Năng lượng Mặt Trời

Năng lượng Mặt Trời, bức xạ ánh sáng và nhiệt từ Mặt Trời, đã được khai thác bởi con người từ thời cổ đại. Bức xạ mặt trời, cùng với tài nguyên thứ cấp của năng lượng mặt trời như sức gió và sức sóng, sức nước và sinh khối, làm thành hầu hết năng lượng tái tạo có sẵn trên Trái Đất. Chỉ có một phần rất nhỏ của năng lượng mặt trời có sẵn được sử dụng.

Các ứng dụng của công nghệ năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời chủ yếu đề cập đến việc sử dụngbức xạ mặt trờiđể kết thúc thực tế. Tuy nhiên, tất cả các nguồn năng lượng tái tạo, khác hơn so vớiđịa nhiệtvàthủy triều, lấy năng lượng từ mặt trời.

Công nghệ năng lượng mặt trời rộng rãi mô tả như là thụ động hoặc hoạt động tùy thuộc vào cách họ nắm bắt, chuyển đổi và phân phối ánh sáng mặt trời. Kỹ thuật hoạt động năng lượng mặt trời sử dụng các tấm quang điện, máy bơm để chuyển đổi ánh sáng mặt trời vào kết quả đầu ra hữu ích. Kỹ thuật thụ động năng lượng mặt trời bao gồm việc lựa chọn vật liệu có đặc tính thuận lợi nhiệt, thiết kế không gian tự nhiên lưu thông không khí và tham khảo các vị trí xây dựng một Mặt trời. Công nghệ năng lượng mặt trời hoạt động tăng nguồn cung cấp năng lượng và được coi làbên cung cấpcông nghệ, trong khi các công nghệ năng lượng mặt trời thụ động làm giảm nhu cầu cho các nguồn lực khác và thường được xem là công nghệ phía cầu.

Phương pháp lưu trữ năng lượng

Năng lượng mặt trời vào ban đêm, và lưu trữ năng lượng là một vấn đề quan trọng bởi vì các hệ thống năng lượng hiện đại thường giả định sẵn có liên tục của năng lượng.

Hệ thống nhiệt khối có thể lưu trữ năng lượng mặt trời dưới dạng nhiệt ở nhiệt độ trong nước hữu ích cho mỗi ngày hoặcmùa thời. Hệ thống lưu trữ nhiệt thường sử dụng vật liệu sẵn có với năng lựcnhiệt đặc trưngcao như đất, nước và đá. Hệ thống được thiết kế tốt có thể hạ thấp nhu cầu cao điểm, thay đổi thời gian sử dụng về các giờngoài giờ cao điểmvà giảm các yêu cầu sưởi ấm và làm mát tổng thể

Các vật liệu thay đổi pha nhưsáp paraffinvàMuối Glauberlà một phương tiện lưu trữ nhiệt khác. Những vật liệu này rẻ tiền, sẵn có, và có thể cung cấp nhiệt độ trong nhà hữu ích (khoảng 64 °C). “Ngôi nhà Dover” (tạiDover, Massachusetts) là ngôi nhà đầu tiên sử dụng một hệ thống sưởi ấm muối Glauber, vào năm 1948.

Phát triển, triển khai và kinh tế

Bắt đầu với việc tăng sử dụngthanđi kèm vớiCách mạng công nghiệp, tiêu thụ năng lượng đã dần dần chuyển từ gỗ và sinh khối vềnhiên liệu hóa thạch. Sự phát triển sớm của các công nghệ năng lượng mặt trời bắt đầu vào những năm 1860 được thúc đẩy bởi một kỳ vọng rằng than sẽ sớm trở nên khan hiếm. Tuy nhiên, phát triển các công nghệ năng lượng mặt trời trì trệ trong những năm đầu thế kỷ XX khi đối mặt với sự sẵn có ngày càng tăng, tính kinh tế, và sự tiện dụng của than vàdầu mỏ

Lệnh cấm vận dầu 1973vàcuộc khủng hoảng năng lượng 1979gây ra sự tổ chức lại chính sách năng lượng trên toàn thế giới và mang lại sự chú ý đổi mới để phát triển công nghệ năng lượng mặt trời.chiến lược triển khai tập trung vào các chương trình khuyến khích, chẳng hạn như Chương trình Sử dụng quang điện liên bang ở Mỹ và Chương trình Sunshine tại Nhật Bản. Những nỗ lực khác bao gồm việc hình thành các cơ sở nghiên cứu ở Mỹ (SERI,NREL), Nhật Bản (NEDO), vàĐức(Viện các hệ thống năng lượng mặt trời Fraunhofer ISE).

Máy nước nóng năng lượng mặt trời thương mại bắt đầu xuất hiện tại Hoa Kỳ trong những năm 1890.Các hệ thống này được tăng cường sử dụng cho đến khi những năm 1920 nhưng đã dần dần bị thay thế bằng nhiên liệu sưởi ấm rẻ hơn và đáng tin cậy hơn.Như với quang điện,nước nóng năng lượng mặt trờithu hút sự chú ý gia tăng như một kết quả của các cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào những năm 1970 nhưng lãi suất giảm xuống trong những năm 1980 do giá xăng dầu giảm. Phát triển trong lĩnh vực nước nóng năng lượng mặt trời tiến triển đều đặn trong suốt những năm 1990 và tỷ lệ tăng trưởng trung bình 20% mỗi năm kể từ năm 1999.Mặc dù thường bị đánh giá thấp, đun nước nóng và làm mát năng lượng mặt trời đến nay là công nghệ năng lượng mặt trời được triển khai rộng rãi nhất với công suất ước tính khoảng 154 GW năm 2007

Tiêu chuẩn ISO

Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tếđã thành lập một số các tiêu chuẩn liên quan đến các thiết bị năng lượng mặt trời. Ví dụ, tiêu chuẩn ISO 9050 liên quan đến kính xây dựng trong khi ISO 10217 liên quan đến các vật liệu được sử dụng trong các máy nước nóng năng lượng mặt trời.

Nguồn dữ liệu tham khảo: Wikipedia (CC BY-SA 3.0) / QP Holdings biên tập. Nội dung được QP Holdings biên tập, tổng hợp lại để phù hợp với chuyên mục tin tức.