Zijn zonnepanelen echt een bron van gratis elektriciteit?

Zonnecellen zijn al geruime tijd een interessante manier van zelfvoorziening met gratis zonne-energie, waar het gebouw zich ook bevindt, omdat het niet uitmaakt of het is aangesloten op het openbare net of niet. Zonnecellen bevinden zich niet alleen op gebouwen en commerciële en industriële faciliteiten, maar kunnen ook elektriciteit leveren en vele andere dingen die een elektrische motor gebruiken, zoals fietsen, klokken, mobiele telefoons, auto’s, straat- en tuinverlichting, tuinen, warmtepompen, plantages en diverse automaten. Zonnecellen besparen dus elektriciteit en houden tegelijkertijd de natuur intact en schoon, althans dat beweren de verkopers van zonnecentrales.

Zonne-energie is de afgelopen decennia een zeer belangrijke bron van elektriciteit geworden, omdat het gratis is en niet kan worden uitgeput omdat natuurlijke processen constant plaatsvinden. Zonnecellen zijn cellen die elektriciteit van de zon ontvangen. Systemen die zonlicht omzetten in elektriciteit zijn fotovoltaïsche systemen en worden afgekort tot PV. Er is al meer dan 4 miljoen ton in Europa.

Hoe werken zonnepanelen?

Zonnecellen kunnen sappig licht omzetten in elektriciteit en werken op elk moment, zelfs in de winter of als het bewolkt is. Het verschil zit in de hoeveelheid geproduceerde elektriciteit. Dit betekent dat het in de winter misschien ontbreekt als er niet zoveel zonlicht is, maar in de zomer te veel. Dit probleem wordt op twee manieren opgelost, één met elektriciteitscollectoren, dit zijn batterijen die nog niet goed zijn afgewerkt, kapot gaan en niet efficiënt genoeg zijn, en uiteindelijk verslijten en gevaarlijk afval kunnen zijn. Trouwens, de technologie gaat ver en belooft nieuwe Tesla-batterijen, uitgevonden door Elon Musk, die in Australië een van de grootste zelfvoorzienende nederzettingen ter wereld bouwde. Momenteel is het project nog in ontwikkeling.

Een andere manier is om de zonne-energiecentrale aan te sluiten op het openbare elektriciteitsnet. Wanneer er teveel elektriciteit is, wordt elektriciteit overgedragen aan het net en bij een tekort komt het terug van het net. Meestal zijn de twee in evenwicht, en dit is duidelijk te zien in de berekeningen van het verbruik en de transmissie van elektriciteit naar het openbare 220V-netwerk.

Zonnecellen worden geproduceerd met behulp van een verscheidenheid aan moderne technologieën. De meest voorkomende zijn monokristallijne en polykristallijne cellen, die tussen de 20 en 25% efficiënt zijn, maar er zijn ook amorfe cellen, die steeds vaker worden gebruikt omdat ze goedkoper zijn. Hun probleem is echter dat ze een vrij laag energierendement hebben in vergelijking met andere zonnecellen, zo’n 6 tot 15%.

Zonlicht bevat zichtbaar licht, ultraviolet licht en infrarood licht, dat is bijna de helft. Alle drie daarentegen vormen de basis voor de werking van de zonnecel. De kracht van alle drie de lampen wordt geabsorbeerd door fotovoltaïsche cellen. Een zonnecel is een apparaat dat een halfgeleiderdiode is met een groot oppervlak en direct en indirect zonlicht omzet in elektriciteit door een fotovoltaïsch proces.

De zonnecel bestaat uit meerdere lagen. De bovenste laag is van glas, daaronder een antireflectielaag, dan een goed geleidend contactnetwerk voor elektronenvangst, en dan de P- en N-laag, die halfgeleiders zijn en zijn samengesteld uit silicium met verschillende onzuiverheden. De laatste laag is van metaal, dat zowel een geleider als een celbescherming is.

Wat zijn zonnepanelen en -systemen?

Als we één zonnecel hebben, is dat niet genoeg, omdat er maar 0,5V elektrische spanning is, dus het is noodzakelijk om de zonnecellen met elkaar te verbinden. Hoe meer we ze aansluiten, hoe hoger de spanning die we krijgen voor 12V, 24V of meer DC, afhankelijk van het verbruik en wat er op het zonnestelsel wordt aangesloten. Zo ontstaan ​​zonnepanelen die 36 of 72 of zonnecellen aansluiten. We sluiten zoveel zonnepanelen aan als we spanningen in het systeem willen bereiken. Zonnemodules zijn beschermd tegen weersinvloeden en de effecten van schadelijke stralen en zijn gehuisvest in aluminium frames om ze sterker te maken.

De zonnecellen zijn parallel en in serie geschakeld, waardoor de spanning en het vermogen toenemen tot 32V van de nominale elektrische spanning. Het zonnestelsel is eigenlijk alles wat we nodig hebben om iets te laten werken dat elektriciteit nodig heeft, dit zijn meestal gebouwen met elektrische apparaten. Het zonnestelsel bestaat ook uit accessoires zoals diverse kabels, een omvormer die 12V, 24V of 32V spanning omzet naar 220V, stroomcollectoren, zekeringen. Het zonnestelsel kan worden aangesloten op openbare elektriciteit. Dergelijke zonne-energiecentrales worden ook gesubsidieerd door de staat, omdat ze overtollige elektriciteit aan het net afgeven.

Sla de door zonnecellen geproduceerde elektriciteit op in zonnebatterijen waaruit elektriciteit wordt gehaald wanneer zonnecellen niet genoeg produceren. Een dergelijk systeem is interessant voor een gebied waar geen 220V openbaar netwerk is, maar het is het niet waard als het openbare netwerk beschikbaar is omdat het veel duurder is.

Wat zijn de regelmatigheden en tekortkomingen van zonnecellen

Zonnesystemen hebben een voordeel als er geen openbaar 220V-systeem is. De investering in een zonnestelsel is vrij groot, hoewel steeds betaalbaarder. Als het kan worden aangesloten op een openbaar systeem in de buurt, is het logisch om een ​​zonnestelsel door de staat te laten subsidiëren, omdat de investering zich op deze manier snel terugbetaalt.

Het ontbreken van stand-alone zonnesystemen met een openbaar elektriciteitssysteem is te duur om te installeren in vergelijking met het openbare systeem en de investering rendeert lang niet als deze niet is aangesloten op het openbare systeem.

Zonnecellen hebben het voordeel dat ze bijvoorbeeld stand-alone apparaten zoals diverse (parkeer)machines, lampen, elektrische fietsen van stroom kunnen voorzien, en dit is op de lange termijn echt de moeite waard omdat de elektriciteit die op deze manier wordt gewonnen gratis is.

Zonnecellen zijn niet te sterk en moeten behoorlijk aangesloten worden om de gewenste spanning en vermogen in het netwerk te krijgen om bepaalde apparaten die grotere verbruikers zijn, zoals koelkasten, aan te sluiten. Daarom is het noodzakelijk om veel in te kopen, wat niet betaalbaar is.

Net zoals zonnecellen een geweldig apparaat zijn om zonlicht om te zetten in elektriciteit en zo de natuur te beschermen omdat die energie onbeperkt is, hebben ze het grote nadeel dat ze door hun samenstelling op den duur kunnen verslijten, niet meer werken en vervangen moeten worden. Zo is het ook met de batterij. Dit veroorzaakt de kosten en het probleem van het weggooien van cellen op de stortplaats, die de natuur vervuilen. De levensduur van een zonnecel wordt geschat op ongeveer 30 jaar. Er wordt slecht voor het milieu gezorgd, sommige worden gerecycled, de meeste niet. Er moeten fabrikanten worden geselecteerd die garanderen dat ze minimaal 90 procent van de cellen recyclen. Zonnecellen zijn samengesteld uit extreem giftige stoffen die de natuur vervuilen als ze op stortplaatsen worden gestort, wat meestal het geval is omdat er meestal niet op wordt gelet om cellen te omzeilen en veilig te recyclen.