫోటోవోల్టాయిక్, దీనిలో సౌర వికిరణం నేరుగా విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది. సౌర ఉష్ణ శక్తి, విద్యుదయస్కాంత వికిరణాన్ని సంగ్రహించడం ద్వారా పొందబడుతుంది, దాని తర్వాత వేడిగా, అంటే ఉష్ణ శక్తిగా మారుతుంది. దీనితో, ఇది నివాస, భవనం మరియు వాణిజ్య వ్యవస్థలలో నీటి తాపనాన్ని అందిస్తుంది.
ఫోటోవోల్టాయిక్ ఎనర్జీ మరియు థర్మల్ ఎనర్జీ: గృహాల కోసం సౌర శక్తి యొక్క రెండు ప్రధాన రకాల మధ్య లక్షణాలు మరియు వ్యత్యాసాల సారాంశాన్ని మీరు క్రింద కనుగొనవచ్చు.
ఫోటోవోల్టాయిక్స్
ఫోటోవోల్టాయిక్ శక్తి యొక్క భావన అనేది సాంప్రదాయేతర మార్గంలో విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడం, అంటే సౌర వికిరణం ద్వారా, థర్మల్ ఎనర్జీ దశ ద్వారా వెళ్ళకుండా.
అలాగే హీలియోథెర్మిక్‌లో, ఫోటోవోల్టాయిక్ సౌరశక్తి వ్యవస్థలో ఎక్కువ లేదా తక్కువ శక్తి సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శించే అనేక నమూనాల కలెక్టర్లు (లేదా సౌర ఫలకాలు) ఉన్నాయి. అత్యంత సాధారణమైనవి మోనోక్రిస్టలైన్, పాలీక్రిస్టలైన్ మరియు సన్నని ఫిల్మ్.
ఫోటోవోల్టాయిక్ శక్తి వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన భాగాలు ప్యానెల్లు, సహాయక నిర్మాణం, ఛార్జ్ కంట్రోలర్లు, ఇన్వర్టర్లు మరియు బ్యాటరీలు.
ఉపయోగించిన భాగాలు నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ మెట్రాలజీ, క్వాలిటీ అండ్ టెక్నాలజీ (ఇన్‌మెట్రో)చే ధృవీకరించబడిందని నిర్ధారించుకోవడం గుర్తుంచుకోండి, ఇది 2014లో ఆర్డినెన్స్ నంబర్. 357ను ఉత్పత్తి చేసే పరికరాల కోసం నియమాలను రూపొందించే లక్ష్యంతో అమలు చేసింది.
తిరిగి చెల్లించే సమయం వేరియబుల్ మరియు ఆస్తికి అవసరమైన శక్తి పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, గృహ వ్యవస్థ యొక్క ప్రయోజనం వినియోగదారు ఎంత ఆదా చేయగలదనే దానితో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది: తిరిగి చెల్లించే సమయాన్ని చేరుకున్న తర్వాత, శక్తి బిల్లు ఇకపై చెల్లించాల్సిన అవసరం లేదు.
అది ఎలా పని చేస్తుంది?
సౌర ఫలకాలు లేదా ప్యానెల్లు కాంతివిపీడన కణాలతో కూడిన సూక్ష్మ శక్తి ఉత్పత్తి వ్యవస్థలు. ప్యానెల్‌ల సమితి సౌర మాడ్యూల్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. ఫోటోవోల్టాయిక్ కణాలు సిలికాన్ వంటి సెమీకండక్టర్ పదార్థాల నుండి తయారవుతాయి. ఒక ప్లేట్ సెల్ కాంతికి గురైనప్పుడు మరియు దాని శక్తిని సంగ్రహించినప్పుడు, ప్రకాశించే పదార్థంలోని ఎలక్ట్రాన్లలో కొంత భాగం ఫోటాన్లను (సూర్యకాంతిలో ఉండే శక్తి కణాలు) గ్రహిస్తుంది.
ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు సెమీకండక్టర్ ద్వారా ఫ్లక్స్‌లో రవాణా చేయబడతాయి, అవి విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా లాగబడతాయి, ఇది ఈ సెమీకండక్టర్ పదార్థాల మధ్య ఉన్న విద్యుత్ సంభావ్య వ్యత్యాసం ద్వారా పదార్థాల జంక్షన్ ప్రాంతంలో ఏర్పడుతుంది. ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు సౌర ఘటం నుండి బయటకు తీయబడతాయి మరియు విద్యుత్ శక్తిగా ఉపయోగించబడతాయి.
హీలియోథర్మల్ వ్యవస్థ వలె కాకుండా, ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థ దాని ఆపరేషన్ కోసం అధిక సౌర వికిరణం అవసరం లేదు. అయినప్పటికీ, ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి మొత్తం మేఘాల సాంద్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి సూర్యకాంతి ప్రతిబింబం యొక్క దృగ్విషయం కారణంగా పూర్తిగా ఓపెన్ స్కై డేస్‌తో పోలిస్తే తక్కువ సంఖ్యలో మేఘాలు అధిక విద్యుత్ ఉత్పత్తికి దారితీస్తాయి.
విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడిన సెల్ ఉపరితలంపై సోలార్ రేడియేషన్ సంఘటన యొక్క నిష్పత్తి ద్వారా మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని కొలుస్తారు. ప్రస్తుతం, అత్యంత సమర్థవంతమైన కణాలు 25% సామర్థ్యాన్ని అందిస్తాయి.
ప్రస్తుతం, పర్యావరణ మంత్రిత్వ శాఖ ప్రకారం, గ్రామీణ మరియు వివిక్త కమ్యూనిటీల శక్తి అవసరాలను తీర్చడానికి ప్రభుత్వం ఫోటోవోల్టాయిక్ శక్తి ఉత్పత్తి ప్రాజెక్టులను అభివృద్ధి చేస్తోంది. ఈ ప్రాజెక్టులు వంటి ప్రాంతాలపై దృష్టి సారిస్తాయి:
- గృహ సరఫరా కోసం నీటిని పంపింగ్ చేయడం;
- నీటిపారుదల మరియు చేపల పెంపకం;
- వీధి దీపాలు;
- సామూహిక ఉపయోగం కోసం వ్యవస్థలు (పాఠశాలలు, ఆరోగ్య పోస్టులు మరియు కమ్యూనిటీ కేంద్రాల విద్యుద్దీకరణ);
- గృహ సంరక్షణ.
రెండు రకాల కాంతివిపీడన వ్యవస్థలు కూడా ఉన్నాయి: గ్రిడ్‌కు కనెక్ట్ చేయబడినవి (ఆన్-గ్రిడ్ లేదా గ్రిడ్ టై) లేదా నెట్‌వర్క్ నుండి వేరు చేయబడినవి (గ్రిడ్ బయట లేదా స్వయం ఉపాధి). వాటి మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసాలలో ఒకటి కిట్ యొక్క కూర్పు, మొదటిది శక్తి నిల్వ పరికరాలను కలిగి ఉండదు, అంటే, బ్యాటరీ మరియు ఛార్జ్ కంట్రోలర్ను ఉపయోగించడం అవసరం లేదు. వాటి మధ్య మరొక ముఖ్యమైన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, మొదటిది సంప్రదాయ విద్యుత్ పంపిణీ నెట్‌వర్క్‌కు కనెక్ట్ చేయబడాలి, రెండవది మరింత మారుమూల ప్రాంతాలలో వ్యవస్థాపించబడుతుంది.
గ్రిడ్-కనెక్ట్ చేయబడిన సిస్టమ్‌ల కోసం, చట్టం 10,438/02, వారి స్వంత ఇంటిలో, వారు డిమాండ్ చేసే దానికంటే ఎక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే వారికి ఎనర్జీ క్రెడిట్‌ల రూపంలో ఆర్థిక ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది, అంటే చెల్లింపుకు సంబంధించిన డబ్బులో తక్షణ పొదుపు నివాసం అవసరమైన దానికంటే తక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే నెలల విద్యుత్ బిల్లు.
దురదృష్టవశాత్తూ, బ్రెజిల్‌లో ఈ రకమైన ఎనర్జీకి ఇంకా కొన్ని ప్రోత్సాహకాలు మరియు ఫైనాన్సింగ్ లైన్‌లు ఉన్నాయి, వీటిని యాక్సెస్ చేయడం ఇంకా కష్టం మరియు తక్కువ వర్తించే అవకాశం ఉంది. ఫోటోవోల్టాయిక్ ఎనర్జీ సిస్టమ్‌ల వినియోగంలో పెరుగుదలతో, సాధారణ గృహాలకు మరింత వర్తించే మరియు అందుబాటులో ఉండే ప్రోత్సాహకాలు ఉద్భవించవచ్చని అంచనా వేయబడింది.
థర్మల్ దోపిడీ
సౌర వికిరణం యొక్క ప్రయోజనాన్ని పొందడానికి మరొక మార్గం థర్మల్ హీటింగ్. సాధారణంగా భవనాలు, నివాస గృహాలు మరియు నివాసాల పైకప్పులపై ఏర్పాటు చేయబడిన కలెక్టర్లు సూర్యరశ్మిని గ్రహించే ప్రక్రియ ద్వారా థర్మల్ హీటింగ్ చేయవచ్చు.
భూమి యొక్క ఉపరితలంపై సౌర వికిరణం యొక్క సంభవం తక్కువగా ఉన్నందున, కొన్ని చదరపు మీటర్ల కలెక్టర్లను ఇన్స్టాల్ చేయడం అవసరం. ప్రతి కలెక్టర్ మోడల్ (ఇది ఓపెన్ ప్లాన్, క్లోజ్డ్ లేదా వాక్యూమ్ ట్యూబులర్ కావచ్చు) ఒక లక్షణ శక్తి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతలకు నీటిని వేడి చేయగలదు. అందువల్ల, వేడిచేసిన నీటిని (స్నానాలు, స్విమ్మింగ్ పూల్స్, స్పేస్ హీటింగ్, ఇతరులతో కలిపి) ఉద్దేశించిన వినియోగాన్ని బట్టి ఎల్లప్పుడూ మరింత సరిఅయిన మోడల్ ఉంటుంది.
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, హోటళ్లు మరియు ఇతర సంస్థల వంటి వాణిజ్య రంగం నుండి కూడా ఆసక్తి ఉంది.
సౌర ఉష్ణ శక్తిలో పెట్టుబడిపై తిరిగి చెల్లించే సమయం సాధారణంగా 18 నుండి 36 నెలల మధ్య వ్యవధిలో మారుతూ ఉంటుంది. సోలార్ హీటర్ యొక్క ఉపయోగకరమైన జీవితం సుమారు 240 నెలలుగా అంచనా వేయబడింది, ఇది వ్యవస్థను చాలా ప్రయోజనకరంగా మరియు ఆర్థికంగా చేస్తుంది.
అది ఎలా పని చేస్తుంది?
థర్మల్ ఉపయోగం యొక్క పని సూత్రం చాలా సులభం: ప్యానెల్ యొక్క ఉపరితలం రాగి లేదా అల్యూమినియంతో చేసిన రెక్కలను కలిగి ఉంటుంది, సాధారణంగా సౌర వికిరణం యొక్క ఎక్కువ శోషణ కోసం ముదురు రంగులో పెయింట్ చేయబడుతుంది. అందువలన, ఈ రెక్కలు సౌర వికిరణాన్ని సంగ్రహిస్తాయి మరియు దానిని వేడిగా మారుస్తాయి. వేడి నీటి ట్యాంక్ (థర్మల్ రిజర్వాయర్ లేదా బాయిలర్) చేరే వరకు, ఇన్సులేటెడ్ పైపుల ద్వారా పంపింగ్ ద్వారా రవాణా చేయబడుతుంది, ప్యానెల్లు (సాధారణంగా నీరు) లోపల ఉన్న ద్రవం ద్వారా వేడిని గ్రహించబడుతుంది.
వేడి నీటి ట్యాంక్ ఇన్సులేటింగ్ పదార్థంతో తయారు చేయబడింది, ఇది నీటిని శీతలీకరణ నుండి నిరోధిస్తుంది మరియు సూర్యుడు లేని కాలంలో కూడా ఆహ్లాదకరమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద సరఫరా చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
సౌర శక్తి యొక్క లాభాలు మరియు నష్టాలు ఏమిటి?
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 తక్కువ విస్తృతమైన ప్రాంతాలు అవసరం. అదనంగా, సౌర శక్తి త్వరిత, శీఘ్ర సంస్థాపన మరియు పూర్తిగా నిశ్శబ్ద వ్యవస్థను కలిగి ఉంటుంది.
బ్రెజిల్‌లో సౌరశక్తిని ప్రోత్సహించడం దేశం యొక్క సంభావ్యతతో సమర్థించబడుతోంది, ఇది సోలార్ రేడియేషన్‌తో పెద్ద ప్రాంతాలను కలిగి ఉంది మరియు భూమధ్యరేఖకు దగ్గరగా ఉంటుంది. ప్రకారం గ్రీన్ బిల్డింగ్ కౌన్సిల్ (GBC Brasil), సౌరశక్తిని వ్యవస్థాపించడంలో ఉన్న మరొక ప్రయోజనం రియల్ ఎస్టేట్ వాల్యుయేషన్ (స్థిరమైన లక్షణాలు 30% వరకు పెరుగుతాయి).
ఫోటోవోల్టాయిక్ శక్తి విషయంలో, చాలా తరచుగా ప్రస్తావించబడిన ప్రతికూలత దాని అమలు, ఇది ఇప్పటికీ సాపేక్షంగా ఖరీదైనది. ఖర్చుతో పాటు, ప్రక్రియ యొక్క తక్కువ సామర్థ్యం కూడా ఉంది, ఇది 15% నుండి 25% వరకు ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థ యొక్క ఉత్పత్తి గొలుసులో పరిగణించవలసిన మరొక ముఖ్యమైన అంశం ఏమిటంటే, ఫోటోవోల్టాయిక్ సెల్స్, సిలికాన్ తయారీలో 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 వ్యాధుల అభివృద్ధిని నివారించడానికి కార్మికులకు మంచి పని పరిస్థితులను అందించడం చాలా అవసరం. ఇంటర్నేషనల్ ఏజెన్సీ ఫర్ రీసెర్చ్ ఆన్ క్యాన్సర్ (IARC) 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 అనేది సంభావ్య విషపూరితం ఉన్నందున వాటిని సరిగ్గా పారవేయాలి; మరియు ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్యానెళ్ల రీసైక్లింగ్ ఇప్పటివరకు సంతృప్తికరమైన స్థాయికి చేరుకోలేదు.
మరో ముఖ్యమైన విషయం ఏమిటంటే, బ్రెజిల్ మెటాలిక్ సిలికాన్ యొక్క పెద్ద ఉత్పత్తిదారుగా ఉన్నప్పటికీ, సౌర స్థాయిలో సిలికాన్ శుద్ధి కోసం సాంకేతికత ఇప్పటికీ అభివృద్ధి దశలో ఉంది. అందువల్ల, పునరుత్పాదకమైనది మరియు వాయువులను విడుదల చేయకపోయినా, సౌర శక్తి ఇప్పటికీ సాంకేతిక మరియు ఆర్థిక అడ్డంకులను ఎదుర్కొంటుంది. ఆశాజనకంగా ఉన్నప్పటికీ, సౌరశక్తి ఆర్థికంగా లాభదాయకంగా మారుతుంది, ప్రభుత్వ మరియు ప్రైవేట్ రంగాల మధ్య సహకారంతో మాత్రమే ధర తగ్గింపు మరియు మొత్తం ఉత్పత్తి ప్రక్రియను కలిగి ఉన్న సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని మెరుగుపరచడానికి పరిశోధనలో పెట్టుబడి పెట్టడం.
