Egy modern ember élete egyszerűen elképzelhetetlen energia nélkül. Az áramszünet katasztrófának tűnik, az ember már nem tudja elképzelni az életét közlekedés nélkül, és például a tűzhelyen való főzés már hobbinak számít.

Továbbra is fosszilis tüzelőanyagokat (olaj, gáz, szén) használunk energiatermelésre. De tartalékaik bolygónkon korlátozottak, és nem ma vagy holnap jön el a nap, amikor kifogynak. Mit tegyek? A válasz már létezik – keressünk más, nem hagyományos, alternatív energiaforrásokat, amelyek kínálata egyszerűen kimeríthetetlen.

Ilyen alternatív energiaforrások a nap és a szél.

A napenergia felhasználása

Nap- a legerősebb energiaszolgáltató. Élettani sajátosságainkból adódóan használunk valamit. De több millió, milliárd kilowatt veszít el, és eltűnik, amikor beáll a sötétség. A Nap minden másodpercben 80 ezer milliárd kilowatttot ad a Földnek. Ez többszöröse annak, amit a világ összes erőműve termel.

Képzelje csak el, milyen előnyökkel jár a napenergia használata az emberiség számára:

. Végtelen az időben. A tudósok azt jósolják, hogy a Nap több milliárd évig nem fog kialudni. Ez pedig azt jelenti, hogy elég lesz életünkre és távoli utódaink számára is.

. Földrajz. Bolygónkon nincs olyan hely, ahol ne sütne a nap. Hol világosabb, hol halványabb, de a Nap mindenhol ott van. Ez azt jelenti, hogy nem lesz szükség arra, hogy a Földet vezetékek végtelen hálójába burkoljuk, és megpróbáljuk a bolygó távoli zugaiba áramot juttatni.

. Mennyiség. A napenergia mindenki számára elegendő. Még ha valaki elkezdi mérhetetlenül elraktározni ezt az energiát jövőbeli felhasználásra, az nem változtat semmin. Elegendő az akkumulátorok feltöltéséhez és a parton napozáshoz.

. Gazdasági haszon. Többé nem kell pénzt költenie tűzifa, szén vagy benzin vásárlására. A vízellátás és az autó, a légkondicionáló és a TV, a hűtőszekrény és a számítógép működéséért a szabad napfény felel majd.

. Környezetileg előnyös. A teljes erdőirtás a múlté lesz, nem kell kemencéket fűteni, új „csernobili” és „fukusimai” erőműveket építeni, fűtőolajat és olajat égetni. Miért kell annyi erőfeszítést tenni a természet elpusztítására, amikor az égen van egy csodálatos és kimeríthetetlen energiaforrás - a Nap.

Szerencsére ezek nem álmok. A tudósok becslése szerint 2020-ra Európa elektromos áramának 15%-át a napfény fogja biztosítani. És ez még csak a kezdet.

Hol használják a napenergiát?

. Napelemek. A ház tetejére szerelt akkumulátorok már senkit sem lepnek meg. A nap energiáját elnyelve elektromos árammá alakítják. Kaliforniában például minden új otthoni projekthez napelem használata szükséges. Hollandiában pedig Herhugoward városát a „Nap városának” nevezik, mert itt minden ház napelemekkel van felszerelve.

. Szállítás.

Már most, az autonóm repülés során minden űrhajó napenergiából látja el magát árammal.

Napenergiával működő autók. Egy ilyen autó első modelljét 1955-ben mutatták be. És már 2006-ban a francia Venturi cég elindította a „napelemes” autók sorozatgyártását. Jellemzői továbbra is szerények: mindössze 110 kilométeres autonóm út és legfeljebb 120 km/h sebesség. De az autóiparban szinte minden világvezető fejleszti a környezetbarát autók saját változatát.

. Naperőművek.

. Gadgetek. Sok olyan készülékhez van már töltő, amely napfényen működik.

A napenergia fajtái (naperőművek)

Jelenleg többféle naperőművet (SPP) fejlesztettek ki:

. Torony. A működési elv egyszerű. Egy hatalmas tükör (heliosztát) forog a nap után, és a napsugarakat egy vízzel teli hűtőbordára irányítja. Ezután minden úgy történik, mint egy hagyományos hőerőműben: a víz felforr és gőzzé válik. A gőz egy turbinát forgat, amely egy generátort működtet. Ez utóbbi villamos energiát termel.

. Korong alakú. A működési elve hasonló a toronyokhoz. A különbség magában a tervezésben rejlik. Először is, nem egy tükröt használnak, hanem több kereket, amelyek úgy néznek ki, mint egy hatalmas tányér. A tükrök radiálisan a vevő körül vannak felszerelve.

Mindegyik lemez SES-nek több hasonló modulja lehet egyszerre.

. Fotovoltaikus(fotóelemekkel).

. SES parabola hengeres koncentrátorral. Egy hatalmas henger alakú tükör, ahol a parabola fókuszában egy hűtőfolyadékkal ellátott cső (leggyakrabban olajat használnak) van felszerelve. Az olaj felmelegszik a kívánt hőmérsékletre, és hőt ad át a víznek.

. Napelemes vákuum. A telek üvegtetővel fedett. Az alatta lévő levegő és talaj jobban felmelegszik. Egy speciális turbina meleg levegőt vezet egy fogadó toronyba, amelynek közelében elektromos generátor van felszerelve. Az elektromos áram a hőmérséklet-különbségek miatt keletkezik.

A szélenergia felhasználása

Az alternatív és megújuló energiaforrások másik fajtája a szél. Minél erősebb a szél, annál több mozgási energiát termel. A mozgási energia pedig mindig mechanikai vagy elektromos energiává alakítható.

A szél által termelt mechanikai energiát régóta használják. Például gabona őrlésekor (híres szélmalmok) vagy víz szivattyúzásakor.

A szélenergiát is használják:

Az elektromos áramot termelő szélturbinákban. A pengék töltik az akkumulátort, amelyről áramot kapnak a konverterek. Itt az egyenáramot váltakozó árammá alakítják.

Szállítás. Már van szélenergiával működő autó. Egy speciális szélrendszer (kite) lehetővé teszi a vízi hajók mozgását.

A szélenergia fajtái (szélerőművek)

. Föld- a leggyakoribb típus. Az ilyen szélerőműveket dombokra vagy dombokra telepítik.

. Offshore. Sekély vízben épültek, jelentős távolságra a parttól. Az áramot a szárazföldre tenger alatti kábeleken keresztül látják el.

. Parti- a tengertől vagy az óceántól bizonyos távolságra telepítve. A tengerparti szélerőművek a szellő erejét használják fel.

. Úszó. Az első úszó szélturbinát 2008-ban telepítették Olaszország partjainál. A generátorokat speciális platformokra telepítik.

. Szárnyaló szélerőművek magasságban speciális, nem gyúlékony anyagokból készült és héliummal töltött párnákra helyezve. Az áramot köteleken keresztül juttatják a talajba.

Kilátások és fejlődés

A napenergia felhasználásával kapcsolatban a legkomolyabb hosszú távú terveket Kína tűzi ki, amely 2020-ra világelsővé kíván válni ezen a területen. Az EGK-országok olyan koncepciót dolgoznak ki, amely lehetővé teszi, hogy a villamos energia akár 20%-át alternatív forrásokból nyerjék. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma ennél alacsonyabb értéket ír elő – 2035-re akár 14%-ot is. Oroszországban is vannak SES. Az egyik legerősebb Kislovodszkban van telepítve.

Ami a szélenergia felhasználását illeti, itt van néhány adat. Az Európai Szélenergia Szövetség olyan adatokat tett közzé, amelyek szerint a szélerőművek a világ számos országát látják el árammal. Így Dániában az elfogyasztott villamos energia 20%-át ilyen létesítményeken keresztül nyerik, Portugáliában és Spanyolországban - 11%, Írországban - 9%, Németországban - 7%.

Jelenleg a világ több mint 50 országában telepítenek szélerőműparkokat, kapacitásuk évről évre növekszik.

Olya Chernyshova, 8. osztályos tanuló

Beszámoló a fizikáról 8. osztályban.

Letöltés:

Előnézet:

Beszámoló a témáról:

"A napenergia felhasználása a Földön."

A Rosztosinszkaja Középiskola 8. osztályos tanulója végezte.

Csernyshova Olga

„Először egy sebész, majd több hajó kapitánya” – Lemuel Gulliver egyik utazása során egy repülő szigeten – Lapután – kötött ki. Laputia fővárosában, Laga Do egyik elhagyott házába belépve egy furcsa, lesoványodott, kormos arcú férfit fedezett fel. Ruháját, ingét, bőrét a korom befeketítette, kócos haja, szakálla helyenként énekes volt. Ez a javíthatatlan projektor nyolc évig dolgozott ki egy olyan projektet, amely a napfényt uborkából vonja ki. Ezeket a sugarakat hermetikusan lezárt palackokba szándékozott gyűjteni, hogy hideg vagy esős nyár esetén fel tudja melegíteni velük a levegőt. Meggyőződésének adott hangot, hogy további nyolc év múlva képes lesz napfénnyel ellátni, ahol szükség van rá.

A mai napsugárfogók egyáltalán nem olyanok, mint a Jonathan Swift fantáziájában ábrázolt őrült, bár lényegében ugyanazt csinálják, mint Swift hőse – próbálják elkapni a napsugarakat és energetikai hasznot húzni.

Már a legősibb emberek azt hitték, hogy a Földön minden élet létrejött, és elválaszthatatlanul kapcsolódik a Naphoz. A Földön élő különböző népek vallásaiban az egyik legfontosabb isten mindig is a Napisten volt, aki mindennek éltető meleget ad.

Valóban, a hozzánk legközelebb eső csillagból a Földre érkező energia mennyisége óriási. Mindössze három nap alatt a Nap annyi energiát küld a Földnek, amennyit az általunk feltárt üzemanyagtartalékok tartalmaznak! És bár ennek az energiának csak egyharmada éri el a Földet – a fennmaradó kétharmad visszaverődik vagy szórja a légkört –, még ez a része is több mint másfél ezerszer nagyobb, mint az összes többi ember által felhasznált energiaforrás együttvéve. ! És általában véve a Földön elérhető összes energiaforrást a Nap állítja elő.

Végső soron a napenergiának köszönheti az ember minden technikai vívmányát. A napnak köszönhetően a víz körforgása a természetben megtörténik, vízfolyamok képződnek, amelyek vízkereket forgatnak. Bolygónk különböző részein eltérően melegítve a földet a Nap légmozgást idéz elő, ugyanazt a szelet, amely kitölti a hajók vitorláit és forgatja a szélturbinák lapátjait. A modern energiaiparban használt összes fosszilis tüzelőanyag a napsugárzásból származik. Az ő energiájuk volt az, amit a növények a fotoszintézis segítségével zöld tömeggé alakítottak, amelyből hosszú folyamatok eredményeként olaj, gáz, szén.

Lehetséges-e közvetlenül felhasználni a napenergiát? Első pillantásra ez nem is olyan nehéz feladat. Ki ne próbált volna képet fadeszkára égetni egy napsütéses napon egy közönséges nagyítóval! Egy-két perc - és a fa felületén azon a helyen, ahol a nagyító összegyűjtötte a napsugarakat, fekete pont és világos füst jelenik meg. Ily módon Jules Verne egyik legkedveltebb hőse, Cyrus Smith mérnök segített barátainak, amikor kialudt a tüzük, amikor egy titokzatos szigeten találták magukat. A mérnök két óraüvegből készített egy lencsét, amelyek közötti teret vízzel töltötték meg. A házi készítésű „lencse” egy karnyi száraz mohára fókuszálta a napsugarakat, és meggyújtotta a magas hőmérséklet elérésének ezt a viszonylag egyszerű módját az ősidők óta. A mezopotámiai Ninive ókori fővárosának romjaiban a Kr.e. 12. században készült primitív lencséket találtak. Az ókori római Vesta-templomban csak a „tiszta” tűznek kellett volna meggyújtania a szent tüzet a napsugarak koncentrálására – tükrök segítségével. . A nagy Arkhimédész egy értekezést hagyott ránk „Az égő tükrökről”. A bizánci költő, Tsetses által elmondott költői legenda fűződik a nevéhez A pun háborúk idején Arkhimédész szülővárosát, Szirakúzát a római hajók ostromolták. Marcellus flottaparancsnoknak nem volt kétsége a könnyű győzelemmel kapcsolatban – elvégre hadserege sokkal erősebb volt, mint a város védői. Az arrogáns haditengerészeti parancsnok egy dolgot nem vett figyelembe - egy nagyszerű mérnök lépett be a rómaiak elleni harcba. Félelmetes harci gépeket talált ki, dobófegyvereket épített, amelyek kőzáporral záporoztak a római hajókat, vagy egy súlyos gerendával átszúrták az alját. Más gépek horgas darukat használtak a hajók orránál fogva történő felemelésére és a part menti sziklákhoz zúzására. És egy napon a rómaiak elképedve látták, hogy a katonák helyét az ostromlott város falán nők foglalják el, kezükben tükörrel. Arkhimédész parancsára egy hajóra, egy pontra irányították a napsugarakat. Nem sokkal később tűz ütött ki a hajón. Ugyanez a sors jutott a támadók további hajóira is, mígnem zavartan tovább menekültek, túl a félelmetes fegyverek hatókörén. Ezt a történetet évszázadokon át szép fikciónak tekintették. Néhány modern technikatörténeti kutató azonban végzett számításokat, amelyekből az következik, hogy Arkhimédész gyújtótükrei elvileg létezhettek.

Napkollektorok

Őseink a napenergiát prózaibb célokra használták. Az ókori Görögországban és az ókori Rómában az erdők fő részét erőszakosan kivágták épületek és hajók építésére. Fűtésre alig használtak fát. A napenergiát aktívan használták lakóépületek és üvegházak fűtésére. Az építészek úgy igyekeztek házakat építeni, hogy télen minél több napfényt kapjanak. Az ókori görög drámaíró, Aiszkhülosz azt írta, hogy a civilizált népek abban különböznek a barbároktól, hogy házaik „a nap felé néznek”. A római író, az ifjabb Plinius rámutatott, hogy Rómától északra található háza „összegyűjtötte és növelte a nap melegét, mivel az ablakai úgy helyezkedtek el, hogy felfogják az alacsony téli nap sugarait”. az ókori görög város, Olynthos megmutatta, hogy az egész várost és a házakat egyetlen terv szerint tervezték, és úgy helyezték el, hogy télen a lehető legtöbb napsugarat elkapják, nyáron pedig éppen ellenkezőleg, elkerüljék azokat. A nappali szobák szükségszerűen a nap felé néző ablakokkal voltak elhelyezve, és maguk a házak kétszintesek voltak: az egyik a nyárra, a másik a télre. Olynthosban, csakúgy, mint később az ókori Rómában, tilos volt házakat úgy elhelyezni, hogy azok árnyékolják a szomszédok házait a naptól – etikai lecke a mai felhőkarcolók készítőinek!

A koncentrált napfényből történő hőszerzés látszólagos könnyűsége nem egyszer indokolatlan optimizmusra adott okot. Valamivel több mint száz éve, 1882-ben az orosz Tekhnik folyóirat feljegyzést közölt a napenergia gőzgépben történő felhasználásáról: „Az insolátor olyan gőzgép, amelynek kazánját az erre a célra összegyűjtött napsugarak segítségével fűtik. egy speciálisan kialakított fényvisszaverő tükör segítségével. Az angol tudós, John Tyndall hasonló, nagyon nagy átmérőjű kúpos tükröket használt a holdsugarak hőjének tanulmányozásakor. francia professzor A.-B. Mouchot kihasználta Tyndall ötletét, és a nap sugaraira alkalmazta, és elegendő hőt kapott a gőz előállításához. A Pif mérnök által továbbfejlesztett találmányt olyan tökélyre vitték, hogy a napenergia felhasználásának kérdése pozitív értelemben véglegesen megoldottnak tekinthető.” A „szigetelőt” építő mérnökök optimizmusa indokolatlannak bizonyult. A tudósoknak még mindig túl sok akadályt kellett leküzdeniük ahhoz, hogy a naphő energiafelhasználása valósággá váljon. Csak most, több mint száz évvel később kezdett kialakulni egy új tudományos tudományág, amely a napenergia - a napenergia - energiafelhasználásának problémáival foglalkozik. És csak most beszélhetünk az első igazi sikerekről ezen a területen Mi a nehézség? Először is itt van a dolog. A Napból érkező hatalmas energia mellett a Föld felszínének minden négyzetmétere nagyon keveset – 100-200 wattot – földrajzi koordinátáktól függően. Napsütéses órákban ez a teljesítmény eléri a 400-900 W/m2-t, ezért az észrevehető teljesítmény eléréséhez először nagy felületről kell ezt az áramlást összegyűjteni, majd koncentrálni. És persze nagy kellemetlenség az a nyilvánvaló tény, hogy ezt az energiát csak napközben tudod befogadni. Éjszaka más energiaforrásokat kell használni, vagy valahogyan fel kell halmozni a napenergiát.

Szoláris sótalanító üzem

Különféle módon rögzítheti a nap energiáját. Az első mód a legközvetlenebb és legtermészetesebb: használjon naphőt a hűtőfolyadék felmelegítéséhez. Ekkor a felmelegített hűtőfolyadékot lehet használni mondjuk fűtésre vagy melegvíz ellátásra (itt nincs szükség különösen magas vízhőmérsékletre), vagy más típusú, elsősorban elektromos energia előállítására A naphő közvetlen felhasználására szolgáló csapda meglehetősen egyszerű . Az elkészítéséhez először egy közönséges ablaküveggel vagy hasonló átlátszó anyaggal borított dobozra lesz szüksége. Az ablaküveg nem zavarja a napsugarakat, de megtartja a hőt, amely a doboz belső felületét felmelegítette. Lényegében ez az üvegházhatás, amelyre minden üvegház, üvegház, üvegház és télikert épül, nagyon ígéretes. Sok olyan hely van a földön, ahol a nap könyörtelenül süt le az égről, kiszárítja a talajt és kiégeti a növényzetet, sivataggá változtatva a területet. Elvileg lehetséges az ilyen földeket termékenysé és lakhatóvá tenni. „Csak” vízzel kell ellátnunk, és falvakat építenünk kényelmes házakkal. Mindehhez először is sok energiára lesz szükség. Ezt az energiát ugyanattól a hervadó, pusztító naptól megkapni, a Napot emberi szövetségessé alakítani, nagyon fontos és érdekes feladat.

Hazánkban az ilyen munkát a Türkmén SSR Tudományos Akadémia Napenergia Intézete, a „Sun” tudományos és termelési egyesület vezetője vezette. Teljesen világos, hogy ez a tudományos-fantasztikus regény lapjairól kikerült nevű intézmény miért éppen Közép-Ázsiában található - elvégre Ashgabatban egy nyári délutánon napenergia árad minden térre. kilométer, egy nagy erőműnek megfelelő teljesítményt. Először is a tudósok arra irányultak, hogy napenergiával nyerjenek vizet. A sivatagban van víz, és viszonylag könnyű megtalálni - sekélyen található. De ez a víz nem használható - túl sok különféle só van feloldva benne, általában még a tengervíznél is keserűbb. A sivatagi altalaj vizének öntözéshez és iváshoz való felhasználásához sótalanítani kell. Ha ez sikerült, akkor feltételezhetjük, hogy az ember alkotta oázis készen áll: itt lehet normális körülmények között élni, legeltetni a juhokat, kerteket termeszteni, egész évben - télen is van elég nap. A tudósok szerint csak Türkmenisztánban hétezer ilyen oázis építhető. A számukra szükséges összes energiát a nap biztosítja. A szoláris sótalanító üzem működési elve nagyon egyszerű. Ez egy edény sóval telített vízzel, átlátszó fedéllel zárva. A víz a napsugarak hatására felmelegszik, fokozatosan elpárolog, és a gőz lecsapódik a hűtő fedelén. A megtisztított víz (a sók nem párologtak el!) a fedélből egy másik edénybe folyik.

Az ilyen típusú konstrukciók már régóta ismertek. A leggazdagabb salétromlelőhelyek Chile száraz vidékein a múlt században az ivóvíz hiánya miatt szinte nem alakultak ki. Aztán Las Sali-nas városában ennek az elvnek megfelelően egy 5 ezer négyzetméteres sótalanító üzemet építettek, amely egy forró napon 20 ezer liter friss vizet biztosított.

De csak mostanra széles fronton fejlődött ki a napenergia felhasználása a víz sótalanítására. A „Bakharden” türkmén állami gazdaság először a világon elindított egy igazi „napelemes vízellátást”, amely kielégíti az emberek édesvízigényét, és vizet biztosít a száraz területek öntözéséhez. A napelemes berendezésekből nyert több millió liter sótalanított víz nagymértékben kitágítja az állami gazdaságok legelőinek határait.

Az emberek sok energiát fordítanak a lakások és ipari épületek téli fűtésére, valamint az egész éves melegvíz-szolgáltatásra. És itt a nap segíthet. Napelemes erőműveket fejlesztettek ki, amelyek meleg vizet biztosíthatnak az állattartó telepeknek. Az örmény tudósok által kifejlesztett napcsapda nagyon egyszerű kialakítású. Ez egy téglalap alakú másfél méteres cella, amelyben egy speciális, hatékonyan hőelnyelő bevonat alatt egy csőrendszerből kialakított hullám alakú radiátor található. Egy ilyen csapdát csak a vízvezetékre kell csatlakoztatni és kitenni a napnak, és egy nyári napon óránként akár harminc liter 70-80 fokosra melegített víz is kifolyik belőle. Ennek a kialakításnak az az előnye, hogy a cellák különféle létesítmények, például kockák építésére használhatók, nagymértékben növelve a napkollektor teljesítményét. A szakértők azt tervezik, hogy egy kísérleti jereváni lakóövezetet napenergiára cserélnek. Iparunk gyártja a víz (vagy levegő) fűtésére szolgáló berendezéseket, úgynevezett napkollektorokat. Napi 100 tonna melegvíz kapacitásig több tucat napelemes berendezést és melegvíz-ellátó rendszert hoztak létre a létesítmények széles választékának ellátására.

A napkollektoros fűtőtesteket számos, országunk különböző helyein épült házra szerelik fel. A meredek tető egyik nap felé néző oldala napkollektoros fűtőtestekből áll, amelyek segítségével a ház fűtése és melegvízellátása történik. A tervek szerint egész falvakat építenének ilyen házakból. Nem csak hazánkban foglalkoznak a napenergia felhasználásának problémájával. Először is, a trópusokon található országok tudósai, ahol évente sok napsütéses nap van, érdeklődtek a napenergia iránt. Indiában például egy egész programot dolgoztak ki a napenergia hasznosítására. Madrason működik az ország első naperőműve. Indiai tudósok laboratóriumaiban kísérleti sótalanító üzemek, gabonaszárítók és vízszivattyúk működnek. A Delhi Egyetem napelemes hűtőegységet épített, amely 15 fok alatti hőmérsékletre képes lehűteni az ételeket. A nap tehát nem csak melegít, hanem hűt is! Az Indiával szomszédos Burmában a Rangoon Institute of Technology diákjai olyan főzőlapot építettek, amely naphőt használ az étel elkészítéséhez. Még a jóval északabbra fekvő Csehszlovákiában is 510 napenergiával működő fűtőberendezés működik. Működő csatornáik összterülete kétszer akkora, mint egy futballpálya! A napsugarak meleget adnak az óvodáknak és az állattartó telepeknek, a kültéri uszodáknak és az egyéni házaknak A kubai Holguin városában egy eredeti, kubai szakemberek által kifejlesztett napelem-telepítés került üzembe. A gyermekkórház tetején található, és olyan napokon is ellátja meleg vízzel, amikor a napot felhők takarják. A szakértők szerint az ilyen létesítmények, amelyek más kubai városokban is megjelentek, sok üzemanyagot fognak megtakarítani, M’sila algériai tartományban megkezdődött egy „napfalu” építése. Ennek a meglehetősen nagy településnek a lakói minden energiájukat a naptól kapják. Ebben a faluban minden lakóépületet napkollektorral szerelnek fel. A napkollektorok külön csoportjai biztosítják majd az ipari és mezőgazdasági létesítmények energiáját. Az Algériai Nemzeti Tudományos Kutatási Szervezet és az Egyesült Nemzetek Egyeteme szakemberei, akik ezt a falut tervezték, abban bíznak, hogy több ezer hasonló település prototípusa lesz a forró országokban egy algériai falu az ausztráliai White Cliffs város mellett, amely az eredeti naperőmű építésének helyszíne lett. A napenergia felhasználásának elve itt különleges. A Canberrai Nemzeti Egyetem tudósai naphő felhasználását javasolták az ammónia hidrogénre és nitrogénre történő lebontására. Ha hagyjuk ezeket a komponenseket rekombinálni, hő szabadul fel, amely ugyanúgy használható az erőmű működtetésére, mint a hagyományos tüzelőanyag elégetésével előállított hő. Ez az energiafelhasználási mód különösen vonzó, mert az energia elreagálatlan nitrogén és hidrogén formájában tárolható későbbi felhasználásra, és éjszaka vagy viharos napokon felhasználható.

Heliosztátok telepítése a krími naperőműben

A napból elektromos áram előállításának kémiai módszere általában meglehetősen csábító. Használatakor a napenergia tárolható későbbi felhasználásra, ugyanúgy, mint bármely más tüzelőanyag. Ezen az elven működő kísérleti installáció készült az egyik németországi kutatóközpontban. Ennek az installációnak a fő eleme egy 1 méter átmérőjű parabola tükör, amely összetett nyomkövető rendszerekkel folyamatosan a nap felé irányul. A tükör fókuszában a koncentrált napsugarak 800-1000 fokos hőmérsékletet hoznak létre. Ez a hőmérséklet elegendő a kénsav-anhidrid kén-dioxiddá és oxigénné történő bomlásához, amelyeket speciális tartályokba szivattyúznak. Szükség esetén a komponenseket egy regenerációs reaktorba táplálják, ahol speciális katalizátor jelenlétében az eredeti kénsav-anhidridet alakítják ki belőlük. Ebben az esetben a hőmérséklet 500 fokra emelkedik. A hőt ezután gőzzé lehet alakítani, amely egy elektromos generátor turbináját forgatja A G. M. Krzhizhanovsky Energy Institute tudósai közvetlenül a nem túl napfényes Moszkvában lévő épületük tetején végeznek kísérleteket. A napsugarakat koncentráló parabola tükör 700 fokra melegíti fel a fémhengerbe helyezett gázt. A forró gáz nemcsak a vizet gőzzé alakíthatja egy hőcserélőben, amely egy turbógenerátort hajt meg. Speciális katalizátor jelenlétében az út során az eredetinél jóval kedvezőbb szén-monoxid és hidrogén-energia termékekké alakítható. Vízmelegítéskor ezek a gázok nem tűnnek el - egyszerűen lehűlnek. Megégethetők, és további energiát kapnak, még akkor is, ha a napot felhők takarják, vagy éjszaka. Olyan projekteket fontolgatnak, amelyek a napenergiát a hidrogén – állítólag a jövő univerzális üzemanyaga – felhalmozására használják fel. Ehhez felhasználhatja a sivatagokban elhelyezkedő naperőművekből nyert energiát, vagyis ott, ahol nehéz helyben hasznosítani az energiát.

Vannak egészen szokatlan módszerek is. A megfelelő katalizátor jelenléte esetén maga a napfény is megoszthatja a vízmolekulát. Még egzotikusabbak azok a meglévő projektek, amelyek a baktériumok felhasználásával történő nagy léptékű hidrogéntermelésre irányulnak! A folyamat a fotoszintézis sémáját követi: a napfényt például a kék-zöld algák elnyelik, amelyek elég gyorsan növekednek. Ezek az algák táplálékul szolgálhatnak egyes baktériumok számára, amelyek életük során hidrogént bocsátanak ki a vízből. Szovjet és japán tudósok különböző típusú baktériumokkal végzett tanulmányai kimutatták, hogy egy millió lakosú város teljes energiáját elvileg a kékalgákból táplálkozó baktériumok által felszabaduló hidrogén biztosíthatja egy ültetvényen, amelynek területe kb. mindössze 17,5 négyzetkilométer. A Moszkvai Állami Egyetem szakembereinek számításai szerint az Aral-tó méretű víztest szinte egész országunkat képes ellátni energiával. Természetesen az ilyen projektek még messze vannak a megvalósítástól. Ennek a zseniális ötletnek a megvalósításához még a 21. században is számos tudományos és mérnöki probléma megoldására lesz szükség. Hatalmas gépek helyett élőlények használata energiatermelésre olyan ötlet, amelyen érdemes törni az agyat.

Jelenleg számos országban fejlesztenek olyan erőműprojekteket, amelyekben egy turbina forgatja a napsugarak által felmelegített vízből nyert gőzt. A Szovjetunióban egy ilyen típusú kísérleti naperőművet építettek a Krím napos partján, Kerch közelében. Az állomás helyszínét nem véletlenül választották ki – elvégre ezen a környéken évente közel kétezer órára süt a nap. Emellett az is fontos, hogy az itteni földek szikesek, mezőgazdaságra nem alkalmasak, és az állomás meglehetősen nagy területet foglal el.

Az állomás szokatlan és lenyűgöző építmény. Egy hatalmas, több mint nyolcvan méter magas toronyra napkollektoros gőzfejlesztő kazán van felszerelve. És a torony körül, egy hatalmas területen, több mint fél kilométer sugarú körben, koncentrikus körökben helyezkednek el a heliosztátok - összetett szerkezetek, amelyek mindegyikének szíve egy hatalmas tükör, amelynek területe több mint 25 négyzetméter. . Az állomástervezőknek egy nagyon nehéz feladatot kellett megoldaniuk - elvégre az összes heliosztátot (és rengeteg van belőlük - 1600!) úgy kellett elhelyezni, hogy a nap égbolt helyzetétől függetlenül egyiket se árnyékban lenne, és az általuk kibocsátott napsugár pontosan a torony tetejére esne, ahol a gőzkazán található (ezért van a torony ilyen magas). Minden heliosztát egy speciális eszközzel van felszerelve a tükör elforgatására. A tükröknek folyamatosan kell mozogniuk a napot követve - elvégre folyamatosan mozog, ami azt jelenti, hogy a nyuszi tud mozogni és nem ütközik a kazán falának, és ez azonnal kihat az állomás működésére. Tovább nehezíti az állomás munkáját, hogy a heliosztátok pályája napról napra változik: a Föld keringő pályán, a Nap pedig minden nap kissé megváltoztatja útvonalát az égen. Ezért a heliosztátok mozgásának vezérlését egy elektronikus számítógépre bízzák - csak annak feneketlen memóriája képes befogadni az összes tükör előre kiszámított mozgási pályáját.

Naperőmű építése

A heliosztátokkal koncentrált naphő hatására a gőzfejlesztőben lévő víz 250 fokos hőmérsékletre melegszik fel, és nagynyomású gőzzé alakul. A gőz megforgatja a turbinát, amely megfordítja az elektromos generátort, és a nap által generált új energiaáram áramlik a Krím energiarendszerébe. Az energiatermelés még éjszaka sem áll le, ha a napot felhők takarják. A torony tövében elhelyezett hőtárolók segítenek. A túl sok meleg vizet a napsütéses napokon speciális tárolóhelyekbe küldik, és akkor használják fel, ha nincs nap.

Ennek a kísérleti erőműnek a teljesítménye viszonylagos

kicsi - csak 5 ezer kilowatt. De emlékezzünk: pontosan ez volt az első atomerőmű ereje, a hatalmas atomenergia-ipar őse. Az energiatermelés pedig korántsem a legfontosabb feladata az első naperőműnek – azért hívják kísérletinek, mert segítségével a tudósoknak az ilyen erőművek üzemeltetése során felmerülő igen összetett problémákra kell megoldást találniuk. És sok ilyen probléma merül fel. Hogyan lehet megvédeni például a tükröket a szennyeződéstől? Végül is por telepszik rájuk, csíkok maradnak az esőből, és ez azonnal csökkenti az állomás teljesítményét. Még az is kiderült, hogy nem minden víz alkalmas tükörmosásra. Fel kellett találni egy speciális mosóegységet, amely figyeli a heliosztátok tisztaságát. A kísérleti állomáson a legösszetettebb berendezésük, a napsugarak koncentrálására szolgáló készülék teljesítményéről tesznek vizsgát. De a leghosszabb út az első lépéssel kezdődik. Ezt a lépést a jelentős mennyiségű villamos energia nap felhasználásával történő előállítása felé a krími kísérleti naperőmű teszi lehetővé.

A szovjet szakemberek a következő lépés megtételére készülnek. Megtervezték a világ legnagyobb, 320 ezer kilowatt teljesítményű naperőművét. A helyet Üzbegisztánban, a Karshi sztyeppén választották ki, a fiatal szűz Talimarjan város közelében. Ezen a vidéken a nap nem kevésbé bőkezűen süt, mint a Krím-félszigeten. A működési elv szerint ez az állomás nem különbözik a krími állomástól, de minden szerkezete sokkal nagyobb. A kazán kétszáz méteres magasságban kerül elhelyezésre, a torony körül sok hektáron heliosztatikus mező húzódik majd. A fényes tükrök (72 ezer!), a számítógép jeleinek engedelmeskedve a napsugarakat a kazán felületére koncentrálják, a túlhevített gőz megforgatja a turbinát, a generátor 320 ezer kilowatt áramot termel - ez már sok teljesítmény, és a tartós rossz időjárás, amely megakadályozza az energiatermelést egy naperőműben, jelentős hatással lehet a fogyasztókra. Ezért az állomás kialakítása tartalmaz egy hagyományos, földgázzal működő gőzkazánt is. Ha hosszabb ideig tart a felhős idő, akkor egy másik, hagyományos kazánból származó gőz kerül a turbinába.

Más országokban is fejlesztenek hasonló típusú naperőműveket. Az USA-ban, a napsütötte Kaliforniában megépült az első torony típusú erőmű, a Solar-1, 10 ezer kilowatt teljesítménnyel. A Pireneusok lábánál a 2,5 ezer kilowatt teljesítményű Themis állomáson végeznek kutatást francia szakemberek. A 20 ezer kilowatt teljesítményű GAST állomást nyugatnémet tudósok tervezték.

Eddig a napsugarak által előállított elektromos energia sokkal drágább, mint a hagyományos módszerekkel előállított elektromos energia. A tudósok azt remélik, hogy a kísérleti létesítményeken és állomásokon végzett kísérletek nemcsak műszaki, hanem gazdasági problémák megoldásában is segítenek.

Számítások szerint a napnak nemcsak az energetikai problémák megoldásában kell segítenie, hanem azokat a feladatokat is, amelyeket atom- és űrkorunk a szakemberek elé állított. Ahhoz, hogy nagy teljesítményű űrhajókat, hatalmas nukleáris létesítményeket építsünk, és olyan elektronikus gépeket hozzunk létre, amelyek másodpercenként több száz millió műveletet hajtanak végre, új

anyagok - szuper-tűzálló, szupererős, szupertiszta. Nagyon nehéz megszerezni őket. A hagyományos kohászati ​​módszerek erre nem alkalmasak. A kifinomultabb technológiák, mint például az elektronsugarakkal vagy ultra-nagy frekvenciájú áramokkal történő olvasztás szintén nem alkalmasak. De a tiszta naphő itt megbízható asszisztens lehet. A tesztelés során néhány heliosztát könnyen áthatol egy vastag alumíniumlemezen a napsugárral. Mi van, ha több tucat ilyen heliosztátot telepítünk? És akkor küldje a sugarakat róluk a koncentrátor homorú tükrére? Egy ilyen tükör napsugara nemcsak alumíniumot, hanem szinte minden ismert anyagot is megolvaszthat. Egy speciális olvasztó kemence, ahol a koncentrátor az összes összegyűjtött napenergiát továbbítja, fényesebben fog világítani, mint ezer nap.

A nap az egyik legbiztonságosabb és legkimeríthetetlenebb energiaforrás. Megfelelő használata bármely iparág vagy ország környezetbiztonságának és gazdasági hatékonyságának kérdése. Az olyan energiaforrások, mint a nap, számos jelentős előnnyel rendelkeznek a többi népszerű forráshoz képest. Nem fog kialudni, és rengeteg kilowattórát tud adni az embernek, környezetbarát és gazdaságos, a Nap a Föld minden sarkából elérhető, és képes megőrizni a természeti erőforrásokat, amelyek minden kivágott fával kimerülnek. és kilogramm bányászott szén.

A napenergia megújuló, azaz emberi beavatkozás nélkül is létezhet a természetben, az atomenergiával ellentétben a nap nem károsíthatja a környezetet, eredeti formájában tisztán tartja az erdőket, folyókat.

Használati példák

Vegyünk egy hagyományos napenergiát – ez a legalapvetőbb példa a napenergia felhasználására és elektromossággá alakítására, a sötét felületek hatékonyan elnyelik a sugarakat és felhasználhatják a nap energiáját, hővé alakítva azt. Speciális technológiákat, amelyek a tudomány és a technológia haladó vívmányai, régóta használják a napenergia gyűjtésére és tárolására, amely sikeresen helyettesítette a benzint az autókban, valamint az otthonok fűtésére és világítására.

Egyes épületek elhelyezkedésének földrajzi adottságait kihasználva, modern anyagokkal párosulva az emberiség teljesen átválthat a napfény energiájára, miközben minden modern kommunikációs eszköz: a televízió, az internet és egyéb szolgáltatások továbbra is a megszokott módon működnek. Az ilyen épületek környezetbarátak és rendkívül gazdaságosak.

A napenergiát átalakító speciális elemeket sikeresen alkalmazzák az űrtechnológiákban. A napenergia nagyon kényelmesen használható, és még a világ vadon élő és legtávolabbi szegleteiben is elérhető, ahol a kommunikációs és elektromos vezetékek lefektetése nagyon nehéz vagy lehetetlen.

Az elektromos energia tiszta formájában történő felhasználása nem mindig kényelmes, ezért sok rendszer vegyes áramforrást használ, kombinálva a Napot és a hagyományos energiafajtákat.

A dokumentum tartalmának megtekintése
„Beszámoló a napenergia felhasználása a földön témában”

A tüzet hosszú éveken keresztül növényi energiaforrások (fa, cserje, nád, fű, száraz alga stb.) elégetésével tartották fenn, majd kiderült, hogy a tűz fenntartására fosszilis anyagokat is lehet használni: szén, olaj, pala. , tőzeg.

Prométheusz csodálatos mítosza, aki tüzet adott az embereknek, jóval később jelent meg az ókori Görögországban, miután a világ számos részén elsajátították a tűz meglehetősen kifinomult kezelésének, előállításának és oltásának, a tűz megőrzésének és az üzemanyag ésszerű felhasználásának módszereit.

Ma már ismert, hogy a fa fotoszintézis során felhalmozott napenergia. Minden kilogramm száraz fa elégetésekor körülbelül 20 000 kJ hő szabadul fel, a barnaszén fűtőértéke körülbelül 13 000 kJ/kg, az antracité 25 000 kJ/kg, az olajé és kőolajtermékeké 42 000 kJ/kg, a földgázé 45 000 kJ. /kg . A hidrogén legmagasabb fűtőértéke, 120 000 kJ/kg.

Az emberiségnek energiára van szüksége, és évről évre növekszik rá. Ugyanakkor a hagyományos természetes tüzelőanyagok (olaj, szén, gáz stb.) készletei végesek. A nukleáris üzemanyagnak is véges készletei vannak - urán és tórium, amelyekből plutónium tenyészreaktorokban nyerhető. A termonukleáris üzemanyag - a hidrogén - készletei gyakorlatilag kimeríthetetlenek, de a szabályozott termonukleáris reakciókat még nem sikerült elsajátítani, és nem tudni, mikor használják fel ipari energiatermelésre tiszta formában, azaz. a hasadási reaktorok részvétele nélkül E problémák kapcsán egyre inkább szükségessé válik a nem hagyományos energiaforrások, elsősorban a nap-, szél-, geotermikus energia felhasználása, az energiatakarékos technológiák bevezetése mellett.

Ősidők óta az emberek úgy beszélnek a Napról, mint hatalmasról és nagyszerűről, vallásukban élő objektummá emelve. A világítótestet imádták, dicsérték, vele mérték az időt, és mindig a földi áldások elsődleges forrásának tekintették.

A napenergia igénye

Évezredek teltek el. Az emberiség fejlődésének új korszakába lépett, és élvezi a gyorsan fejlődő technológiai haladás gyümölcseit. Azonban a mai napig a Nap jelenti a fő természetes hőforrást, és ennek következtében az életet.

Hogyan használja az emberiség a Napot mindennapi tevékenységei során? Tekintsük ezt a kérdést részletesebben.

A Nap "munkája".

Az égitest a növények fotoszintéziséhez szükséges energia egyetlen forrása. A Nap mozgásba hozza a víz körforgását, és csakis neki köszönhető, hogy bolygónkon megtalálható az emberiség által ismert összes fosszilis tüzelőanyag. Az emberek ennek a fényes csillagnak az erejét arra is használják, hogy kielégítsék elektromos és hőenergia-szükségleteiket. E nélkül az élet a bolygón egyszerűen lehetetlen lenne.

Fő energiaforrás

A természet bölcsen gondoskodik arról, hogy az emberiség megkapja ajándékait a mennyei testtől. A napenergia azáltal kerül a Földre, hogy sugárzási hullámokat továbbít a kontinensek és vizek felszínére. Ráadásul a teljes küldött spektrumból csak a következők jutnak el hozzánk:

1. Ultraibolya hullámok. Az emberi szem számára láthatatlanok, és a teljes spektrum körülbelül 2%-át teszik ki.

2. Fényhullámok. Ez körülbelül a fele annak a Napból származó energiának, amely eléri a Föld felszínét. A fényhullámoknak köszönhetően az ember látja az őt körülvevő világ minden színét.

3. Infravörös hullámok. A spektrum körülbelül 49%-át teszik ki, és felmelegítik a víz és a föld felszínét. Ezekre a hullámokra van a legnagyobb kereslet a napenergia felhasználásában a Földön.

Az infravörös hullám konverzió elve

Hogyan történik a napenergia felhasználási folyamata a Földön? Mint minden más hasonló művelet, ezt is a közvetlen átalakítás elve szerint hajtják végre. Ehhez csak egy speciális felületre van szüksége. Amikor a napfény éri, energiává alakul át. A hőtermeléshez kollektort kell bevonni ebben az áramkörben. Elnyeli az infravörös hullámokat. Továbbá egy napenergiát használó készülékben minden bizonnyal vannak tárolóeszközök. A végtermék melegítéséhez speciális hőcserélőket szerelnek fel.

A napenergia célja, hogy hőt és fényt szerezzen az emberiség számára. Az új iparágat néha napenergiának is nevezik. Hiszen a Helios görögül fordítva Napot jelent.

A komplexum működése

Elméletileg mindannyian kiszámolhatunk egy napelemes rendszert. Végül is ismert, hogy miután áthaladt a galaktikus rendszerünk egyetlen csillagától a Földig vezető úton, a fénysugarak 1367 W-nak megfelelő energiatöltést hoznak magukkal négyzetméterenként. Ez az úgynevezett szoláris állandó, amely a légköri rétegek bejáratánál létezik. Ez a lehetőség csak ideális körülmények között lehetséges, amelyek egyszerűen nem léteznek a természetben. A légkörön való áthaladás után a napsugarak négyzetméterenként 1020 wattot hoznak az Egyenlítő felé. De a nappali és éjszakai változás miatt háromszor kisebb értéket kaphatunk. Ami a mérsékelt övi szélességeket illeti, itt nemcsak a nappali órák hossza változik, hanem a szezonalitás is. Így a számítás során az egyenlítőtől távol eső helyeken a villamosenergia-termelést még kétszeresére kell csökkenteni.

Az égitest sugárzásainak földrajza

Hol működhet elég hatékonyan a napenergia? Ebben a fejlődő iparágban fontos szerepet játszanak a növénytelepítés természetes feltételei.
A napsugárzás eloszlása ​​a Föld felszínén egyenetlen. Egyes vidékeken a napsugár régóta várt és ritka vendég, másutt minden élőlényre nyomasztóan hathat.

A napsugárzás mennyisége, amelyet egy adott terület kap, a szélességi fokától függ. A legnagyobb dózisú természetes fényenergiát az Egyenlítő közelében található államok kapják. De ez még nem minden. A napsugárzás mennyisége a tiszta napok számától függ, amely az egyik éghajlati zónából a másikba való áttéréskor változik. A légáramlás és a régió egyéb jellemzői növelhetik vagy csökkenthetik a sugárzás mértékét. A napenergia előnyei a legismertebbek:

Északkelet-Afrika országai és a kontinens egyes délnyugati és középső régiói;
- az Arab-félsziget lakói;
- Afrika keleti partja;
- Ausztrália északnyugati részén és néhány indonéz szigeten;
- Dél-Amerika nyugati partja.

Ami Oroszországot illeti, amint azt a területén végzett mérések mutatják, a Kínával határos régiók, valamint az északi zónák élvezik a legnagyobb dózisú napsugárzást. És hazánkban hol melegíti a Nap a legkevésbé a Földet? Ez az északnyugati régió, amely magában foglalja Szentpétervárt és környező területeit.

Erőművek

Nehéz elképzelni életünket anélkül, hogy a Nap energiáját használnánk a Földön. Hogyan kell alkalmazni? A fénysugarak felhasználhatók elektromos áram előállítására. Az igény évről évre nő, a gáz-, olaj- és széntartalékok rohamos ütemben csökkennek. Ez az oka annak, hogy az elmúlt évtizedekben az emberek naperőműveket kezdtek építeni. Végül is ezek a létesítmények alternatív energiaforrások használatát teszik lehetővé, jelentősen megtakarítva a természeti erőforrásokat.

A napelemes erőművek a felületükbe épített fotocelláknak köszönhetően működnek. Ráadásul az elmúlt években sikerült jelentősen növelni az ilyen rendszerek hatékonyságát. A napelemes berendezéseket a legújabb anyagokból és kreatív mérnöki megoldások felhasználásával kezdték el gyártani. Ez jelentősen növelte erejüket.

Egyes kutatók szerint a közeljövőben az emberiség felhagyhat a hagyományos villamosenergia-termelési módokkal. Az emberek szükségleteit teljes mértékben a mennyei test fogja kielégíteni.

A naperőművek különböző méretűek lehetnek. Közülük a legkisebbek privát. Ezekben a rendszerekben csak néhány napelem található. A legnagyobb és legösszetettebb létesítmények több mint tíz négyzetkilométert foglalnak el.

Minden naperőmű hat típusra osztható. Köztük:

Torony;
- fotocellákkal ellátott berendezések;
- korong alakú;
- parabolikus;
- nap-vákuum;
- vegyes.

A legelterjedtebb erőműtípus a torony. Ez egy magas szerkezet. Külsőleg egy toronyra hasonlít, amelyen egy tározó található. A tartály vízzel van feltöltve és feketére van festve. A torony körül tükrök vannak, amelyek területe meghaladja a 8 négyzetmétert. Ez az egész rendszer egyetlen vezérlőpultra csatlakozik, aminek köszönhetően a tükrök szögét úgy irányíthatja, hogy azok folyamatosan visszaverjék a napfényt. A tartályra irányított sugarak felmelegítik a vizet. A rendszer gőzt termel, amelyet villamos energia előállítására használnak fel.

Fotocellás típusú erőművek működtetésekor napelemeket használnak. Manapság az ilyen telepítések különösen népszerűvé váltak. Végül is a napelemek kis tömbökbe helyezhetők, ami lehetővé teszi, hogy ne csak ipari vállalkozásokhoz, hanem magánházakhoz is használják.

Ha számos hatalmas műholdantennát lát tükörlapokkal a belsejében, akkor tudja, hogy ezek napsugárzással működő parabolaerőművek. Működési elvük hasonló az azonos torony típusú rendszerekhez. Elkapnak egy fénysugarat, és felmelegítik a vevőt a folyadékkal. Ezután gőz keletkezik, amelyet villamos energia előállítására használnak fel.

A tányérállomások ugyanúgy működnek, mint a torony- és parabolikus típusok. A különbségek csak a telepítés tervezési jellemzőiben rejlenek. Első pillantásra egy hatalmas fémfának tűnik, melynek levelei lapos, kerek formájú tükrök. A napenergia koncentrálódik bennük.

Egy szokatlan hőtermelési módszert alkalmaznak egy napelemes vákuumerőműben. Kialakítása egy kerek tetővel fedett földdarab. Ennek a szerkezetnek a közepén egy üreges torony emelkedik, amelynek alján turbinák vannak felszerelve. Az ilyen erőmű lapátjainak forgása a hőmérséklet-különbség miatt fellépő légáramlás miatt következik be. Az üvegtető átengedi a napsugarakat. Felmelegítik a földet. A beltéri levegő hőmérséklete emelkedik. A belső és külső hőmérő leolvasási különbsége léghuzatot hoz létre.

A napenergia vegyes típusú erőműveket is használ. Ilyen rendszerekről olyan esetekben beszélhetünk, amikor például további fotocellákat alkalmaznak a tornyokon.

A napenergia előnyei és hátrányai

A nemzetgazdaság minden ágazatának megvannak a maga pozitív és negatív oldalai. Fényáram alkalmazása esetén is rendelkezésre állnak. A napenergia előnyei a következők:

Környezetbarát, mert nem szennyezi a környezetet;
- a fő alkatrészek elérhetősége - fotocellák, amelyeket nemcsak ipari felhasználásra, hanem személyes kiserőművek létrehozására is értékesítenek;
- a forrás kimeríthetetlensége és önmegújulása;
- folyamatosan csökkenő költségek.

A napenergia hátrányai közé tartozik:

A napszak és az időjárási viszonyok hatása az erőművek teljesítményére;
- energiatárolás szükségessége;
- a termelékenység csökkenése a régió szélességi fokától és az évszaktól függően;
- a levegő nagy felmelegítése, amely magában az erőműben történik;
- a szennyeződések időszakos tisztításának szükségessége, amit egy napelemes rendszer megkövetel, ami problémás a fotocellák nagy felülete miatt;
- a berendezések viszonylag magas költsége, amely bár évről évre csökken, a tömegfogyasztók számára még mindig elérhetetlen.

Fejlődési kilátások

Milyen további lehetőségei vannak a napenergia felhasználásának a Földön? Ma nagy jövőt jósolnak ennek az alternatív komplexumnak.

A napenergia kilátásai fényesek. Hiszen ebben az irányban már most is óriási munka folyik. Évről évre egyre több naperőmű jelenik meg a világ különböző országaiban, amelyek mérete műszaki megoldásaiban és méreteiben is elképesztő. Ezenkívül az iparág szakemberei nem hagyják abba a tudományos kutatásokat, amelyek célja az ilyen létesítményekben használt fotocellák hatékonyságának ismételt növelése.

A tudósok érdekes számítást végeztek. Ha fotocellákat telepítenének a Föld bolygó földjére, amely területének hétszázadán helyezkednének el, akkor ezek még 10%-os hatásfokkal is ellátnák az egész emberiséget a szükséges hővel és fénnyel. És ez nem is olyan távoli kilátás. Hiszen a ma használt fotocellák hatásfoka 30%. Ugyanakkor a tudósok azt remélik, hogy ez az érték 85%-ra emelkedik.

A napenergia fejlesztése meglehetősen nagy ütemben halad. Az embereket komolyan aggasztja a természeti erőforrások kimerülésének problémája, és alternatív hő- és fényforrásokat keresnek. Egy ilyen megoldás megakadályozza az emberiség számára elkerülhetetlen energiaválságot, valamint a közelgő környezeti katasztrófát.