Sončna energija

Sončna energija je skupen izraz za vrsto postopkov pridobivanja energije iz sončne svetlobe. Sončno energijo že stoletja izrabljajo številni tradicionalni načini gradnje, v zadnjih desetletjih pa je zanimanje zanjo v razvitih državah naraslo hkrati z zavedanjem o omejenosti drugih energetskih virov, kot so fosilna goriva, ter njihovih vplivih na okolje. V okoljih, kjer drugih virov energije ni na voljo – denimo oddaljeni kraji ali celo vesoljski prostor – se sončna energija že močno uporablja.

To je energija, ki prihaja od sonca v obliki sončnega sevanja. S pomočjo fotovoltaike in ostalih elementov, ki spadajo zraven lahko učinkovito uporabimo sončno energijo za hlajenje in ogrevanje prostorov, dnevno svetlobo, kuhanje, toplo vodo (sanitarno vodo) in za visoko temperaturne procese v industriji. Solarna tehnologija je značilna kot pasivna ali aktivna solarna glede na način zajema, pretvorbe in distribucije solarne energije. Aktivne solarne tehnike delujejo na principu fotovoltaike in kolektorjev za izkoriščanje sončne energije. Pasivne pa vključujejo usmerjenost stavb in izbiro najugodnejšega materiala.

Glede na navedena merila lahko fotovoltaiko in sončne elektrarne opredelimo kot najsodobnejše elektroenergetske vire.

Sončne elektrarne za svoje delovanje uporabljajo energijo sonca, ki je osnovni gonilni energetski vir na Zemlji. Sončevo obsevanje Zemlje več tisočkrat presega potrebe človeštva po vsej primarni energiji oziroma, vsako uro Sonce na Zemljo pošlje toliko energije, kot jo človeštvo uporabi v enem letu. Potencial Sonca znatno presega celotne energetske potrebe človeštva.
Fotovoltaična oziroma fotonapetostna pretvorba tako pomeni neposredno pretvarjanje svetlobne energije sončnega sevanja v električno energijo. Kot zelo estetski zeleni obnovljivi vir energije se lahko sončne elektrarne zaradi modularne zasnove uporabljajo za izgradnjo sončnih elektrarn reda velikosti od nekaj mili- do več megavatov. Prav to omogoča njihovo razpršenost, ki odločilno vpliva na zmanjšanje izgub v elektroenergetskem omrežju in zagotavljanje energetske samostojnosti ter neodvisnosti uporabnikov sončnih elektrarn.

Osnovni elementi sončnih fotonapetostnih elektrarn so sestavljeni iz dveh sklopov:
  • Prvega predstavljajo sončni fotonapetostni moduli, ki so srce vsake sončne elektrarne ter pretvarjajo elektromagnetno valovanje sonca v enosmerni električni tok in napetost (sončne celice). 
  • Drugi sklop so elektroenergetski elementi, namenjeni uporabi proizvedene električne energije za posamezne namene. Mednje spadajo: razsmerniki, nosilna konstrukcija, priključni kabli, DC- in AC-spojišča, regulatorji, akumulatorji, stikalne in zaščitne naprave ter ostali inštalaterski material.
Sončna elektrarna deluje na enostaven način. Fotovoltaične module namestimo na streho ali konstrukcijo, jih medsebojno povežemo in že proizvajajo električno energijo. S pomočjo razsmernika pretvorimo napetost iz enosmerne v izmenično in električno energijo preko števca pošiljamo v omrežje.