Żyjemy w świecie przyszłości, choć nie we wszystkich regionach jest to zauważalne. W każdym razie możliwość opracowania nowych źródeł energii jest dziś poważnie dyskutowana w kręgach postępowych. Jednym z najbardziej obiecujących obszarów jest energia słoneczna.

NA ten moment Około 1% energii elektrycznej na Ziemi pozyskiwane jest z przetwarzania promieniowania słonecznego. Dlaczego więc nie zrezygnowaliśmy jeszcze z innych „szkodliwych” metod i czy w ogóle zrezygnujemy? Zapraszamy do zapoznania się z naszym artykułem i samodzielnego spróbowania odpowiedzi na to pytanie.

Jak energia słoneczna przekształca się w energię elektryczną

Zacznijmy od najważniejszej rzeczy – jak promienie słoneczne przetwarzane są na energię elektryczną.

Sam proces nazywa się „Generacja słoneczna” . Bardzo skuteczne sposoby jego postanowienia są następujące:

• fotowoltaika;
• słoneczna energia cieplna;
• elektrownie balonowe na energię słoneczną.

Przyjrzyjmy się każdemu z nich.

Fotowoltaika

W tym przypadku prąd elektryczny pojawia się z powodu efekt fotowoltaiczny. Zasada jest następująca: światło słoneczne uderza w fotokomórkę, elektrony pochłaniają energię fotonów (cząstek światła) i zaczynają się poruszać. W rezultacie otrzymujemy napięcie elektryczne.

Dokładnie taki proces zachodzi w panelach słonecznych, które opierają się na elementach ulegających transformacji Promieniowanie słoneczne w energię elektryczną.

Sama konstrukcja paneli fotowoltaicznych jest dość elastyczna i może mieć różne rozmiary. Dlatego są bardzo praktyczne w użyciu. Ponadto panele charakteryzują się wysokimi właściwościami użytkowymi: są odporne na opady atmosferyczne i zmiany temperatury.

A oto jak to działa oddzielny moduł panelu słonecznego:

O aplikacji panele słoneczne jako ładowarki, źródła zasilania domów prywatnych, do upiększania miast i w celów medycznych możesz to przeczytać w .

Nowoczesne panele słoneczne i elektrownie

Najnowsze przykłady obejmują panele słoneczne firmy Sykstyński Solar. Mogą mieć dowolny odcień i fakturę, w przeciwieństwie do tradycyjnych paneli w kolorze ciemnoniebieskim. Oznacza to, że można nimi „ozdobić” dach domu według własnego uznania.

Inne rozwiązanie zaproponowali programiści Tesli. Wprowadzili na rynek nie tylko panele, ale pełnowartościowe pokrycia dachowe przetwarzające energię słoneczną. zawiera wbudowane moduły słoneczne i może mieć również szeroką gamę wzorów. Jednocześnie sam materiał jest znacznie mocniejszy niż zwykła dachówka; Solar Roof ma nawet nieograniczoną gwarancję.

Przykładem pełnoprawnej elektrowni słonecznej jest niedawno zbudowana w Europie stacja z dwustronnymi panelami. Te ostatnie zbierają zarówno bezpośrednie promieniowanie słoneczne, jak i promieniowanie odblaskowe. Pozwala to zwiększyć efektywność wytwarzania energii słonecznej o 30%. Stacja ta powinna generować około 400 MWh rocznie.

Interesujące jest również największa pływająca elektrownia słoneczna w Chinach. Jego moc wynosi 40 MW. Takie rozwiązania mają 3 ważne zalety:

• nie ma potrzeby zajmowania dużych obszarów lądowych, co jest ważne dla Chin;
• w zbiornikach zmniejsza się parowanie wody;
• Same fotokomórki mniej się nagrzewają i działają wydajniej.

Nawiasem mówiąc, ta pływająca elektrownia słoneczna została zbudowana na terenie opuszczonego przedsiębiorstwa górniczego.

Najbardziej obiecująca jest dziś technologia oparta na efekcie fotowoltaicznym, a zdaniem ekspertów panele słoneczne będą w stanie wyprodukować około 20% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną w ciągu najbliższych 30-40 lat.

Energia cieplna słońca

Tutaj podejście jest trochę inne, ponieważ... promieniowanie słoneczne służy do ogrzewania pojemnika zawierającego ciecz. Dzięki temu zamienia się w parę, która wprawia w ruch turbinę, w wyniku czego wytwarzana jest energia elektryczna.

Elektrownie cieplne działają na tej samej zasadzie, tylko ciecz jest podgrzewana poprzez spalanie węgla.

Bardzo jasny przykład korzystanie z tej technologii jest Stacja słoneczna Ivanpah na pustyni Mojave. Jest to największa na świecie elektrownia słoneczna.

Działa od 2014 roku i do produkcji prądu nie wykorzystuje żadnego paliwa, a jedynie przyjazną dla środowiska energię słoneczną.

Kocioł wodny znajduje się w wieżach, które można zobaczyć pośrodku konstrukcji. Wokół znajduje się pole luster, które kierują promienie słoneczne na szczyt wieży. Jednocześnie komputer stale obraca te lustra w zależności od położenia słońca.

Pod wpływem skoncentrowanej energii słonecznej woda w wieży nagrzewa się i zamienia w parę. Wytwarza się ciśnienie, a para zaczyna obracać turbinę, powodując uwolnienie energii elektrycznej. Moc tej stacji wynosi 392 megawatów, co można łatwo porównać ze średnią elektrownią cieplną w Moskwie.

Co ciekawe, stacje takie mogą działać także w nocy. Jest to możliwe poprzez magazynowanie części podgrzanej pary i stopniowe wykorzystywanie jej do obracania turbiny.

Elektrownie balonowe na energię słoneczną

Ten oryginalne rozwiązanie chociaż go nie otrzymałem szerokie zastosowanie, ale to wciąż się zdarza.

Sama instalacja składa się z 4 głównych części:

• Aerostat – umieszczony na niebie, zbierający promieniowanie słoneczne. Woda dostaje się do kuli i szybko się nagrzewa, zamieniając się w parę.
• Rurociąg parowy - przez niego para pod ciśnieniem opada do turbiny, powodując jej obrót.
• Turbina - pod wpływem przepływu pary obraca się, wytwarzając energia elektryczna.
• Skraplacz i pompa – para przechodząca przez turbinę jest skraplana do postaci wody, która za pomocą pompy unosi się do balonu, gdzie ponownie jest podgrzewana do stanu pary.

Jakie są zalety energii słonecznej

• Słońce będzie nadal dostarczać nam swojej energii przez kilka kolejnych miliardów lat. Jednocześnie ludzie nie muszą wydawać pieniędzy i zasobów, aby je wydobyć.
• Wytwarzanie energii słonecznej jest procesem całkowicie przyjaznym dla środowiska i nieszkodliwym dla przyrody.
• Autonomia procesu. Pozyskiwanie światła słonecznego i wytwarzanie energii elektrycznej odbywa się przy minimalnej interwencji człowieka. Jedyne, co musisz zrobić, to utrzymywać blaty robocze i lustra w czystości.
• Zużyte panele słoneczne można poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać w produkcji.

Problemy rozwoju energetyki słonecznej

Pomimo realizacji pomysłów utrzymanie pracy elektrownie słoneczne nocą nikt nie jest odporny na kaprysy natury. Kilkudniowe zachmurzenie znacząco ogranicza produkcję energii elektrycznej, jednak ludność i przedsiębiorstwa potrzebują nieprzerwanych dostaw.

Budowa elektrowni słonecznej nie jest tanią przyjemnością. Wynika to z konieczności wykorzystania w ich konstrukcji rzadkich elementów. Nie wszystkie kraje są gotowe marnować budżety na słabsze elektrownie, podczas gdy działają elektrownie cieplne i elektrownie jądrowe.

Do umieszczenia takich instalacji wymagane są duże powierzchnie i miejsca, w których nasłonecznienie jest wystarczające.

Jak rozwija się energia słoneczna w Rosji?

Niestety, nasz kraj w dalszym ciągu na pełnych obrotach spala węgiel, gaz i ropę naftową, a Rosja z pewnością będzie jedną z ostatnich, która całkowicie przestawi się na energetykę alternatywną.

Spotykać się z kimś produkcja energii słonecznej stanowi zaledwie 0,03% bilansu energetycznego Federacji Rosyjskiej. Dla porównania w Niemczech odsetek ten wynosi ponad 20%. Prywatni przedsiębiorcy nie są zainteresowani inwestycjami w energię słoneczną ze względu na długi okres zwrotu i niezbyt wysoką rentowność, ponieważ gaz jest u nas znacznie tańszy.

W rozwiniętych gospodarczo regionach Moskwy i Leningradu aktywność słoneczna jest na niskim poziomie. Tam budowa elektrowni słonecznych jest po prostu niepraktyczna. Ale regiony południowe są całkiem obiecujące.

Bez energii życie na planecie jest niemożliwe. Fizyczne prawo zachowania energii mówi, że energia nie może powstać z niczego i nie znika bez śladu. Można go pozyskać z zasobów naturalnych, takich jak węgiel, gaz ziemny czy uran, i przekształcić w formy, które możemy wykorzystać, takie jak ciepło lub światło. W otaczającym nas świecie możemy znaleźć różne kształty gromadzenie energii, jednak najważniejsza dla człowieka jest energia dostarczana przez promienie słoneczne – energia słoneczna.

Energia słoneczna odnosi się do odnawialnych źródeł energii, czyli jest odnawiana bez ingerencji człowieka, naturalnie. Jest to jedno z przyjaznych dla środowiska źródeł energii, które nie zanieczyszcza środowiska środowisko. Możliwe zastosowania energia słoneczna są praktycznie nieograniczone i naukowcy na całym świecie pracują nad opracowaniem systemów poszerzających możliwości zastosowania energia słoneczna.

Jeden metr kwadratowy Słońce emituje 62 900 kW energii. Odpowiada to mniej więcej mocy 1 miliona lamp elektrycznych. Liczba ta robi wrażenie – Słońce co sekundę daje Ziemi 80 miliardów kW, czyli kilka razy więcej niż wszystkie elektrownie świata. Zanim nowoczesna nauka Zadaniem, jakie stoi przed nami, jest nauczenie się, jak najpełniej i najefektywniej wykorzystać energię Słońca, jako najbezpieczniejszą. Naukowcy uważają, że powszechne zastosowanie energia słoneczna- to jest przyszłość ludzkości.

Światowe zasoby otwartych złóż węgla i gazu, przy takim stopniu ich wykorzystania jak obecnie, powinny zostać wyczerpane w ciągu najbliższych 100 lat. Szacuje się, że w niezbadanych jeszcze złożach zasoby paliw kopalnych wystarczą na 2-3 wieki. Ale jednocześnie nasi potomkowie zostaliby pozbawieni tych zasobów energii, a produkty ich spalania spowodowałyby kolosalne szkody w środowisku.

Energia jądrowa ma ogromny potencjał. Jednakże, Wypadek w Czarnobylu w kwietniu 1986 pokazał co poważne konsekwencje może wiązać się z wykorzystaniem energii jądrowej. Społeczeństwo na całym świecie uznało, że wykorzystanie energii atomowej do celów pokojowych jest ekonomicznie uzasadnione, jednak przy jej wykorzystaniu należy zachować najsurowsze środki ostrożności.

Dlatego najczystszym i najbezpieczniejszym źródłem energii jest Słońce!

Energia słoneczna można przekształcić w użyteczną energię poprzez wykorzystanie aktywnej i pasywnej energii słonecznej systemy energetyczne.

Pasywne systemy energii słonecznej.

Najbardziej prymitywny sposób pasywnego użycia energia słoneczna- jest namalowany ciemny kolor pojemnik na wodę. Kolor ciemny, gromadzący się energia słoneczna, zamienia je w ciepło – woda się nagrzewa.

Istnieją jednak bardziej zaawansowane metody pasywnego użycia energia słoneczna. Rozwinięty technologie budowlane, które przy projektowaniu budynków, biorąc pod uwagę warunki klimatyczne, dobierają materiały budowlane w pełni wykorzystać energia słoneczna do ogrzewania lub chłodzenia, oświetlenia budynków. Dzięki temu projektowi sama konstrukcja budynku jest kolektorem, gromadzącym się energia słoneczna.

Tak więc w 100 r. Pliniusz Młodszy zbudował mały dom w północnych Włoszech. W jednym z pomieszczeń okna wykonane są z miki. Okazało się, że w tym pomieszczeniu było cieplej niż w pozostałych i do jego ogrzania potrzeba było mniej drewna opałowego. W tym przypadku mika pełniła rolę izolatora zatrzymującego ciepło.

Nowoczesne projekty budynków uwzględniają położenie geograficzne budynków. Więc, duża liczba W regionach północnych stosuje się okna wychodzące na południe, aby wpuścić więcej światła słonecznego i ciepła, a liczba okien po stronie wschodniej i zachodniej jest ograniczona, aby ograniczyć nasłonecznienie latem. W takich budynkach orientacja i lokalizacja okien, obciążenie termiczne i izolacja termiczna stanowią jeden system projektowania.

Takie budynki są przyjazne dla środowiska, niezależne energetycznie i wygodne. W pomieszczeniach jest dużo naturalnego światła, więź z naturą jest pełniej odczuwalna, a także znacznie oszczędza się energię elektryczną. Ciepło w takich budynkach zostaje zachowane dzięki dobranym materiałom termoizolacyjnym ścian, stropów i podłóg. Te pierwsze „solarne” budynki zyskały ogromną popularność w Ameryce po II wojnie światowej. Następnie, ze względu na niższe ceny ropy, zainteresowanie projektowaniem takich budynków nieco osłabło. Jednak obecnie, w związku z globalnym kryzysem środowiskowym, coraz większą uwagę poświęca się projekty środowiskowe z systemami energii odnawialnej ponownie wzrósł.

Aktywne systemy energii słonecznej

Oparty na systemach aktywnego użytkowania energia słoneczna stosowane są kolektory słoneczne. Kolekcjoner, pochłaniający energia słoneczna, zamienia je w ciepło, które poprzez czynnik chłodzący ogrzewa budynki, podgrzewa wodę, może przekształcić je w energię elektryczną itp. Kolektory słoneczne mogą być stosowane we wszystkich procesach przemysłowych, rolnictwo, potrzeb domowych, w których wykorzystuje się ciepło.

Rodzaje kolektorów

Ten najprostsza forma kolektory słoneczne. Jego konstrukcja jest niezwykle prosta i przypomina efekt zwykłej szklarni, którą można znaleźć na każdym domek letni. Spróbuj małego eksperymentu. W słoneczny zimowy dzień umieść dowolny przedmiot na parapecie tak, aby padały na niego promienie słoneczne, a po chwili połóż na nim dłoń. Poczujesz, że obiekt się nagrzał. A za oknem mogłoby być 20! Na tej zasadzie opiera się działanie słonecznego kolektora powietrznego.

Głównym elementem kolektora jest płyta izolowana termicznie, wykonana z dowolnego materiału dobrze przewodzącego ciepło. Talerz jest pomalowany na ciemno. promienie słoneczne przejść przez przezroczystą powierzchnię, podgrzać płytę, a następnie przekazać ciepło do pomieszczenia strumieniem powietrza. Powietrze przepływa poprzez naturalną konwekcję lub za pomocą wentylatora, co poprawia wymianę ciepła.

Wadą tego systemu jest jednak to, że obsługa wentylatora wymaga dodatkowych kosztów. Te kolektory działają dla Godziny dzienne dlatego nie mogą zastąpić głównego źródła ogrzewania. Jeśli jednak zamontujemy kolektor w głównym źródle ogrzewania lub wentylacji, jego wydajność wzrasta nieproporcjonalnie. Do odsalania można również wykorzystać słoneczne kolektory powietrza woda morska, co obniża jego koszt do 40 eurocentów za metr sześcienny.

Kolektory słoneczne mogą być płaskie i próżniowe.

Kolektor składa się z elementu pochłaniającego energię słoneczną, powłoki (szkło o pow zmniejszona zawartość metalu), rurociągu i warstwy termoizolacyjnej. Przezroczysta powłoka chroni obudowę przed niekorzystnymi warunkami klimatycznymi. Wewnątrz obudowy panel pochłaniacza energii słonecznej (absorber) jest podłączony do czynnika chłodzącego, który krąży rurami. Rurociąg może mieć postać kraty lub serpentyny. Płyn chłodzący przepływa przez nie od rury wlotowej do rury wylotowej, stopniowo się nagrzewając. Panel absorbera wykonany jest z metalu dobrze przewodzącego ciepło (aluminium, miedź).

Kolektor wychwytuje ciepło, zamieniając je w energia cieplna. Kolektory tego typu można wbudować w dach, umieścić na dachu budynku lub umieścić osobno. Dzięki temu projekt witryny będzie wyglądał nowocześnie.

Próżniowy kolektor słoneczny

Można zastosować kolektory próżniowe cały rok. Głównym elementem kolektorów są rury próżniowe. Każda z nich składa się z dwóch szklanych rurek. Rury wykonane są ze szkła borokrzemowego, a ich wnętrze pokryte jest specjalną powłoką, która zapewnia absorpcję ciepła przy minimalnym odbiciu. Powietrze zostało wypompowane z przestrzeni pomiędzy rurkami. Do utrzymania próżni stosuje się absorber barowy. W dobrym stanie rura ssąca ma kolor srebrny. Jeśli wygląda na biały, oznacza to, że podciśnienie zniknęło i rurkę należy wymienić.

Kolektor próżniowy składa się z zestawu rur próżniowych (10-30) i przekazuje ciepło do zasobnika poprzez niezamarzającą ciecz (chłodziwo). Sprawność kolektorów próżniowych jest wysoka:

- Na pochmurna pogoda, ponieważ lampy próżniowe mogą absorbować energię z promieni podczerwonych przechodzących przez chmury

- może pracować w ujemnych temperaturach.

Panele słoneczne.

Bateria słoneczna to zestaw modułów odbierających i przetwarzających energię słoneczną, w tym energię cieplną. Jednak termin ten tradycyjnie przypisywany jest konwerterom fitoelektrycznym. Dlatego też, gdy mówimy „bateria słoneczna”, mamy na myśli urządzenie fitoelektryczne, które przekształca energię słoneczną w energię elektryczną.

Panele słoneczne są w stanie wytwarzać energię elektryczną w sposób ciągły lub magazynować ją dalsze wykorzystanie. Po raz pierwszy w satelitach kosmicznych zastosowano baterie fotowoltaiczne.

Zaletą paneli słonecznych jest maksymalna prostota konstrukcji, prosty montaż, minimalne wymagania konserwacyjne, długoterminowy operacja. Nie wymagają dodatkowej przestrzeni podczas montażu. Jedynym warunkiem jest nie zacienianie ich przez dłuższy czas i usunięcie kurzu z powierzchni roboczej. Nowoczesne panele słoneczne mogą działać przez dziesięciolecia! Trudno znaleźć system, który byłby tak bezpieczny, skuteczny i tak trwały! Wytwarzają energię przez cały dzień, nawet przy pochmurnej pogodzie.

Baterie słoneczne mają swoje wady w zastosowaniu:

- wrażliwość na zanieczyszczenia. (Jeśli umieścisz akumulator pod kątem 45 stopni, zostanie on oczyszczony przez deszcz lub śnieg, dzięki czemu nie będzie wymagać dodatkowej konserwacji)

- wrażliwość na wysoka temperatura. (Tak, po nagrzaniu do 100 - 125 stopni bateria słoneczna może się nawet wyłączyć i może być wymagany układ chłodzenia. System wentylacji będzie zużywał niewielką część energii wytwarzanej przez akumulator. Nowoczesne konstrukcje paneli słonecznych zapewniają systemowi dla odpływu gorącego powietrza.)

— wysoka cena. (Biorąc pod uwagę długą żywotność paneli słonecznych, nie tylko zwrócą się koszty ich zakupu, ale także zaoszczędzisz pieniądze na zużyciu energii elektrycznej, zaoszczędzisz tony tradycyjne typy paliwo jest również przyjazne dla środowiska)

Zastosowanie systemów energii słonecznej w budownictwie.

We współczesnej architekturze coraz częściej planuje się budowę domów z wbudowanymi akumulatorowymi źródłami energii słonecznej. Panele słoneczne montuje się na dachach budynków lub na specjalnych wspornikach. Budynki te korzystają z cichego, niezawodnego i bezpiecznego źródła energii – Słońca. Energia słoneczna jest wykorzystywana do oświetlenia, ogrzewania pomieszczeń, chłodzenia powietrza, wentylacji i wytwarzania energii elektrycznej.

Przedstawiamy kilka innowacyjnych projektów architektonicznych z wykorzystaniem systemy słoneczne.

Wykorzystanie systemów energii słonecznej na świecie.

Systemy użytkowania energia słoneczna doskonały i przyjazny dla środowiska. Na całym świecie jest na nie ogromne zapotrzebowanie. Na całym świecie ludzie zaczynają odchodzić od tradycyjnych paliw ze względu na rosnące ceny gazu i ropy. I tak w Niemczech w 2004 r. Kolektory słoneczne do podgrzewania wody posiadało 47% domów.

Rozwinęło się wiele krajów na całym świecie programy rządowe rozwój użycia energia słoneczna. W Niemczech jest to program „100 000 słonecznych dachów”, w USA podobny program „Milion słonecznych dachów”. W 1996 r architekci z Niemiec, Austrii, Wielkiej Brytanii, Grecji i innych krajów opracowali Kartę Europejską w sprawie energia słoneczna w budownictwie i architekturze. Chiny przodują w Azji, gdzie opierają się nowoczesne technologie Do budowy budynków i ich użytkowania wprowadzane są systemy kolektorów słonecznych energia słoneczna w przemyśle.

Fakt, który mówi wiele: jednym z warunków przystąpienia do Unii Europejskiej jest zwiększenie udziału alternatywne źródła w systemie energetycznym kraju. W 2000 Na świecie działało 60 mln km2 kolektorów słonecznych, a do 2010 r. powierzchnia ta wzrosła do 300 mln km2.

Eksperci zauważają, że rynek systemów energia słoneczna na terenie Rosji, Ukrainy i Białorusi dopiero się tworzy. Układy słoneczne nigdy nie były produkowane na dużą skalę, ponieważ surowy materiał były tak tanie, że nie było popytu na drogi sprzęt do instalacji fotowoltaicznych... Na przykład w Rosji produkcja kolektorów została prawie całkowicie wstrzymana.

W związku ze wzrostem cen tradycyjnych surowców energetycznych, ponownie wzrosło zainteresowanie wykorzystaniem systemów fotowoltaicznych. W wielu regionach tych krajów, doświadczających niedoboru surowców energetycznych, przyjmowane są lokalne programy wykorzystania systemów fotowoltaicznych, jednak systemy fotowoltaiczne są praktycznie nieznane szerokiemu rynkowi konsumenckiemu.

Główną przyczyną powolnego rozwoju rynku sprzedaży i użytkowania systemów fotowoltaicznych jest, po pierwsze, ich wysoki koszt początkowy, a po drugie, brak informacji o możliwościach systemów fotowoltaicznych, zaawansowanych technologiach ich stosowania oraz o projektanci i producenci systemów fotowoltaicznych. To wszystko nie pozwala na prawidłową ocenę efektywności wykorzystania działających systemów energia słoneczna.

Należy pamiętać, że kolektor słoneczny nie jest produktem finalnym. Aby otrzymać produkty finalne – ciepło, energię elektryczną, gorąca woda— musimy przejść przez proces od projektu, przez instalację, aż po uruchomienie systemów fotowoltaicznych. Niewielkie dotychczasowe doświadczenie w stosowaniu kolektorów słonecznych pokazuje, że praca ta nie jest trudniejsza niż instalacja tradycyjnego ogrzewania, ale efektywność ekonomiczna jest znacznie wyższa.

Na Białorusi, w Rosji i na Ukrainie istnieje wiele firm zajmujących się projektowaniem i montażem urządzeń grzewczych, ale dziś pierwszeństwo mają tradycyjne źródła energii. Rozwój procesy gospodarcze, globalne doświadczenie w obsłudze systemów energia słoneczna pokazuje, że przyszłość leży w alternatywnych źródłach energii. W najbliższym czasie można zauważyć, że systemy fotowoltaiczne to nowa, praktycznie niezajęta pozycja na naszym rynku.

Energia słoneczna - aktywna kierunek rozwoju w zaopatrzeniu w energię budynków prywatnych i publicznych. Jakie są zalety i wady tak naturalnego źródła energii, jak promieniowanie słoneczne?

Korzyści z energii słonecznej

1. Odnawialność

Mówiąc o energii słonecznej, przede wszystkim należy wspomnieć, że jest to odnawialne źródło energii, w przeciwieństwie do paliw kopalnych – węgla, ropy, gazu, które nie są odnawialne. Według NASAPrzez około 6,5 miliarda lat mieszkańcy Ziemi nie mają się czym martwić - w przybliżeniu, jak długo Słońce będzie ogrzewać naszą planetę swoimi promieniami, aż do eksplozji.

2. Obfitość

Potencjał energii słonecznej jest ogromny – powierzchnię Ziemi naświetla 120 tysięcy terawatów światła słonecznego, czyli 20 tysięcy razy więcej, niż wynosi globalne zapotrzebowanie.

3. Spójność

Ponadto energia słoneczna jest niewyczerpana i stała - nie można jej nadmiernie wykorzystywać w procesie zaspokajania potrzeb energetycznych ludzkości, dzięki czemu będzie jej pod dostatkiem dla przyszłych pokoleń.

4. Dostępność

Oprócz innych zalet energia słoneczna jest dostępna w każdej części świata - nie tylko w strefie równikowej Ziemi, ale także na północnych szerokościach geograficznych. Załóżmy, że Niemcy zajmują obecnie pierwsze miejsce na świecie pod względem wykorzystania energii słonecznej i mają swój maksymalny potencjał.

5. Czystość środowiska

W świetle ostatnie trendy W walce o czystość środowiska Ziemi najbardziej perspektywiczną branżą jest energetyka słoneczna, która częściowo zastępuje energię pozyskiwaną z nieodnawialnych zasobów paliw, a tym samym stanowi zasadniczy krok w kierunku ochrony klimatu przed globalnym ociepleniem. Produkcja, transport, instalacja i użytkowanie elektrowni słonecznych praktycznie nie wiąże się z emisją szkodliwych substancji do atmosfery. Nawet jeśli są one obecne w niewielkim stopniu w porównaniu z tradycyjnymi źródłami energii, jest to niemal zerowy wpływ na środowisko.

Wykorzystanie energii słonecznej na Ziemi to krótki raport, który opowie Państwu o możliwościach jej wykorzystania dla dobra człowieka.

Wykorzystanie energii słonecznej na Ziemi

Słońce jest świecącą, ogromną kulą gazu, w której zachodzą dość złożone procesy i stale uwalniana jest energia. Dzięki niemu na naszej planecie istnieje życie: atmosfera i powierzchnia planety nagrzewają się, wieją wiatry, nagrzewają się oceany i morza, rosną rośliny i tak dalej.

Energia słoneczna przyczynia się do powstawania paliw kopalnych, przekształca się w ciepło i chłód, energię elektryczną i siła napędowa. Oprawa odparowuje wodę, zamienia wilgoć w krople wody oraz tworzy mgły i chmury. Jednym słowem energia Słońca tworzy na planecie gigantyczny cykl wilgoci, system ogrzewania powietrza i wody na planecie.

Kiedy światło słoneczne pada na rośliny, uruchamia proces fotosyntezy, wzrostu i rozwoju. Ogrzewając glebę, kształtuje jej klimat, dając witalność mikroorganizmy, nasiona roślin i wszystkie stworzenia zamieszkujące glebę. Bez energii słonecznej organizmy żywe znajdowałyby się w stanie hibernacji (anabiozy).

Przykłady wykorzystania energii słonecznej w gospodarce narodowej

Energia słoneczna jest naturalnie odnawialnym źródłem energii i, co ważne, przyjaznym dla środowiska. Naukowcy z całego świata pracują nad rozszerzeniem jego zastosowania. Wiele krajów stworzyło rządowe programy rozwoju technologii energii słonecznej.

Największe zużycie energii słonecznej obserwuje się w Turcji i Izraelu. Rekordowa liczba domów wyposażonych w system słonecznego podgrzewania wody znajduje się na Cyprze.

W działalności rolniczej, a mianowicie w kompleksie rolno-przemysłowym, wykorzystuje się również energię słoneczną. Planowane jest wprowadzenie go do wszystkich branż Gospodarka narodowa. Wolne powierzchnie ścian i dachów domów i budynków gospodarczych umożliwiają nieodpłatne zgromadzenie wystarczającej ilości energii elektrycznej. Systemy fotowoltaiczne można wykorzystać do zasilania pasterzy elektrycznych na pastwiskach, pomp, noży elektrycznych, miodarki w pasiekach oraz do zasilania budynków mieszkalnych w energię elektryczną.

Kolektory powietrza zasilane energią słoneczną tworzą środowisko do życia ludzi i zwierząt hodowlanych, a także utrzymują wilgotność i temperaturę na zadanym poziomie.

Szklarnie i szklarnie wyposażone w helipanele akumulują i zatrzymują ciepło, zapewniając mikroklimat dla roślin.

Urządzenia wykorzystujące energię słoneczną służą do wentylacji i ogrzewania obiektów magazynowania warzyw i zbóż, przy zachowaniu zadanych parametrów przez człowieka.

Mamy nadzieję, że esej „Wykorzystanie energii słonecznej” pomógł Państwu przygotować się do lekcji. Możesz także zostawić wiadomość na temat energii słonecznej, korzystając z poniższego formularza komentarza.

Poszukiwanie alternatywnych źródeł energii niepokoi postępową społeczność naukową od wielu lat. Energia słoneczna jest uważana za najpopularniejszą i najbardziej nieszkodliwą metodę wytwarzania energii elektrycznej. Słońce jest głównym źródłem pozyskiwania ekologicznej, regularnej energii. W tym artykule dowiemy się o przemianie promieni UV w energię elektryczną, w jakich regionach naszego kraju jest ona aktywnie wykorzystywana tę technikę i jakie są cechy jego rozwoju w przyszłości.

Alternatywne źródło energii

Z przetworzonego ciepła naszej oprawy można uzyskać główne rodzaje energii, z których na co dzień korzystają ludzie na całym świecie. Rozważmy główne kategorie wytwarzania energii elektrycznej:

1. Elementy fotoelektryczne. Wykorzystuje się je do produkcji odbiorników promieni naturalnych w systemach. Panele różnią się między sobą budową, mocą i wymiarami. Mogą być monokrystaliczne, pokryte silikonem lub polikrystaliczne.
2. Generator termoelektryczny. Dzięki temu urządzeniu technicznemu z energii promieni wytwarzana jest energia elektryczna. Algorytm działania polega na przeliczeniu różnych rozproszonych temperatur różne miejsca jednostka.

Odbiór energii cieplnej

Energia słoneczna jest przekształcana w ciepło poprzez zastosowanie wielu konfiguracji:

• Kolektory próżniowe. Działają w ten sposób: specjalna ciecz podgrzana promieniami odparowuje po osiągnięciu określonych parametrów. Energia powstałej pary przekazywana jest na nośnik ciepła. Po uwolnieniu energii para ulega kondensacji, proces wznawia się po okręgu.
• Kolektory są płaskie, wykonane na bazie absorbera z powłoką kominową, z ramą termoizolacyjną, zapewniającą dopływ i odpływ chłodziwa. Pracę zapewnia pochłanianie promieni przez specjalną powierzchnię. Są one skupione, skoncentrowane pod wpływem soczewki i przekierowane do urządzenia, które poprzez chłodziwo przekazuje energię słoneczną konsumentowi.

Zastosowanie generacji słonecznej w życiu codziennym

Fotowoltaika to jeden z głównych sposobów przetwarzania naturalnego ciepła na energię elektryczną potrzebną ludzkości. Ten efekt przebiega w ten sposób: elektrony pochłaniające energię cząstek światła wprawiane są w ruch, tworząc napięcie elektryczne.

Panele słoneczne(baterie) działają w oparciu o proces opisany powyżej. Struktury te opierają się na elementach przetwarzających promieniowanie na energię elektryczną. Są praktyczne i mają wysoką wydajność. Panele nie są podatne na wahania temperatury i opady atmosferyczne.

Rozwój energia słoneczna umożliwiło wykorzystanie paneli jako źródeł zasilania w domach, w medycynie i do ulepszania miasta. Nowoczesne baterie mają szeroki wybór tekstur i odcieni. Coraz mniej przypominają standardowe niebieskie baterie, można nimi bez przeszkód ozdobić dach domu ogólny styl budynki.

Wiadomość nie była kompletna bez nowości od znana marka„Tesli”. Producent nie ograniczył się do paneli, ale opracował pokrycie dachowe, które jest w stanie w pełni przetwarzać promieniowanie słoneczne. Na przykład dachówki solarne z wbudowanymi modułami fotowoltaicznymi. Jest produkowany w różnych wariantach i charakteryzuje się dożywotnią gwarancją i marginesem bezpieczeństwa.

Perspektywy rozwoju w Rosji

Źródła ekologiczne stały się powszechne w wielu krajach na całym świecie. Nasz kraj nie pozostaje w tyle za danym trendem, wręcz przeciwnie, rozprzestrzenia się on w szybkim tempie. Dzieje się tak z 4 powodów:

• Rozwój technologii, które mogą znacząco obniżyć koszty sprzętu.
• Chęć korzystania z niezależnych źródeł energii wśród ludności.
• Czysta i bezpieczna produkcja.
• Ciągłe odnawianie źródła energii.

Południowe regiony Federacji Rosyjskiej – Stawropol, Krasnodar, Ziemie Dalekiego Wschodu, Kaukaz i południowa Syberia – uznawane są za priorytetowe dla „zielonej” energii.

Każdy region różni się od drugiego nasłonecznieniem, które zależy od pory roku i długości dnia. Analizując doniesienia o rozwoju energetyki słonecznej w zeszłym roku, możemy zobaczyć, że moc rosyjskich ekoelektrowni wyniosła ponad 75 megawatów.

W jakich regionach wykorzystuje się elektrownie ECO?

Lista stacji aktywnie działających w sześciu regionach:

• Region Orenburga: 2 stacje o mocy 25 MW i 5 MW;
• Baszkortostan: stacje Bugulchanskaya (15 MW i 20 MW);
• Ałtaj: Ust-Kanskaya i Kosh-Agachskaya (5 i 10 VMT);
• Krym: trzynaście stacji o mocy ponad 289 MW;
• Khakassia: Abakansakaya;
• Obwód Biełgorodski: stacja Altenergo.

Od 2018 roku stacje znajdują się w fazie projektowej i na etapie budowy w obwodach: Astrachań, Lipieck, Omsk, Samara, Czelabińsk, Saratów, Irkuck, Wołgograd. Dodatkowo: Dagestan, Kałmucja, Baszkortostan i Transbaikalia.

Gdzie jest używany?

W sumie moc uzyskana w trakcie budowy stacji wyniesie ponad tysiąc megawatów. W życiu codziennym regularnie stosuje się kolektory słoneczne, generatory słoneczne i termoelektryczne, które są instalowane w fabrykach i przedsiębiorstwach.

Wiadomości dotyczące energii słonecznej są więcej niż pozytywne. Łączna moc projektowanych instalacji i ich rozległa dystrybucja z południa na Syberię jest uważana za główny wskaźnik rozwoju mobilnego alternatywna energia.

Wykorzystanie ekoenergii w życiu codziennym

Energia słoneczna jest rodzajem powszechnym i zaawansowanym, nadającym się do użytku domowego w postaci elektrycznego źródła ogrzewania budynków mieszkalnych, gdzie wykorzystuje się:

1. Elektrownie słoneczne produkowane przez zagraniczne i krajowe przedsiębiorstwa przemysłowe. Jednostki trafiają do sprzedaży z różnymi rezerwami mocy, w kilku rodzajach konfiguracji.
2. Pompy ciepła. Przeznaczony do ogrzewania basenów, zapewniając gorąca woda, ogrzewanie pokoju.
3. Kolektory słoneczne służą do zaopatrzenia w ciepłą wodę i ogrzewania domów, w szczególności najskuteczniejsze są w tym zakresie próżniowe jednostki rurowe.

Zalety i wady

Zaletami są: dostępność produkcji, niskie koszty produkcji, niewyczerpane źródła energii, bezpieczny montaż konstrukcji. Ponadto branża ma dobre perspektywy, ponieważ równolegle opracowywane są technologie i materiały o ulepszonych właściwościach.

Do negatywnych aspektów zalicza się: niewystarczającą wydajność, drogi sprzęt, zależność od sezonowości, geolokalizacji, dnia, pogody.

Aby zapewnić ludności wygodne życie i rozwój sektorów przemysłowych w Rosji, potrzebna jest imponująca rezerwa energii. Dlatego niezależne źródła dostaw energii w coraz większym stopniu podbijają przestrzeń kraju, dostarczając ciepło i energię elektryczną do odległych regionów.