Արևային ՎԱՀԱՆԱԿՆԵՐԻ ԷՎՈԼՈՒՑԻԱՆ
08.04.2022
Այսօր ամեն քայլափոխի մեզ հանդիպող արևային վահանակներն իրականում անցել են զարգացման երկար և բարդ ճանապարհ: Արևային էներգիան ընդհանրապես նորություն չէ մարդկանց համար, պարզապես այն սկսել են օգտագործել նորովի և նոր բնագավառներում: Մարդիկ արևային էներգիան օգտագործել են դեռևս մ.թ.ա. 7-րդ դարում: Փաստ է, որ արևային էներգիան նույնիսկ ամենապարզունակ ձևերով օգտագործվել է այնքան ժամանակ, որքան մարդը քայլում է երկրի վրա:
Արևային էներգիայի պատմության մեջ կա մի լեգենդ, ըստ որի Արքիմեդեսը արևային էներգիայի օգնությամբ հրդեհում է Հռոմեական կայսրության պաշարած նավերը: Նա արևի լույսը արտացոլելով բրոնզե վահանակներից՝ կենտրոնացնում է այդ ճառագայթները հարձակվող թշնամու նավերի վրա:
Արևային բջջի հայտնագործումը էական փոփոխություն մտցրեց էներգիայի արտադրության ոլորտում: Սակայն սկզբնական օգտագործվող արևային բջիջը միանգամայն տարբերվել է այսօր լայնորեն օգտագործվող բջիջից, այն անցել է երկար և բարդ ճանապարհ: 1839 թվականին ֆրանսիացի ֆիզիկոս Էդմոնդ Բեքերելը, երբ հաղորդիչ լուծույթում փորձ էր կատարում մետաղական էլեկտրոդից կազմված բջջի հետ, հայտնաբերեց ֆոտովոլտային էֆեկտը: Նա նկատեց, որ բջիջը լույսի ազդեցության տակ ավելի շատ էլեկտրաէներգիա է արտադրում:
Ավելի ուշ՝ 1873 թվականին, Ուիլոուբբի Սմիթը հատնաբերեց, որ սելենիումը կարող է գործել, որպես ֆոտոհաղորդիչ: Իսկ ընդամենը երեք տարի անց՝ 1876 թվականին Ուիլյամ Գրիլս Ադամսը և Ռիչարդ Էվանս Դեյը կիրառեցին Բեքերլիի հայտնաբերած սելենիումի ֆոտովոլտային սկզբունքը, և վերահաստատեցին, որ ըստ էության, սելենիումը կարող է լույսի ազդեցության տակ էլեկտրաէներգիա արտադրել:
Ֆոտովոլտային էֆֆեկտի հայտնաբերումից գրեթե 50 տարի անց, 1883 թվականին ամերիկացի գյուտարար Չարլզ Ֆրիցը ստեղծեց սելենիումի առաջին արևային բջիջը: Չնայած որ ժամանակակից վահանակների համար օգտագործվում է սիլիցիումի բջիջը, սակայն սելենիումի արևային բջիջը ևս հանդիսանում է այժմ օգտագործվող տեխնոլոգիաներից մեկը:
1905 թվականին Ալբերտ Էյնշտեյնը կատարեց մի աշխատանք, որում առաջարկեց մաթեմատիկական մոդել, այն բացատրում էր որոշ նյութերից էլեկտրոնների արտանետումը, երբ լույսը ընկնում է դրանց վրա: Այս հայտարարությունն անելու համար նա ենթադրեց լույսի «քվանտների» առկայությունը, որոնք ներկայումս կոչվում են ֆոտոններ:
Այս հայտնագործությունը շատ կարևոր է և արժանի է Նոբելյան մրցանակի (Ալբերտ Էյնշտեյնը ֆիզիկայի բնագավառում Նոբելյան մրցանակ ստացավ 1921 թվականին, ի լրումն իր այլ ներդրումների, որոնք այն ժամանակ այնքան էլ արդիական չէին, որքան ֆոտոէլեկտրական ազդեցությունը), քանի որ Էյնշտեյնն առաջին անգամ առաջարկեց, որ լույսը և՛ ալիք է, և՛ մասնիկ: Այս երևույթը, որը հայտնի է որպես լույսի ալիք-մասնիկ երկակիություն, հիմնարար նշանակություն ունի բոլոր քվանտային մեխանիկայի համար և ազդել է էլեկտրոնային մանրադիտակների և արևային բջիջների զարգացման վրա:
Ռոբերտ Էնդրյուս Միլիկան, փորձնականորեն ցուցադրեց Էյնշտեյնի այս կանխադրույթ 1915 թվականին: Դրա շնորհիվ լույսի կորպուսկուլյար (մասնիկային) տեսությունը արդիականություն ձեռք բերեց և, կարելի է ասել, այն դրդեց քվանտային մեխանիկայի ծնունդին:
Ի՞նչ է ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը
«Լույսի արտադրության և փոխակերպման հեուրիստիկ տեսակետ» վերնագրով իր հոդվածում նա բացատրեց, որ լուսային էներգիայի քվանտները կամ մասնիկները առաջացնում են էլեկտրոնների արտահոսք նյութի ատոմներից: Երբ որոշակի շեմից բարձր էներգիա ունեցող լույսը հարվածում է մետաղի մակերեսին, էլեկտրոնը, որը նախկինում կապված էր մետաղի հետ, առանձնանում է: Լույսի յուրաքանչյուր մասնիկ, որը կոչվում է ֆոտոն, բախվում է էլեկտրոնի հետ և օգտագործում է դրա էներգիայի մի մասը՝ այն մետաղից հեռացնելու համար: Ֆոտոնի էներգիայի մնացած մասը փոխանցվում է այժմ ազատ շրջող բացասական լիցքին, որը կոչվում է ֆոտոէլեկտրոն:
1918 թվականին լեհ գիտնական Յան Չոխրալսկին մշակել է մեկ բյուրեղյա սիլիցիում աճեցնելու միջոց, որն օգտագործվում է ֆոտոգալվանային բջիջների արտադրության մեջ:
Դե իսկ արդեն ժամանակակից ֆոտովոլտային տեխնոլոգիան սկիզբ է առել 1954 թվականին Միացյալ նահանգներում: Դերիլ Չապինը, Կալվին Ֆուլերը և Ջերալդ Փիրսոնը առաջին անգամ փորձարկեցին սիլիցիումի ֆոտովոլտային (PV) բջիջը Bell Labs կոչվող լաբարատորիայում: Դա առաջին արևային բջիջն էր, որն ունակ է փոխակերպել արևի էներգիայի բավարար քանակություն՝ էլեկտրական սարքավորումներ գործարկելու համար: Առաջին արտադրված արևային բջիջներն ունեին ընդամենը 4 % ՕԳԳ, ավելի ուշ այն հասցվեց 11 %-ի: Համեմատության համար նշենք, որ այժմ օգտագործվող ֆոտովոլտային վահանակներն ունեն ավելի քան 22-23 % Օգտակար գործողության գործակից:
1966 2 - Արևային մարտկոցներ տեղադրվեցին Ճապոնիայի Նագասակի պրեֆեկտուրայի Օգամի կղզու փարոսում: Այն այդ ժամանակ աշխարհի ամենամեծ արևային զանգվածն էր:
Skylab-ը՝ ԱՄՆ առաջին տիեզերական կայանը, արձակվել է Երկրի ուղեծիր 1973 թվականի մայիսի 14-ին, այն աշխատում է արևային վահանակներով:
1973 թվականին Դելավերի համալսարանը պատասխանատու էր առաջին արևային շենքի կառուցման համար, որը կոչվում էր «Solar One»: Համակարգն աշխատում էր արևային ջերմային և արևային ՖՎ էներգիայի հիբրիդային մատակարարմամբ: Սա նաև ինտեգրված ֆոտոգալվանների (BIPV) կառուցման առաջին դեպքն էր:
1993 թվականին «Pacific gas and electric» ընկերությունը առաջինը գործարկեց արևային ցանցային համակարգը:
2016 թվականին ընդունվեց ՀՀ փոխհոսքերի օրենքը, ինչը կարգավորում է ՀԷՑ ՓԲԸ-ի և ինքնավար էներգաարտադրողի փոխհարաբերությունները: Ինչի արդյունքում ինքնավար էներգաարտադրողները կարողանում են ոչ միայն կուտակել և օգտագործել իրենց համակարգի արտադրած էլեկտրաէներգիան, այլ նաև հնարավորություն ունեն վաճառելու ավելցուկային էլեկտրաէներգիան գործող սակագնի կես գնով: Ինչն էլ զարկ տվեց արևային ոլորտի զարգացմանը նաև Հայաստանում:
Ֆոտովոլտային բջիջի հայտնագործումից ի վեր արևային էներգիայի ոլորտը շարունակ զարգանում է՝ օրեցօր առաջարկելով նորանոր լուծումներ, արևային էներգիայով աշխատող նորագույն սարքեր:
Մեր ընկերությունը, կարևոր և ծանրակշիռ դեր ունի Հայաստանում արևային ոլորտի զարգացման, առաջընթացի և օր օրի կատերլագործման մեջ: 2010թ․-ից ի վեր խնայողության տարատեսակ համակարգերի մշակման և տարածման գործում մեր մասնագետների ներգրավվածությունը 2016թ․-ին հանգեցրեց ՋիԷսԷս (GSS: Global Saving Systems, թարգմանաբար՝ ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ ԽՆԱՅՈՂՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԻ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐ) ընկերության ձևավորմանը, որի հիմնական նպատակն է Հայաստանում զարգացնել վերականգնվող էներգիայի ոլորտը: Իսկ երբ նույն թվականի վերջին կատարվեցին օրենսդրական բարեփոխումներ, ստեղծվեցին նպաստավոր պայմաններ մեր գաղափարներն ավելի արագ կյանքի կոչելու համար: Եվ արդեն շուրջ 5 տարի է մեր ընկերությունը հաստատուն քայլերով շարժվում է առաջ:
Արևի էներգիայի զանգացման նշանակալից տարեթվերը:
Մ.թ.ա. 7-րդ> մ.թ.ա. 212> 1839 թվական> 1873 թվական> 1883 թվական> 1905 թվական> 1915 թվական> 1954 թվական> 1966 թվական> 1973 թվական> 1993 թվական> 2016 թվական> Մեր օրեր