Virkar sólarorka í öllum veðrum?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Virkar sólarorka í öllum veðrum?
Spyrjandi á líklega við það hvort vinnsla sólarorku með sólarrafhlöðum (e. solar cells) sé óháð veðri. Einfalda svarið er að svo er ekki. Þegar dumbungur er, dimmviðri eða hreinlega rigning, þá berst minna sólarljós niður til jarðar og orkan sem sólarrafhlaðan tekur við og sendir frá sér minnkar að sama skapi. Hitt er líka nær augljóst að sólarrafhlöður vinna ekki orku á næturnar þegar ekkert sólarljós berst til þeirra. Þetta er rætt nánar í textanum hér á eftir.

Öll orka á jörðinni kemur beint eða óbeint frá sólinni, nema orkan sem er í iðrum jarðar. Plöntur og þörungar nýta sólarorka til ljóstillífunar og binda þannig kolefni. Aðrar lífverur á jörðinni lifa á þessari frumframleiðslu plantna og þörunga. Sólarorkan veldur líka eilífri hringrás vatns og lofts á jörðinni. Orkan sem berst á hverri klukkustund til jarðar frá sólinni gæti í dugað til að svala ársorkuþörf alls mannkynsins.

Með sólarrafhlöðum er hægt að umbreyta sólarljósi beina leið í rafmagn. Rafeindir í sólarrafhlöðunum gleypa ljóseindir sólargeislanna og mynda rafstraum.

Mismikið berst af sólarorku til jarðarinnar, bæði eftir stað og tíma. Í kringum miðbaug er mest af henni en eftir því sem farið er nær heimskautunum minnkar sólarorkan á flatareiningu.

Ýmislegt fellur undir skilgreiningu á veðri, til dæmis vindur, hiti, raki og lofþrýstingur. Vindur hefur engin áhrif á ljóseindir. Sólarrafhlaða sem staðsett er í miklu roki býr til jafn mikið rafmagn og sólarrafhlaða í logni – ef jafn mikið af sólarljósi fellur á þær báðar.

Þegar vatnsgufa í andrúmsloftinu kólnar myndast ský og þau hafa töluverð áhrif á ljóseindir. Efra borð skýjanna endurkastar nefnilega hluta af sólarljósinu aftur út í geim og sólarorkan nær þá ekki öll til jarðar. Nokkuð af sólarljósinu berst hins vegar í gegnum skýin og er þá hægt að nota hana til að búa til rafmagn með sólarrafhlöðum.

Skýin hafa þannig töluverð áhrif á sólarorkuna sem nýtist til rafmagnsframleiðslu með sólarrafhlöðum. Hins vegar er gott að átta sig á því að þegar ský eru á lofti er varmatap vegna geislunar frá jörðinni minna en þegar heiðskírt er. Um þetta má til dæmis lesa í svari við spurningunni Hver yrðu áhrif sólarljóssins á jörðina ef ekki væri raki í andrúmsloftinu sem dreifir og endurkastar því?

Nú mætti ætla að þessar sveiflur sólarorkunnar, sem eru að nokkru leyti ófyrirsjáanlegar, komi mjög að sök í rekstri sólarrafhlaðna. En þar er ekki allt sem sýnist. Rafmagn frá sólarrafhlöðum er oft sent inn á rafveitur sem nota líka aðrar orkulindir, svo sem vatnsafl, vindorku eða jarðefnabruna (kol, olíu og fleira). Þegar ein lindin bregst taka hinar við á meðan án þess að neytandinn verði neins var.

Öðru máli gegnir þegar sólarorka er ein um hituna í viðkomandi kerfi, til dæmis ef við notum hana fjarri öðrum mannvirkjum og jafnvel mannabyggðum. En við getum þá mætt sveiflunum – eða reynt að mæta þeim – með því að safna rafmagni frá sólarrafhlöðunum inn á rafgeyma þegar bjart er og gott veður, og nota það síðan þegar dimmt er og framleiðslan liggur niðri.

Margir vefsíður framleiðenda sólarrafhlaða gefa upp að skerðing rafmagnsframleiðslu þegar í skýjuðu veðri sé töluverð. Þá framleiða þær um 10 til 25% af því sem þær gera í björtu veðri.

Heimildir:

• Do Solar Panels Work at Night or On Cloudy Days? | EnergySage. (Sótt 6.12.2017).
• Which Solar Panel Is Best In Cloudy Weather?. (Sótt 6.12.2017).
Do Solar Panels Work on Cloudy Days? | CAM Solar. (Sótt 6.12.2017).

Myndir:

• Solar Panels Free Stock Photo - Public Domain Pictures. (Sótt 6.12.2017).
• Vísindavefurinn: Hvers vegna er stundum kalt og stundum heitt?. (Sótt 6.12.2017).
• File:ISS-48 Towering cumulonimbus and other clouds over the Earth (3).jpg - Wikimedia Commons. (Sótt 6.12.2017).

...