Արևային պանելներ

Արևային պանելները վերջին տարիներին շատերի մոտ մեծ հետաքրքրություն են առաջացրել։ Արևային պանելները արևի լույսը կլանում են և այն վերածում էլեկտրաէներգիայի։ Արևային պանելները բաղկացած են ֆոտոգալվանային բջիջներից, իսկ վերջիններս պատրաստված են կիսահաղորդիչ նյութերից, հիմնականում՝ սիլիցիումից, որը փոխազդելով լույսի հետ՝ առաջացնում է էլեկտրոնների շարժում՝ էլեկտրական հոսք։ Այս գործընթացը հայտնի է որպես «ֆոտոգալվանային էֆեկտ» անվանմամբ, և նկարագրում է արևային պանելների ընդհանուր գործառույթը։
Այսինքն արևային մարտկոցները (նաև հայտնի են որպես «ՖՎ վահանակներ») սարքեր են, որոնք փոխակերպում են արևի լույսը էլեկտրականության:

Արևային մարտկոցները կարող են օգտագործվել բազմաթիվ գործածությունների համար, այդ թվում՝ կացարանների հեռահաղորդակցման համակարգերի, հեռահաղորդակցության սարքավորումների, հեռակառավարման և, իհարկե, էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար։

Նախապատմություն և «առաջին քայլեր»

Արեգակնային էներգիայի զարգացումն ունի ավելի քան 100 տարվա պատմություն։ Նախկինում արևային էներգիան հիմնականում օգտագործվում էր գոլորշու առաջացման համար, որն այնուհետ կարող էր օգտագործվել մեքենաների սնուցման համար: Միայն Էդմոն Բեքերելի կողմից «ֆոտոէլեկտրական էֆեկտի» հայտնաբերումից հետո հնարավոր դարձավ արեգակնային էներգիայի էլեկտրական էներգիայի փոխակերպումը։ Այնուհետև Բեկերելի հայտնագործությունը հանգեցրեց 1893 թվականին Չարլզ Ֆրիտսի կողմից առաջին իսկական արևային մարտկոցի գյուտին։ Այնուհետև հայտնվեց այն սարքը, որը մենք այսօր գիտենք որպես արևային վահանակ։

1954 թվականի ապրիլի 25-ին Bell Laboratories ընկերությունը հայտարարեց սիլիցիումի վրա հիմնված առաջին արևային բջիջների ստեղծման մասին, որոնք կարող են ստեղծել էլեկտրական հոսանք։ Այս բացահայտումն արել են ընկերության 3 աշխատակիցներ՝ Քելվին Սաութեր Ֆուլերը, Դերիլ Չապինը և Ջերալդ Փիրսոնը։ Նրանց ստեղծած արևային մարտկոցի արդյունավետությունը 6% էր։

Ընթացիկ կիրառում

Արևային մարտկոցներն իրենց առաջին լայն կիրառումը գտան տիեզերական արբանյակներում: 1958 թվականի մարտի 17-ին ԱՄՆ-ում արձակվեց արևային էներգիայով աշխատող արբանյակ Avangard1-ը։

1958 թվականի մայիսի 15-ին ԽՍՀՄ-ում արձակվեց նաև մեկ արբանյակ, որն օգտագործում էր արևային մարտկոցներ՝ Sputnik3-ը։

Այսօր արևային մարտկոցները և ամբողջական արևային վահանակների համակարգերը օգտագործվում են կիրառությունների լայն շրջանակ ապահովելու համար:

Արևային պանելների օգտագործումը էլեկտրաէներգիա արտադրելու շատ գործնական միջոց է: Ներկայումս մարդիկ, ովքեր օգտագործում են արևային պանելներ, մեծապես օգուտ են քաղում արևային էներգիայի համակարգերից: Այլևս պետք չէ հսկայական գումարներ վճարել էլեկտրաէներգիա ունենալու համար։ Արևային էլեկտրական համակարգը պոտենցիալ ավելի քիչ ծախսատար է և կարող է էլեկտրաէներգիա ապահովել ավելի քան երեք տասնամյակ, եթե պատշաճ կերպով այն պահպանվի:

Բացի այդ արևային էլեկտրական համակարգը և՛ մաքուր է, և՛ վերականգնվող: Կլիմայի գլոբալ փոփոխության հետևանքով ավելի կարևոր է դարձել անել հնարավորը ջերմոցային գազերի արտանետումների պատճառով մեր մթնոլորտի վրա ճնշումը նվազեցնելու համար: Արևային մարտկոցները չունեն շարժական մասեր և պահանջում են նվազագույն սպասարկում: Նրանք դիմացկուն են և պահպանվում են տասնամյակներ՝ պատշաճ խնամքով:

Արևային պանելները լայնորեն օգտագործվում են արևադարձային և մերձարևադարձային շրջաններում, որտեղ արևային օրը ավելի երկար է։ Արևային պանելները հատկապես տարածված են միջերկրածովյան երկրներում։ Օրինակ Իսպանիայում, 2007 թվականից սկսած, տները համալրվում են արևային պանելներով։

Պոպուլյար արտադրողներ, վիճակագրական տվյալներ, գնագոյացում

Արևային պանելների արտադրությունը 2022 թվականին աճել է ռեկորդային 270 ՏՎտ/ժ-ով (26%)՝ հասնելով մոտ 1300 ՏՎտժ-ի: 2022 թվականին այն գրանցեց վերականգնվող էներգիայի ցանկացած տեխնոլոգիայի ամենամեծ բացարձակ աճը՝ պատմության մեջ առաջին անգամ գերազանցելով քամու էներգիան։ Ակնկալվում է, որ արևային պանելների կիրառման շարունակական աճը, մատակարարման շղթայի զանգվածային զարգացումը և աճող քաղաքական աջակցությունը, հատկապես Չինաստանում, ԱՄՆ-ում, Եվրամիությունում և Հնդկաստանում, կապահովեն առաջիկա տարիների զարգացման հեռանկարը։

Չինաստանը շարունակում է առաջատար դիրք զբաղեցնել արևային պանելների հզորությունների ընդլայնմամբ՝ 2022 թվականին ավելացված 100 ԳՎտ-ով, որը գրեթե 60%-ով ավելի է, քան 2021 թվականին։
Եվրամիությունը արագացնում է արևային էներգիայի ընդունումը՝ ի պատասխան էներգետիկ ճգնաժամի, 2022 թվականին ավելացնելով 38 ԳՎտ, ինչը 50 տոկոսով ավել է 2021 թվականի համեմատ:
ԱՄՆ-ում արտադրվող էլեկտրաէներգիայի մոտ 2,8%-ն արտադրվում է արևային էներգիայով։

2021 թվականին արևային էներգիան կազմել է վերականգնվող աղբյուրներից արտադրվող էլեկտրաէներգիայի 13,5%-ը։
2022 թվականին ամերիկացիները բավականաչափ արևային պանելներ են տեղադրել 22 միլիոն տների համար:
Միջին հաշվով, տնային արևային համակարգի արժեքը կազմում է 10,878–21,7567 ԱՄՆ դոլար:

Հայաստանում արևային պանելների 20֊100Վտ հզորությամբ համակարգի արժեքը կազմում է միջինում 200 000 դրամ։

Արևային պանելներ համաշխարհային առաջատար արտադրողների եռյակն են՝ LONGi Solar, Tongwei Solar և JA Solar։

Tongwei Solar-ը հիմնադրվել է 2009 թվականին, աշխարհի խոշորագույն բյուրեղային սիլիցիումային արևային բջիջների ընկերություններից մեկն է: Tongwei Solar-ն ունի չորս գործարան Չինաստանում և հանդիսանում է Tongwei Group խոշոր գյուղատնտեսական ընկերության դուստր ձեռնարկությունը: Նրանք արտադրում են ինչպես բազմաբյուրեղ, այնպես էլ միաբյուրեղ արևային բջիջներ և վահանակներ՝ 2020 թվականին մատակարարելով 12,1 ԳՎտ հզորություն։

LONGi Solar-ը ևս բարձր արդյունավետությամբ միաբյուրեղ արևային բջիջների և վահանակների աշխարհի խոշորագույն արտադրողներից մեկն է: Գլխամասային գրասենյակը գտնվում է Չինաստանում՝ Սիան քաղաքում։ LONGi-ն հիմնադրվել է 2000 թվականին և մատակարարել է 14,7 գիգավատտ (GW) էներգիա 2020 թվականին։

JA Solar-ը հիմնադրվել է 2005 թվականին և նրանց առաջին արտադրական կենտրոնը կառուցվել է Չինաստանի Ֆենգսիանգ քաղաքում, որտեղ այժմ գտնվում է նրանց հիմնական արտադրական կենտրոնը: Նրանք արտադրում են էժան արևային պանելներ՝ կիսաբջջային տեխնոլոգիայով, որոնք ունեն միջին տիրույթի արդյունավետություն, թեև դրանք գերազանցում են միջին դասի իրենց մրցակիցներից շատերին: JA Solar-ը 2020 թվականին մատակարարել է 10,8 ԳՎտ էներգիա:

Ազդեցությունը մարդկանց և շրջակա միջավայրի վրա

Արևային պանելները անվտանգ են նաև առողջության համար։ Արևային էլեկտրակայան տեղադրելուց վախենալու պատճառներ չկան։ Հարկ է նշել, որ արևային պանելները չունեն որևէ բացասական ազդեցություն նաև շրջակա միջավայրի վրա։ 1 կՎտժ ֆոտոգալվանային էներգիան արտադրում է ընդամենը 50 գ ածխաթթու գազ։ Համեմատության համար նշենք, որ երբ ածուխից ստացվում է նույն քանակությամբ էներգիա, արտազատվում է 1000 գ ածխաթթու գազ:

Օգտագործված արևային մարտկոցների հեռացումը նույնպես չի վնասում շրջակա միջավայրին։ Այս գործընթացը ենթակա է խիստ օրենսդրական պահանջների, որոնք ապահովում են, որ ժամկետանց ֆոտոգալվանային մոդուլների և՛ ապամոնտաժումը, և՛ պահեստավորումն ու մշակումը տեղի ունենան առանց շրջակա միջավայրի համար որևէ վտանգի: