ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ | ประวัติของพลังงานแสงอาทิตย์

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นแสงและความร้อนที่มาจากดวงอาทิตย์ซึ่งควบคุมสภาพภูมิอากาศและสภาพอากาศของโลก และยืดเยื้อชีวิต เป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่มาจากกระบวนการเทอร์โมนิวเคลียร์ที่เปลี่ยนแปลงไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมประมาณ 650,000,000 ตันต่อวินาที การกระทำนี้สร้างความร้อนและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจำนวนมาก ความร้อนที่สร้างขึ้นอยู่ในดวงอาทิตย์และมีประโยชน์ในการรักษาปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์และการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ารวมถึงรังสีที่มองเห็นได้ รังสีอินฟราเรด และรังสีอัลตราไวโอเล็ตไหลออกสู่อวกาศในทุกทิศทาง พลังงานแสงอาทิตย์ ในความเป็นจริงแล้วเป็นพลังงานนิวเคลียร์ เช่นเดียวกับดาวฤกษ์ทั้งหมด ดวงอาทิตย์เป็นทรงกลมแก๊สขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ ภายในผิวดวงอาทิตย์ 25% ของไฮโดรเจนกำลังหลอมรวมเป็นฮีเลียมในอัตราประมาณ 7 × 1011 กิโลกรัมของไฮโดรเจนต่อวินาที

ความร้อนจากศูนย์กลางกระจายออกไปและส่งลงมาที่ผิวดวงอาทิตย์ ซึ่งรักษาอุณหภูมิที่ 5800 K ตามกฎของสเตฟาน-โบลท์ซมันน์ ปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ และดังนั้น ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่เราได้รับบนโลก จะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิผิวนี้ ในปัจจุบัน ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ มีบทบาทสำคัญในการผลิตกระแสไฟฟ้าหรือการใช้งานในครัวเรือน เช่น การทำความร้อนน้ำ การทำอาหาร ฯลฯ ตามที่เราทราบว่าส่วนใหญ่ของการผลิตไฟฟ้าขึ้นอยู่กับถ่านหินที่ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน (ในอินเดีย 65% ของพลังงานทั้งหมดผลิตโดยโรงไฟฟ้าพลังความร้อน) แต่ปัญหาหลักคือเชื้อเพลิงที่ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนคือถ่านหินซึ่งมีจำนวนจำกัดและอาจไม่มีให้ใช้ในอนาคตเพื่อผลิตหรือสร้างกระแสไฟฟ้า นั่นคือเหตุผลหลักที่ ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ เข้ามาแทนที่

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นแหล่งพลังงานที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษและมีอยู่ตลอดเวลา เพราะดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์เดียว (หรือพลังงานทดแทน หรือพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม) ที่อยู่ที่ศูนย์กลางของระบบสุริยะและแผ่พลังงานออกมาในอัตราที่สูงและคงที่อย่างมากทุกวันทุกปีในรูปแบบของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ดวงอาทิตย์มีพลังงานมหาศาล แต่พลังงานทั้งหมดไม่ได้ถูกใช้บนโลกเนื่องจากเหตุผลบางประการ เช่น-

• โลกหมุนรอบแกนขั้ว

• เหตุผลทางบรรยากาศของโลก

• โลกย้ายออกจากดวงอาทิตย์

แต่สิ่งสำคัญคือหลังจากอุปสรรคนี้พลังงานจากดวงอาทิตย์ที่ถึงโลกเพียงพอสำหรับการผลิตหรือสร้างกระแสไฟฟ้าที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ ด้วยเหตุนี้เราลดการใช้ โรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงไฟฟ้าแก๊ส ฯลฯ และเก็บแหล่งพลังงานที่ไม่สามารถทดแทนได้ เช่น ถ่านหิน น้ำมัน เป็นต้น สำหรับอนาคต ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ได้กลายเป็นแหล่งพลังงานหลักที่แปลงเป็นกระแสไฟฟ้า และเกือบทุกประเทศในโลกใช้พลังงานแสงอาทิตย์สูงสุดในการผลิตกระแสไฟฟ้า และนี่เป็นค่าใช้จ่ายที่ต่ำมาก ประโยชน์หลักของระบบพลังงานแสงอาทิตย์คือแสงแดดมีอยู่ทุกที่โดยไม่เสียค่าใช้จ่าย เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าหรือแปลง พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นรูปแบบอื่น ๆ เราต้องลงทุนหนักสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นรูปแบบอื่น แต่ข้อดีหลักคือหลังจากการติดตั้งไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาเป็นเวลา 40 ถึง 50 ปี

ประวัติของพลังงานแสงอาทิตย์

เครื่องสะสมแสงอาทิตย์แรกถูกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์สวิสชื่อ Horace-Benedict de Saussure ในปี 1767 เขาใช้กล่องฉนวนที่หุ้มด้วยกระจกสามชั้นซึ่งดูดซับพลังงานความร้อน หลังจากนั้นกล่องของ Saussure ได้รับความนิยมและเป็นที่รู้จักกันในชื่อเตาอบแสงอาทิตย์แรก ซึ่งได้รับอุณหภูมิ 230 องศาฟาเรนไฮต์ หลังจากนั้นในปี 1839 จุดสำคัญในการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์เกิดขึ้นเมื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Edmond Becquerel ค้นพบผลกระทบโฟโตโวลตาอิก โดยเขาใช้สองอิเล็กโทรดวางในสารละลายและทำให้แสงส่องผ่าน ผลลัพธ์คือกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมาก หลังจากนั้นมีการทดลองมากมายโดยนักวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ ที่ทำการปรับปรุงระบบพลังงานแสงอาทิตย์ของเราให้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากขึ้น แต่ในปัจจุบันยังมีการทดลองต่าง ๆ ที่นักวิทยาศาสตร์ทำการศึกษาวิธีการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่บนโลกให้มากที่สุด

ในปี 1873 Willoughby Smith ค้นพบคุณสมบัติของวัสดุที่เรียกว่าเซเลเนียม ในการปี 1887 Heinrich Hertz ค้นพบความสามารถของรังสีอัลตราไวโอเล็ตในการทำให้ประกายไฟกระโดดระหว่างอิเล็กโทรดสองตัว ในปี 1891 เครื่องทำความร้อนแสงอาทิตย์เครื่องแรกถูกสร้างขึ้น ในปี 1893 เซลล์แสงอาทิตย์เครื่องแรกถูกแนะนำ ในปี 1908 William J. Baileys คิดค้นเครื่องสะสมพลังงานที่สร้างขึ้นโดยใช้ขดลวดทองแดงและกล่อง ในปี 1958 พลังงานแสงอาทิตย์ถูกใช้ในอวกาศ ในปี 1970 Exxon Corporation ออกแบบแผงโซลาร์เซลล์ที่มีประสิทธิภาพและมีต้นทุนการผลิตต่ำ การผลิตแผงโซลาร์เซลล์ที่มีต้นทุนต่ำเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญใน ประวัติของพลังงานแสงอาทิตย์ ในปี 1977 รัฐบาลสหรัฐฯ ยอมรับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยเปิดสถาบันวิจัยพลังงานแสงอาทิตย์ ในปี 1981 Paul Macready ผลิตเครื่องบินพลังงานแสงอาทิตย์ลำแรก ในปี 1982 มีการพัฒนารถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ลำแรกในออสเตรเลีย ในปี 1999 สถานีผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดถูกพัฒนาขึ้นโดยผลิตพลังงานมากกว่า 20 กิโลวัตต์

ในปี 1999 เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดถูกพัฒนาขึ้นโดยมีประสิทธิภาพโฟโตโวลตาอิก 36 เปอร์เซ็นต์ ในปัจจุบันเราผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ 200 เมกะวัตต์ถึง 600 เมกะวัตต์ เช่น ใน Gujarat Solar Park ของอินเดีย ซึ่งเป็นการรวบรวมฟาร์มโซลาร์เซลล์ที่อยู่รอบ ๆ ภูมิภาค Gujarat แสดงความจุติดตั้งร่วมกัน 605 เมกะวัตต์ และ Golmud Solar Park ในจีน ซึ่งมีความจุติดตั้ง 200 เมกะวัตต์

คำแถลง: เคารพ ต้นฉบับ บทความที่ดีควรแชร์ หากละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อลบ