האם ניתן לאחסן אנרגיה סולארית ולהשתמש בהם בלילה?

אנרגיה סולארית נאספת בעיקר על ידי לוחות פוטו -וולטאיים. לוחות פוטו -וולטאיים מורכבים מתאים פוטו -וולטאיים רבים, המשתמשים בהשפעה הפוטואלקטרית של חומרים מוליכים למחצה כדי להמיר את האנרגיה באור השמש לאנרגיה חשמלית. כאשר אור השמש זורח על לוחות פוטו -וולטאיים, פוטונים מקיימים אינטראקציה עם אלקטרונים בחומרים מוליכים למחצה, ומאפשרים לאלקטרונים להשיג מספיק אנרגיה ולעשות מעברים, ובכך ליצור זרם חשמלי. כשיש אור שמש מספיק במהלך היום, לוחות פוטו -וולטאיים יכולים לייצר הרבה חשמל.

עם זאת, בגלל סיבוב כדור הארץ, אין אור שמש בלילה, וייצור הכוח הפוטו -וולטאי נעצר. על מנת לממש את השימוש באנרגיה סולארית בלילה, יש צורך בטכנולוגיית אחסון אנרגיה. נכון לעכשיו, ישנן שיטות רבות לאחסון אנרגיה לבחירה.

ביניהם, אחסון אנרגיית סוללות נמצא בשימוש נרחב. סוללות ליתיום-יון הן בחירה נפוצה, שיש להן את היתרונות של צפיפות אנרגיה גבוהה, יעילות טעינה ופריקה גבוהה וחיי שירות ארוכים. כאשר ייצור הכוח הפוטו-וולטאי נמצא בשפע במהלך היום, עודף החשמל נכנס לסוללות ליתיום-יון לאחסון. כאשר הלילה נופל, הסוללה מתחילה לפרוק, ומשחררת את האנרגיה החשמלית המאוחסנת לשימוש על ידי ציוד חשמלי שונה כמו בתים ועסקים. לדוגמה, בכמה מערכות ייצור חשמל סולארי מבוזרות, החשמל שנוצר על ידי הפאנלים הפוטו-וולטאיים המותקנים בבית משמש ישירות במהלך היום, והחשמל שנותר מאוחסן בחבילת הסוללות ליתיום-יון. בלילה ניתן להשתמש בחשמל המאוחסן כמו חשמל רשת רגילה, השגת מידה מסוימת של סיפוק עצמי באנרגיה, הפחתת התלות ברשתות המסורתיות, וגם להפחית את חשבונות החשמל.

בנוסף לסוללות ליתיום-יון, סוללות חומצות עופרת הן גם שיטת אחסון אנרגיה נפוצה. טכנולוגיית סוללות חומצת עופרת בוגרת יחסית ועלות נמוכה. למרות שצפיפות האנרגיה שלה אינה טובה כמו זו של סוללות ליתיום-יון, היא נמצאת בשימוש נרחב בכמה יכולת אחסון רגישות לאנרגיה ואנרגיה-לא דרישות גבוהות במיוחד, כמו כמה מערכות תאורת רחוב סולאריות קטנות. במהלך היום, אנרגיה סולארית טוענת את סוללת חומצת העופרת, ובלילה הסוללה מכניעה את אורות הרחוב כדי להבטיח תאורת דרכים.

בנוסף, קיימת גם שיטת אחסון אנרגיה רחבת היקף כמו אחסון משאבה. הוא משתמש בחשמל עודף במהלך עומס ההספק הנמוך כדי לשאוב מים למאגר גבוה לאחסון, ומשחרר מים לייצור חשמל במהלך צריכת חשמל שיא, במיוחד בלילה כאשר אנרגיה סולארית אינה יכולה לייצר חשמל. עם זאת, אחסון שאוב דורש תנאים גיאוגרפיים ספציפיים, וחייבים להיות שטח מתאים עם הבדלי גובה גבוהים ונמוכים לבניית מאגרים ותחנות כוח מים.

בנוסף, מתפתחות גם טכנולוגיות אחסון אנרגיה מתפתחות כמו אחסון אנרגיה גלגל תנופה. אחסון אנרגיית גלגל תנופה הוא לאחסן אנרגיה קינטית דרך גלגל תנופה מסתובב במהירות גבוהה. כאשר די באנרגיה הסולארית, האנרגיה החשמלית מניעה את גלגל התנופה כדי להסתובב לאחסון אנרגיה, ובלילה, האנרגיה הקינטית של גלגל התנופה הופכת לאנרגיה חשמלית ומשוחררת. לאחסון אנרגיית גלגל תנופה יש מאפיינים של מהירות טעינה מהירה ופריקה וחיים ארוכים. למרות שהיקף היישום שלו מוגבל יחסית כרגע, יש לו פוטנציאל פיתוח גדול בתחום האחסון באנרגיה סולארית בעתיד.

באמצעות טכנולוגיות אחסון אנרגיה אלה, אנרגיה סולארית יכולה להתעלות על מגבלות היום והלילה ולהשיג אספקת אנרגיה יציבה ורציפה יותר. זה לא רק תורם לשיפור קצב הניצול של אנרגיה נקייה כמו אנרגיה סולארית, הפחתת התלות באנרגיה מאובנת מסורתית והפחתת פליטת פחמן, אלא גם לספק לאנשים ערבויות כוח אמינות בתחומים רבים כמו בתים, תעשיות ומסחר, ומלא תפקיד חשוב בבניית מערכת אנרגיה בת קיימא. עם ההתקדמות המתמשכת של טכנולוגיית אחסון האנרגיה והפחתת העלויות, מיקום האנרגיה הסולארית בנוף האנרגיה העתידי יהפוך לחשוב יותר ויותר, ואנחנו נשתמש גם באנרגיה של השמש בצורה יעילה יותר, בין אם זה יום או לילה.