Som bilden visar, även att driva något så enkelt som ett parkljus kan kräva en stor solpanel för att samla den nödvändiga energin. iStockphoto/ThinkStock Det är svårt att argumentera mot solenergi. Solen upprätthåller mest liv på vår planet. Växter absorberar energi från solen och omvandlar den till kemisk energi. Växtätare får energi genom att äta växter medan köttätare får energi genom att äta växtätare och andra köttätare. Spåra energin tillbaka till källan och du kommer fram till solen.
Men att omvandla solenergi till el är knepigt. Solceller kan göra susen. Detta är material som kan absorbera fotoner - de grundläggande kvantenheterna ljus- och omvandla dem till elektricitet. Edmond Becquerel upptäckte den fotovoltaiska effekten 1839 medan han experimenterade med en elektrolytisk cell. Becquerel noterade att cellens effekt ökade när den utsattes för ljus. Men det skulle ta mer än ett sekel att avancera solceller till den grad att de var tillräckligt effektiva för att generera den el som behövs för att driva enkla elektriska enheter.
1954, Bell Telephone Laboratories byggde en solcell med en effektivitet på cirka 6 procent [källa:American Physical Society]. Det betyder att cellen kunde omvandla 6 procent av den totala energin den fick till elektricitet. Det är otroligt ineffektivt - 94 procent av energin från solen går till spillo. Du måste koppla ihop många solceller till solpaneler för att generera en betydande mängd el.
I dag, ingenjörer och forskare har avancerad solpanelsteknik så att effektivitet på 30 procent eller mer är möjlig. Det betyder att du inte behöver så många av dagens solceller för att generera en viss mängd el. Och du måste anpassa cellerna i ett enda lager över ett område för att få tillräckligt med solljus för att möta elektriska behov. För ett hem, detta kan innebära att täcka en betydande andel av taket med solceller eller bygga en fristående solpanel någonstans på fastigheten. Stora företag kan behöva tillräckligt med solpaneler för att täcka en fotbollsplan eller mer för att möta energibehovet.
Solceller är också dyra. Medan energin som solcellerna tillhandahåller är gratis, kostnaden för material och installation tenderar att vara hög. Att installera solceller till ditt hus kräver en betydande investering i förväg. Vissa stater ger skatteincitament för att kompensera kostnaden och du kanske till och med kan sälja lite ström tillbaka till elnätet, beroende på ditt kraftbolag. Men solceller är fortfarande en rejäl investering på kort sikt.
Trots alla dessa varningar, solceller är fortfarande ett bra sätt att få el. De kan betala för sig själva efter några år och energin de tillhandahåller bidrar inte till föroreningar. När ett system betalar sig själv, den el den genererar är i princip gratis!
Nästa, vi ska titta på några effektiva användningsområden för solenergi.
Beläggning av ditt tak med solpaneler kan tillåta dig att gå ur elnätet eller sälja el tillbaka till det. iStockphoto/ThinkStock Nu när solceller kan omvandla minst 30 procent av solljuset de får till elektricitet, det är lättare att argumentera för solenergi. Men innan du rusar iväg för att täcka ditt hem med solpaneler måste du ta hänsyn till några faktorer:
Även om konvertering till solenergi är bra för miljön, det kommer att påverka din plånbok. Du kan skapa dina egna solpaneler genom att köpa solceller och koppla ihop dem, vilket kan spara dig några kostnader i förväg. Men om du vill kvalificera dig för skatteincitament eller nettomätning, du kan behöva anlita en professionell installationsteam och köpa dina paneler från godkända källor. En del av kostnaden kommer att kompenseras genom skattebesparingar men initialkostnaden blir högre.
Förutsatt att du kan göra den investeringen och att ditt hem får tillräckligt med solljus, du kan generera tillräckligt med el för att driva dina apparater och andra elektriska enheter enbart på solenergi under dagen. Vad som händer sedan beror på din plan.
Om du är ansluten till elnätet, du vill titta på nätmätning. Med tillräckligt med solpaneler, du kommer att generera mer el än du behöver för att driva ditt hem. Vissa kraftföretag gör att du kan mata överskottsström tillbaka till elnätet. Företaget krediterar dig för den kraft du har genererat. När solen går ner, du börjar förbruka el från kraftbolaget. Om du förbrukar mindre el än du producerar var 24:e timme, du kommer att ha en nettovinst i kredit. Annat, du får en betydligt reducerad elräkning.
Det andra alternativet är att gå av nätet helt. Eftersom du bara kan fånga solenergi medan solljus träffar solpanelerna, du måste installera batterier för att lagra överflödig energi under dagen. På natten, du kommer att använda dessa batterier för att driva ditt hem. Nästa gång solljuset träffar panelerna, batterierna börjar laddas.
I vilket fall, det är inte svårt att generera tillräckligt med el för att minska eller till och med eliminera din strömräkning, förutsatt att ditt hem får tillräckligt med solljus under dagen. Det kommer att ta några år för besparingarna att betala av din initiala investering och du måste ibland byta paneler och batterier, men i längden bör du spara pengar. Du kommer också att minska ditt koldioxidavtryck i processen.
Ett annat alternativ du kan titta på är att installera en solvärmare. Dessa enheter använder solenergi för att värma vatten innan de lagras i en tank. De flesta system använder en konventionell varmvattenberedare för att ytterligare höja vattentemperaturen. Solvattenberedare minskar den totala mängden energi du behöver för att värma ditt vatten, minska din efterfrågan på el från ett elnät.
När vi investerar mer pengar i solpanelsteknik, vi borde se produktionskostnaderna minska och effektiviteten öka. Om några år kräver kanske inte solpaneler en lika stor investering och hjälper till att minska den miljöpåverkan vi skapar med vårt behov av el.
Lär dig mer om solenergi och relaterade ämnen genom att följa länkarna på nästa sida.
