"ऊर्जा" शब्दको अर्थ काम गर्ने क्षमता हो। प्राकृतिक विकास र नयाँ प्रविधिको प्रयोगका कारण विश्वमा ऊर्जाको आवश्यकता निकै उच्च आयाममा बढेको छ । कोइला, ग्याँस र तेलजस्ता हामी निर्भर हुने दहनशील इन्धनको स्रोत सीमित छन्। इन्धनको बढ्दो जलनले ग्लोबल वार्मिङ र वायु प्रदूषणको चिन्ता बढाउँछ। उर्जाको लागि जीवाश्म ईन्धनको अत्यधिक निर्भरताका कारण, तिनीहरू सकिँदै गएका छन्, वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतहरू खोज्न आवश्यक छ, र एक वैकल्पिक स्रोत सूर्य हो।
सौर्य उर्जा भनेको सूर्यबाट आउने उज्यालो प्रकाश र ताप हो जुन सौर्य ताप, सौर्य तापीय उर्जा, सौर्य वास्तुकला, र कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण जस्ता सँधै विकसित हुने प्रविधिहरू प्रयोग गरी प्रयोग गरिन्छ।
यो नवीकरणीय उर्जाको एक अत्यावश्यक स्रोत पनि हो, र यसका प्रविधिहरूलाई व्यापक रूपमा निष्क्रिय सौर्य वा सक्रिय सौर्यको रूपमा चित्रण गरिएको छ जुन तिनीहरूले सौर्य ऊर्जालाई कसरी खिच्छन् र वितरण गर्छन् वा यसलाई सौर्य ऊर्जामा रूपान्तरण गर्छन्।
सिक्ने उद्देश्यहरू
यस पाठको अन्त्यमा, तपाईंले सक्षम हुनुपर्दछ:
सूर्य एक अत्यन्त शक्तिशाली ऊर्जा स्रोत हो, र सूर्यको किरण पृथ्वीले प्राप्त गरेको ऊर्जाको सबैभन्दा ठूलो स्रोत हो। जमिनमा पुग्ने सौर्य विकिरण वा सूर्यको किरणमा लगभग ५० प्रतिशत देखिने प्रकाश, ४५ प्रतिशत इन्फ्रारेड विकिरण र थोरै मात्रामा पराबैंगनी र विद्युत चुम्बकीय विकिरणका अन्य रूपहरू हुन्छन्। सौर्य ऊर्जा भनेको सूर्यबाट आउने प्रकाश र ताप मात्र हो। सौर्य ऊर्जा उपलब्ध सबैभन्दा स्वच्छ र प्रचुर मात्रामा नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत हो।
सौर्य ऊर्जा को रूपहरु
माथि उल्लेख गरिएझैं, सौर्य प्यानल सूर्यको किरण वा सौर्य विकिरण सङ्कलन र विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्न जिम्मेवार छ। सोलार चार्ज कन्ट्रोलरले सोलार प्यानलबाट ब्याट्रीमा प्रवाहको प्रवाहलाई नियमन गर्छ। नियन्त्रकले ब्याट्रीको भोल्टेज निगरानी गर्छ र ब्याट्री पूर्ण चार्ज हुँदा वर्तमान घटाउँछ। ब्याट्रीले पछि प्रयोगको लागि ऊर्जा भण्डार गर्छ। एक इन्भर्टरले प्रत्यक्ष प्रवाह (जुन सौर्य उत्पन्न गर्दछ) लाई वैकल्पिक करेन्टमा रूपान्तरण गर्दछ (जुन विद्युतीय ग्रिडमा प्रयोग गरिन्छ)। मिटरले फ्रिज, बल्ब र टेलिभिजन जस्ता घरेलु उपकरणहरूले प्रयोग गर्ने ऊर्जाको मात्रा नाप्छ।
सौर्य ऊर्जा निम्न मध्ये कुनै पनि रूप मा हुन सक्छ;
सौर्य विकिरणलाई थर्मल ऊर्जा वा विद्युत ऊर्जामा रूपान्तरण गर्न सकिन्छ।
थर्मल ऊर्जा
सौर्य उर्जा खिच्न र यसलाई थर्मल उर्जामा रूपान्तरण गर्न प्रयोग हुने सबैभन्दा सामान्य यन्त्रहरू फ्ल्याट-प्लेट कलेक्टरहरू हुन्, जुन सौर्य तताउने अनुप्रयोगहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ। पृथ्वीको सतहमा सौर्य विकिरणको तीव्रता कम भएकाले यी सङ्कलकहरू क्षेत्रफलमा ठूलो हुनुपर्छ। उदाहरणका लागि, एक व्यक्तिको लागि आवश्यक ऊर्जा सङ्कलन गर्न कलेक्टरसँग लगभग 40 वर्ग मिटर (430 वर्ग फिट) को सतह क्षेत्र हुनुपर्छ।
सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने फ्ल्याट-प्लेट सङ्कलकहरूमा कालो भएको धातुको प्लेट हुन्छ, जसलाई काँचको एक वा दुईवटा पानाले ढाकिएको हुन्छ, जुन सूर्यको किरणले तातेको हुन्छ। सूर्यको किरणको ताप त्यसपछि हावा वा पानीमा सारिन्छ, जसलाई वाहक तरल पदार्थ भनिन्छ, जुन प्लेटको पछाडिबाट बग्छ। यो तातो प्रत्यक्ष रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ वा भण्डारणको अर्को माध्यममा स्थानान्तरण गर्न सकिन्छ। रातमा वा बादलको दिनमा प्रयोगको लागि तापको भण्डारण घामको अवधिमा तताइएको पानी भण्डारण गर्न इन्सुलेटेड ट्याङ्कीहरू प्रयोग गरेर पूरा गरिन्छ। फ्ल्याट-प्लेट कलेक्टरहरूले सामान्यतया 66 देखि 93 डिग्री सेल्सियस सम्मको तापक्रममा क्यारियर फ्लुइडलाई तताउँछन्। कलेक्टरको डिजाइनमा निर्भर गर्दै, त्यस्ता कलेक्टरहरूको दक्षता 20 देखि 80 प्रतिशतसम्म हुन्छ।
थर्मल ऊर्जा रूपान्तरणको अर्को विधि सौर्य पोखरीहरूमा पाइन्छ, जुन सौर्य ऊर्जा सङ्कलन र भण्डारण गर्न डिजाइन गरिएको नुनपानीका निकायहरू हुन्। यी पोखरीहरूबाट निकालिएको तातोले रसायन, खाना, कपडा, पौंडी पोखरी र पशुधन उत्पादन गर्न सक्षम बनाउँछ। सौर्य पोखरीहरू स्थापना र मर्मत गर्न निकै महँगो छन् र सामान्यतया न्यानो ग्रामीण क्षेत्रहरूमा सीमित छन्।
बिजुली उत्पादन
सौर्य विकिरणलाई सौर्य कक्षहरूद्वारा सिधै बिजुलीमा रूपान्तरण गर्न सकिन्छ। त्यस्ता कक्षहरूमा, प्रकाशले धातु र अर्धचालक (जस्तै सिलिकन) वा दुई अर्धचालकहरू बीचको जंक्शनमा प्रहार गर्दा सानो विद्युतीय भोल्टेज उत्पन्न हुन्छ। एकल फोटोभोल्टिक सेल द्वारा उत्पन्न शक्ति लगभग दुई वाट छ। अधिकांश वर्तमान फोटोभोल्टिक कोशिकाहरूको ऊर्जा दक्षता लगभग 15 देखि 20 प्रतिशत मात्र हुन्छ, र सौर्य विकिरणको तीव्रता कम भएको हुनाले, त्यस्ता कोशिकाहरूको ठूला र महँगो एसेम्बलीहरू पनि मध्यम मात्रामा शक्ति उत्पादन गर्न आवश्यक हुन्छ।
फोटोभोल्टिक सेलहरूको ठूला एकाइहरू दुर्गम क्षेत्रहरूमा पानी पम्पहरू र सञ्चार प्रणालीहरू र सञ्चार उपग्रहहरूको लागि शक्ति प्रदान गर्न प्रयोग गरिएको छ।
क्लासिक क्रिस्टलीय सिलिकन प्यानलहरू र पातलो-फिल्म सौर सेलहरू प्रयोग गरेर उभरिरहेको प्रविधिहरू, भवन-एकीकृत फोटोभोल्टिकहरू सहित, व्यापार मालिकहरू र घर मालिकहरूले परम्परागत विद्युत आपूर्ति प्रतिस्थापन गर्न तिनीहरूको छतमा स्थापना गर्न सक्छन्।
केन्द्रित सौर्य ऊर्जा प्लान्टहरूले फराकिलो क्षेत्रबाट प्राप्त भएको सूर्यको प्रकाशलाई सानो कालो रिसीभरमा केन्द्रित गर्न ध्यान केन्द्रित गर्ने, वा फोकस गर्ने सङ्कलकहरूलाई प्रयोग गर्दछ, जसले गर्दा उच्च तापक्रम उत्पादन गर्नको लागि प्रकाशको तीव्रतामा उल्लेखनीय वृद्धि हुन्छ। सावधानीपूर्वक पङ्क्तिबद्ध ऐना वा लेन्सहरूको एरेहरूले 2,000 डिग्री सेल्सियस वा बढीको लक्षित तापक्रम ताप्न पर्याप्त सूर्यको प्रकाशलाई केन्द्रित गर्न सक्छ। यो तातो त्यसपछि बॉयलर सञ्चालन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसले बारीमा स्टीम टर्बाइन बिजुली उत्पादन गर्ने पावर प्लान्टको लागि स्टीम उत्पन्न गर्दछ। सीधै वाफ उत्पादन गर्नका लागि, चल मिररहरू व्यवस्थित गर्न सकिन्छ जसले गर्दा कालो पाइपहरूमा ठूलो मात्रामा सौर्य विकिरण केन्द्रित गर्न सकिन्छ जसको माध्यमबाट पानी परिचालित हुन्छ र यसरी तताइन्छ।
अन्य अनुप्रयोगहरू
वाष्पीकरणद्वारा समुद्री पानीबाट नुन उत्पादन गर्न सौर्य ऊर्जा प्रयोग गरिन्छ। सौर्य शक्तिबाट चल्ने डिसेलिनेशन एकाइहरूले नुनिलो पानीलाई पिउने पानीमा परिणत गर्छ, सूर्यको ऊर्जालाई तातोमा, प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्ष रूपमा, डिसेलिनेशन प्रक्रियालाई चलाउनको लागि।
वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतको रूपमा हाइड्रोजनको स्वच्छ र नवीकरणीय उत्पादनको लागि सौर्य प्रविधि पनि देखा परेको छ।
सौर्य ऊर्जा प्रणालीको कार्यसम्पादनलाई असर गर्ने कारकहरू
1. मौसम परिवर्तन
तापक्रमको जोखिमले सौर्य कोशिकाको दैनिक उत्पादनलाई समयभन्दा पहिले नै घटाउन सक्छ, उच्च तापक्रमले भोल्टेजमा गिरावट र समग्र शक्तिमा गिरावट निम्त्याउँछ। सौर्य कोशिकाहरूले तातो मौसममा भन्दा चिसोमा राम्रो प्रदर्शन गर्छन्। तसर्थ, 25 डिग्री सेल्सियस भन्दा माथिको तापक्रममा वृद्धिले सौर्य प्यानल उत्पादन क्षय निम्त्याउँछ।
2. छायांकन
सोलार प्यानलको सानो भागमा पनि छायाँ पर्दा पूरै स्ट्रिङबाट प्रवाह कम हुन्छ। छायादार कक्षहरूले सम्पूर्ण सौर्य ऊर्जा प्रणालीको वर्तमान प्रवाहलाई असर गर्छ।
3. छत अभिमुखीकरण
सौर्य प्यानलको झुकावको कोणलाई मौसम, अक्षांश र देशान्तर र घाम लाग्ने घण्टामा हुने परिवर्तनका आधारमा सक्रिय रूपमा समायोजन गर्नुपर्छ।
4. सौर्य प्यानलको सरसफाई
सौर्य प्यानल सतहको सफाई प्रत्यक्ष रूपमा फोटोइलेक्ट्रिक पावर रूपान्तरणसँग जोडिएको छ। बालुवाको आँधी, प्रदूषित वातावरण र वर्षा सोलार मोड्युलको दक्षता घटाउनमा भूमिका खेल्ने केही कारकहरू हुन्।
सौर्य ऊर्जाको फाइदा र बेफाइदा
सौर्य ऊर्जाका फाइदाहरू हुन्;
सौर्य ऊर्जाका बेफाइदाहरू समावेश छन्;
सारांश
