خورشید منبع عظیم و سرآغاز حیات و منشأ سایر انرژی ها است. در حدود ۶۰۰۰ میلیون سال از تولد این گوی آتشین می گذرد و در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم آن به انرژی تبدیل می شود. به طور متوسط خورشید در هر ثانیه ۱/۱ در ۱۰ به توان ۲۰ کیلووات ساعت انرژی ساطع می کند. از کل انرژی منتشر شده توسط خورشید، تنها در حدود ۴۷ درصد آن به سطح زمین می‌رسد. این بدان معنی است که زمین در هر ساعت، تابشی در حدود ۶۰ میلیون Btu دریافت می‌کند. یعنی انرژی ناشی از سه روز تابش خورشید به زمین برابر با تمام انرژی ناشی از احتراق کل سوخت‌‌های فسیلی در دل زمین است.
بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که در اثر تابش خورشید به مدت چهل روز، می‌توان انرژی مورد نیاز یک قرن را ذخیره نمود. انرژی خورشید یکی از منابع تامین انرژی رایگان، پاک و عاری از اثرات مخرب زیست محیطی است که از دیرباز به روش‌های گوناگون مورد استفاده بشر قرار گرفته است.
انواع کاربرد انرژی خورشیدی
- کاربرد نیروگاهی : شامل تاسیساتی که با استفاده از آنها انرژی جذب شده حرارتی خورشید به الکتریسیته تبدیل می شود .
کاربرد غیرنیروگاهی: آبگرمکن و حمام خورشیدی، سرمایش و گرمایش خورشیدی، آب شیرین کن خورشیدی، خشک کن خورشیدی اجاق خورشیدی، کوره های خورشیدی و خانه های خورشیدی
انواع روش های استفاده از سیستم های فتوولتائیک
- سیستم های مستقل از شبکه (Stand Alone)
- سیستم های متصل به شبکه (Grid connected)
- سیستم های تغذیه چندگانه (Hybrid)
- سیستم های مستقل از شبکه (Stand Alone)
از این سیستم برای تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز مناطق خارج از شبکه و جلوگیری از گسترش بیش از حد شبکه سراسری برق استفاده می شود. انرژی الکتریکی مورد نیاز با استفاده از پنلهای خورشیدی و سیستمهای ذخیره کننده و کنترل کننده نسبتاً ساده، قابل تأمین می باشد. بازه توانی این سیستم از چند وات تا چندین مگاوات قابل نصب و راه اندازی است و بعنوان یک واحد نیروگاهی با طول عمرمناسب حدود ۲۵ سال می تواند با قابلیت اطمینان بالا جهت تامین برق مورد نیاز استفاده گردد.
از جمله مزایایی که در رشد و توسعه این سیستم بویژه در مناطق محروم کشور نقش عمده و بسزایی دارد می توان به عدم نیاز به شبکه سراسری، عدم نیاز به سوخت و مشکلات سوخت رسانی بویژه در مناطق صعب العبور، عدم نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم و طول عمر مناسب اشاره نمود.
- سیستم های متصل به شبکه (Grid connected)
به منظور تقویت شبکه سراسری برق و جلوگیری از فشار الکتریکی وارده بر نیروگاهها در طی روز، استفاده از نیروگاه های خورشیدی متصل به شبکه سراسری بصورت متمرکز و یا غیرمتمرکز از جمله راه حلهای این مشکل می باشد.
عملکرد این سیستم بگونه ای است که برق حاصل از پنلهای خورشیدی با استفاده از ادوات و تجهیزات الکترونیکی مستقیما به برق از نوع AC تبدیل می گردد و به شبکه سراسری تزریق می شود.
از مزایای این سیستم می توان به موارد زیر اشاره کرد:
-نصب و راه اندازی ساده
-راندمان بالا و عدم نیاز به تجهیزات جانبی پیچیده
-عدم نیاز به باطری جهت ذخیره انرژی الکتریکی
- تغذیه چندگانه (Hybrid)
در صورتی که سیستمهای خورشیدی با منابع دیگر تأمین انرژی، مانند توربین باد، مولد دیزل و … توان الکتریکی مورد نیاز بخشی را تأمین نماید، اصطلاحاً سیستم تغذیه چندگانه نام گذاری می گردند. حداقل دو نوع مختلف انرژی در نیروگاه های هیبریدی وجود دارد. این ترکیبی از یک دیزل ژنراتور و یک سیستم انرژی تجدیدپذیر با ذخیره سازی یا بدون ذخیره سازی است. نیروگاه های خورشیدی هیبریدی PV-Diesel بدون ذخیره سازی نیاز به سرمایه کمی دارند.
