ในศตวรรษที่ 21 แหล่งพลังงานทดแทนกำลังได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น ดังนั้นในปี 2023 กำลังการผลิตพลังงานทดแทนจึงเพิ่มขึ้น 50% เมื่อเทียบกับผลลัพธ์ในปี 2022 จากข้อมูลของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ ภายในปี 2573 กำลังการผลิตพลังงานหมุนเวียนทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นอีก 2.5 เท่า ในบทความนี้ ผมจะพูดถึงข้อดีข้อเสียของพลังงานแสงอาทิตย์ในความเป็นจริงสมัยใหม่
พื้นที่การประยุกต์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์
พลังงานแสงอาทิตย์มีการใช้งานที่หลากหลายและมีการใช้ในหลายพื้นที่:
พลังงาน
พื้นที่สำคัญประการหนึ่งที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์คือการผลิตไฟฟ้า
เปลี่ยนแสงแดดเป็นไฟฟ้าได้ด้วยแผงโซลาร์เซลล์ ในการทำเช่นนั้น เอฟเฟกต์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในแผงโซลาร์เซลล์จะแปลงแสงเป็นกระแสไฟฟ้า ซึ่งสามารถนำมาใช้โดยตรงหรือเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้ในภายหลัง
แผงโซลาร์เซลล์ติดตั้งบนหลังคาอาคาร บนพื้น ในสถานที่ที่กำหนดเป็นพิเศษเพื่อผลิตไฟฟ้า สิ่งเหล่านี้มีตั้งแต่โซลาร์ฟาร์มขนาดใหญ่ไปจนถึงระบบขนาดเล็กสำหรับใช้ในบ้าน
อุตสาหกรรมยานยนต์
พลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำมาใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อชาร์จยานพาหนะไฟฟ้า รถยนต์บางคันติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาโดยตรง ซึ่งช่วยให้คุณชาร์จแบตเตอรี่ได้แม้ในขณะขับรถ ตัวอย่างเช่น ในปี 2019 นักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ได้เปิดตัว Lightyear One รถยนต์ไฮบริดที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์
อุตสาหกรรมอวกาศ
ในอวกาศ แผงโซลาร์เซลล์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการจ่ายพลังงานให้กับยานอวกาศและดาวเทียม พวกมันแปลงแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า ซึ่งจ่ายพลังงานให้กับทุกระบบบนเรือ
อุปกรณ์เคลื่อนที่
ในบางกรณี แผงโซลาร์เซลล์ใช้เพื่อชาร์จอุปกรณ์เคลื่อนที่ เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต และแล็ปท็อป สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการเดินป่าหรือการเดินทางเมื่อไม่มีไฟฟ้าจากเต้ารับ
ประโยชน์ของพลังงานแสงอาทิตย์
- การใช้งานที่หลากหลาย: พลังงานแสงอาทิตย์ถูกใช้เพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับสิ่งอำนวยความสะดวกโครงสร้างพื้นฐานต่างๆ (รวมถึงยานพาหนะ) ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งไฟฟ้าหลักหรือแหล่งเพิ่มเติม; ใช้ในระบบทำความร้อน ตอบสนองความต้องการส่วนบุคคลในการทำน้ำร้อน ฯลฯ
- เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและไม่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก
- ลดการพึ่งพาทรัพยากรธรรมชาติที่มีจำกัด: การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ช่วยลดการพึ่งพาน้ำมัน ก๊าซ และเชื้อเพลิงอื่นๆ
- ผลกระทบทางเศรษฐกิจ:การลงทุนในพลังงานแสงอาทิตย์ช่วยสร้างงานและช่วยลดค่าใช้จ่าย
- ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ: พลังงานแสงอาทิตย์มีความปลอดภัยและมีศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพ (สัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ)
- ไม่ต้องเดินสายไฟ: แผงโซลาร์เซลล์ไม่จำเป็นต้องเดินสายไฟ ทำให้การติดตั้งง่ายและสะดวกยิ่งขึ้น
ข้อเสียของพลังงานแสงอาทิตย์
- ความไม่สอดคล้องกัน: ข้อเสียคือความไม่แน่นอนในเวลากลางคืนและในวันที่มีเมฆมาก แต่ความสามารถในการกักเก็บพลังงานสามารถแก้ปัญหานี้ได้
- ฤดูกาล: ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ผลิตได้ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี
- การลงทุนเริ่มแรกสูง: ต้นทุนเริ่มแรกของแผงโซลาร์เซลล์ อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง และค่าติดตั้งค่อนข้างสูง
- คืนทุนนาน
ความเป็นไปได้ในการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในพื้นที่ห่างไกลหรือเข้าถึงยาก
ในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซีย การใช้แหล่งพลังงานทดแทน (การสร้างพลังงานแสงอาทิตย์และลม) รวมอยู่ในโครงการสำหรับการพัฒนาที่ยั่งยืนของศูนย์ความร้อนและพลังงานในระดับกฎหมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การนำแนวทางปฏิบัตินี้ยังใช้กับภูมิภาคที่เข้าถึงยากและสถานที่ห่างไกลซึ่งมีสภาพอากาศแจ่มใสตลอดทั้งปี ดังนั้นในพื้นที่ทางตอนใต้ของรัสเซียสิ่งนี้จึงดูมีแนวโน้มดี
ในภูมิภาคขั้วโลกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของปีเป็นคืนขั้วโลก การใช้แหล่งไฟฟ้าดังกล่าวกลับไม่เกิดประโยชน์ ในขณะนี้ คอมเพล็กซ์พลังงานเมกะวัตต์ในภูมิภาคเช่น Krasnodar และ Stavropol Territories รวมถึงในสาธารณรัฐ Kalmykia ได้ให้พลังงานแล้วไม่เพียง แต่สำหรับโรงงานแต่ละแห่งเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งอำนวยความสะดวกด้านโครงสร้างพื้นฐานที่ซับซ้อนรวมถึงโรงงานอุตสาหกรรมด้วย
ปัญหาการรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์เก่า
ในเวลาเดียวกัน ในบางกรณี แบตเตอรี่จะถูกตัดออกก่อนอายุการใช้งานโดยประมาณ สิ่งนี้อาจเกิดขึ้นได้จากสาเหตุดังต่อไปนี้:
- การสึกหรอและการแก่ก่อนวัย แผงอาจมีการสึกหรอและสูญเสียประสิทธิภาพเมื่อเวลาผ่านไป การไม่ปฏิบัติตามเงื่อนไขการทำงานอาจทำให้กระบวนการนี้เร็วขึ้น หากแผงโซลาร์เซลล์หยุดสร้างพลังงานเพียงพอหรือพัง การกำจัดจะหลีกเลี่ยงไม่ได้
- เทคโนโลยีที่ล้าสมัย การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ทำให้รุ่นก่อนหน้านี้ล้าสมัย แผงที่ล้าสมัยอาจมีประสิทธิภาพต่ำเมื่อเทียบกับแผงที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ทำให้ใช้งานไม่ได้
การรวมกับแหล่งพลังงานอื่น
การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับพลังงานหมุนเวียนประเภทอื่นๆ และพลังงานอื่นๆ ร่วมกันถือเป็นหนึ่งในแนวทางที่มีแนวโน้มมากที่สุดในภาคพลังงาน พลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำไปใช้อย่างมีประสิทธิผลร่วมกับพลังงานหมุนเวียนประเภทอื่นๆ เช่น พลังงานลม พลังงานน้ำ และอื่นๆ เช่น นิวเคลียร์และไฮโดรเจน
ข้อดีของแนวทางแบบผสมผสานนี้คือการจัดหาพลังงานที่เชื่อถือได้และมีเสถียรภาพมากกว่าการใช้เพียงประเภทเดียว ตัวอย่างเช่น โรงไฟฟ้าพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์จะชดเชยซึ่งกันและกันในช่วงเวลาที่ต่างกันของวันและขึ้นอยู่กับฤดูกาล ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงที่ไฟฟ้าดับโดยสิ้นเชิงที่ไซต์งาน
นอกจากนี้ การแบ่งปันพลังงานแสงอาทิตย์กับแหล่งอื่นสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของโครงการได้ ในบางกรณี พลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำมาใช้เพื่อรักษาเสถียรภาพของระบบและลดภาระจากแหล่งพลังงานที่มีราคาแพงกว่าได้
โดยทั่วไป การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับพลังงานหมุนเวียนประเภทอื่นๆ และพลังงานอื่นๆ จะช่วยกระจายพอร์ตการลงทุนด้านพลังงาน เพิ่มความยั่งยืนของระบบการจัดหาพลังงาน และลดผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อม
ความเป็นไปได้ในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในด้านต่างๆ
ประโยชน์ของการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในด้านต่างๆ เนื่องมาจากข้อดีในด้านเศรษฐกิจ สิ่งแวดล้อม และสังคม ประการแรก พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่ไม่มีวันหมด ซึ่งแตกต่างจากแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิม เช่น ถ่านหิน และ น้ำมัน
พลังงานแสงอาทิตย์มีอยู่เกือบทุกที่ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความมั่นคงในการจัดหาพลังงาน และลดการพึ่งพาทรัพยากรธรรมชาติเพิ่มเติม นอกจากนี้พลังงานแสงอาทิตย์ยังเป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอีกด้วย ในระหว่างการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ ไม่มีการปล่อยสารอันตรายและก๊าซเรือนกระจก ซึ่งช่วยลดผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมและช่วยต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
ดังนั้นพลังงานแสงอาทิตย์จึงสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย สามารถใช้ได้ในหลายระดับ – ตั้งแต่ขนาดเล็ก (เช่น การจัดหาไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์เคลื่อนที่ หรือการทำน้ำร้อนสำหรับบ้านส่วนตัว) ไปจนถึงโครงการขนาดใหญ่ (การสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่)
