例と用途を備えた太陽エネルギーの定義
太陽エネルギーの定義は、太陽から来るエネルギーであり、太陽放射のおかげで捕捉できるエネルギーです。太陽エネルギーの概念は、多くの場合、太陽放射を使用して得られる電気エネルギーまたは熱エネルギーを指すために使用されます。
このエネルギー源は、地球上の主要なエネルギー源を表しています。それは無尽蔵のソースであるため、再生可能エネルギーと見なされます。
このエネルギーから、次のような他の多くのエネルギー源が導き出されます。
風の力を活用する風力エネルギー。太陽が大量の空気を加熱すると、風が発生します。
化石燃料：有機粒子の分解の非常に長いプロセスから来ています。有機分解者は、主に光合成植物でした。
水のポテンシャルエネルギーを利用する油圧エネルギー。太陽放射がなければ、水循環は不可能です。
再び、バイオマスからのエネルギーは、植物の光合成の結果です。
このタイプの再生可能エネルギーは、二酸化炭素などの温室効果ガスを放出しない化石燃料に代わるものです。
太陽エネルギーの例
太陽エネルギーのいくつかの例には、以下が含まれます。
太陽光発電ソーラーパネルは電気を生成します。これらの施設は、家、山の避難所などで使用されています。
太陽光発電所：それらは、電力を生成して電力網を供給することを目的とするPVパネルの重要な拡張です。
ソーラーカーはPV細胞を使用して太陽放射を電気に変換して電気モーターを駆動します。
ソーラー調理器：それらは、太陽の光を集中して温度を上げて調理できるようにするための放物線システムで作られています。
暖房システム：太陽熱エネルギーを使用すると、加熱回路で使用できる流体を加熱できます。
スイミングプールの暖房は、太陽にさらされた太陽熱コレクターのセットに沿って水が循環する単純な流体回路です。
計算機：一部の電子デバイスには、電気回路に電力を供給するための小さなソーラーパネルがあります。
太陽換気は、太陽の熱を使用してスペースを換気する一種の太陽エネルギーです。大気質を改善し、エネルギーコストを削減するために、家や建物でよく使用されます。太陽光換気は、単一の部屋または建物全体を換気するために使用できます。
光合成は、植物が太陽エネルギーを化学エネルギーに変換するために使用する自然な方法です。
太陽エネルギーの種類
太陽エネルギー技術には3つのタイプがあります。
太陽光発電太陽エネルギー：PVソーラーパネルは、太陽放射が衝突すると電子を放出して電流を生成する材料で構成されています。
熱太陽エネルギー：このシステムは、太陽の光線の熱容量を利用します。太陽放射は熱エネルギーに変換され、家庭用温水の加熱に使用できる液体を加熱します。太陽熱発電所では、蒸気が生成され、その後電気が生成されます。
パッシブソーラーエネルギーは、外部リソースを使用せずに太陽熱を利用するためのリソースです。たとえば、建築家は、太陽放射がどこにあるかを考慮して、家を向けて窓を置く場所を決定できます。この手法は、生体的な建築として知られています。
太陽エネルギーはどのように生産されますか？
物理的な観点から、太陽エネルギーは一連の核反応を通じて太陽の下で生成されます。このエネルギーが地球上で私たちに届くとき、私たちは多くの方法でそれを利用することができます：
太陽電池を備えたソーラーパネル。太陽光発電パネルは、光を受信するときに電子を直接イオン化および放出する材料で作られています。このようにして、太陽放射は電気エネルギーに変換されます。
太陽放射を熱エネルギーに変換するように設計されたソーラーコレクターを使用します。その目的は、内側を循環する液体を加熱することです。この場合、電気はありませんが、多くのアプリケーションで使用できる高温の液体があります。
濃縮太陽エネルギーは、高温に達するためにすべての太陽光照明を焦点に反映するシステムです。この技術は、エネルギー生成のためにサーマゾルプラントで使用されます。
パッシブソーラーエネルギーシステムは、外部エネルギー入力なしで太陽エネルギーを使用します。たとえば、建築設計では、冬に最大の太陽放射を可能にし、夏には過剰な熱を避けます。
ソーラーパネルの種類
ソーラーパネルという用語は、両方の方法（太陽光発電とサーマル）に使用されます。いずれにせよ、デザインは、使用する太陽技術の種類によって大きく異なります。
太陽熱パネルは、太陽光線を使用して、液体に熱を伝達し、水を加熱する液体を加熱します。太陽熱温水器は、温水を入手するために家庭で使用されています。
太陽光発電パネルは、太陽電池に配置された特定の半導体要素の特性を活用します。太陽電池は、太陽放射を受けると電気エネルギーを生成します。いわゆる太陽光発電効果のおかげで、太陽への曝露は、コンポーネント（通常はシリコン）内の電子の動きを引き起こし、連続電流を生成します。
濃縮ソーラーパネルは、線形構造を持つ一連の放物線ミラーも使用しています。これらのミラーの目的は、太陽放射を焦点に集中して、蒸気を生成するのに十分な高さの温度に達することです。
太陽エネルギーの使用
太陽の力を活用する：太陽光発電のガイド
太陽エネルギーには、3つのポイントで要約できる多くの用途とアプリケーションがあります。
家庭用温水DHW
太陽水暖房は、家庭用温水（DHW）と家庭や小さな建物への暖房に使用されます。蒸気タービンを使用して、貯蔵された熱を電気に変換する太陽光発電所が建設されました。
ただし、これらのプロトタイプは、高コストや不規則な電力供給と比較して、これらの発電所の性能が低いために広く使用されていません。
発電
太陽光発電パネルは、孤立したソーラーシステムで使用され、電気ネットワーク（スペースプローブ、高高度の電話リピーターなど）から離れたデバイスを電源として使用しています。また、電気グリッドへの接続が経済的ではないほど低エネルギーの要求を伴うアプリケーションでも使用されています（光信号、駐車メーターなど）。
これらのデバイスには、夜間に生産された余分な電力を蓄積することができる蓄積者を装備して、夜間および曇りの期間、通常は太陽電池に電力を供給する必要があります。
また、大規模なグリッド接続システムでも使用されますが、電源は毎日および季節の条件で変動します。したがって、予測することは困難であり、プログラム可能ではありません。
この不連続性により、年間需要ピークを超える安全性の広い生産を除いて、いつでも電力需要を満たすことが困難になります。しかし、夏の太陽光発電所の生産のピークであるため、エアコンによるより大きな内部需要を相殺することができます。
太陽光発電の長所と短所は何ですか？
太陽エネルギーの使用には、特定の長所と短所が含まれます。
主な批判や欠点は次のとおりです。
入手したキロワットあたりの高い投資コスト。
非常に高い効率を提供します。
得られたパフォーマンスは、太陽のスケジュール、天気、カレンダーに依存します。このため、特定の瞬間にどのような電力を得ることができるかを知ることは困難です。この欠点は、核や化石エネルギーなどの他のエネルギー源とともに消えます。
ソーラーパネルを作るのに必要なエネルギーの量。太陽光発電パネルを生産するには、多くの場合、石炭などの再生不可能なエネルギー源を使用する多くのエネルギーが必要です。
一方、太陽エネルギーの利点を考慮する必要があります。
その支持者は、将来の太陽系における規模の経済と技術の改善により、コスト削減と効率性の向上をサポートしています。
夜間のこのエネルギー源の欠如に関して、彼らはまた、日中、つまり太陽エネルギーの最大生産中に電気消費の最大ピークに達することを指摘しています。
再生可能エネルギー源です。言い換えれば、それは無尽蔵です。
それは非汚染エネルギーです。温室効果ガスを生成せず、したがって、気候変動の問題の悪化に寄与しません。
著者：Oriol Planas - Industrial Technical Engineer
投稿時間：Sep-27-2023