это немало, практически Московская область, - несколько упадет.
Доклад на тему солнечная энергетика
Солнечная энергетика – использование солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует возобновляемый источник энергии и в перспективе может стать экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов. рассмотреть достоинства и недостатки солнечной энергетики и предложить перспективы ее развития в дальнейшем. Перспективы развития солнечной энергетики. Ежесекундно солнце излучает 88·1024 кал. или 370·1012 ГДж теплоты. Разработана специальная спутниковая система, оборудованная панелями, способными переправлять солнечную энергию к земле с помощью инфракрасного лазера, а на Земле инфракрасный свет будет преобразовываться в электричество. В будущем возможно появление солнечного транспорта: солнечной авиации, солнечных кораблей и солнечных автомобилей. Все эти транспортные средства смогут питаться энергией Солнца. Фото сгенерировано моделью ruDALL-E от Сбера по запросу «Энергия будущего». Существует Ассоциация Солнечной Энергетики, которую создали в Америке в 1955 году, которая и стала началом разработок батарей. Солнце – мощный источник энергии, который в будущем может стать основным источником на поверхности Земли. Тема использования энергии Солнца на Земле стала активно подниматься только в конце XIV – начале ХХ века. Настоящий прорыв в науке был совершен в 1839 году Александром Эдмоном Беккерелем, которому удалось стать первооткрывателем фотогальванического эффекта.
Исследовательский проект на тему СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА Солнце
В море, на расстоянии 10—12 км от берега а иногда и дальше , строятся офшорные ветряные электростанции. Башни ветрогенераторов устанавливают на фундаменты из свай, забитых на глубину до 30 метров. Распространение ветроэнергетики. В 2007 году суммарные мощности ветряной энергетики выросли во всём мире до 93849 МВт. Во всём мире в индустрии ветроэнергетики заняты 350 тысяч человек. Ветроэнергетика в России. Установленная мощность ветровых электростанций в стране на 2006 год составляет около 15 МВт. Одна из самых больших ветроэлектростанций России 5,1 МВт расположена в районе поселка Куликово Зеленоградского района Калининградской области. Найти информацию Экономия топлива Ветряные генераторы практически не потребляют ископаемого топлива. Работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет эксплуатации позволяет сэкономить примерно 29 тыс.
Ветрогенератор мощностью 1 МВт сокращает ежегодные выбросы в атмосферу 1800 тонн СО2, 9 тонн SO2, 4 тонн оксидов азота. Энергия воды. Вода, которую еще в древности использовали для совершения механической работы, до сих пор остается хорошим источником энергии - теперь уже электрической - для нашей промышленной цивилизации. Энергия падающей воды, вращавшей водяное колесо, служила непосредственно для размола зерна, распиливания древесины и производства тканей. Однако мельницы и лесопилки на наших реках стали исчезать, когда в восьмидесятых годах прошлого века началось производство электроэнергии у водопадов. Существуют традиционные и нетрадиционные способы получения энергии: сооружение крупных ГЭС, использование энергии приливов, морских течений, перепада температур. Красноярская ГЭС - первая гидроэлектростанция на реке Енисей. Установленная мощность ее 12 гидроагрегатов - 6 миллионов кВт.
АЭС работала в 1973—1999 годах.
В настоящий момент атомная энергия в Казахстане не используется, несмотря на то, что запасы по данным МАГАТЭ урана в стране оценены в 900 тысяч тонн. В 2018 году ожидается строительство в Казахстане 2 АЭС 1. Курчатов — город в Восточно-Казахстанской области; 2. Улькен — посёлок в Алматинской области на берегу озера Балхаш.
Солнечный свет, попадая на растения, вызывает у него процесс фотосинтеза, определяет рост и развитие растений. Ф ото 7 Попадая на почву, он превращается в тепло, нагревает её, формирует почвенный климат, давая тем самым жизненную силу находящимся в почве семенам растений, микроорганизмам и населяющим её живым существам, которые без этого тепла пребывали бы в состоянии спячки. Ф Ф ото 9 А разве могли бы обойтись без солнца люди и животные? Конечно, нет. Они, зависят от него, поскольку не могут жить без воды и без пищи.
Солнце — это основной источник энергии на земле, создавшая большинство других энергетических ресурсов нашей планеты, таких, как запасы каменного угля, нефти, газа, энергии ветра и падающей воды, электрической энергии и т. Энергия Солнца, так велика, что её трудно даже себе представить. По сравнению с этим все остальные источники энергии, как внешние излучение луны, звёзд, космические лучи , так и внутренние внутренние тепло Земли, запасы каменного угля, нефти и т. Внутренняя часть солнца не доступна наблюдению. Она представляет собой своеобразный атомный котёл гигантских размеров. Наблюдать с Земли можно только внешнюю оболочку Солнца фотосферу. Она-то и излучает солнечную радиацию[5]. Е сли смотреть на Солнце через тёмное стекло, особенно, когда оно находится близко к горизонту , то можно увидеть огромное пятно.
Именно это направление энергетики получило колоссальное развитие в последнее десятилетие во многих развитых странах США, Германия, Великобритания, Япония, Испания. Выработка солнечной электроэнергии в глобальном масштабе в период с 2006 по 2018 год увеличилась в десятки раз и составила более 500 ГВт. Фотоэлектрический элемент Он представляет собой ячейку, созданную с помощью современных технологий. Она включает в себя активный полупроводник в основном кремний и его соединения p и n-типа , прозрачное стекло специального типа и алюминиевый корпус для обеспечения механической прочности элемента. Падающий фотон возбуждает электрон, переводя его из валентной зоны через запрещенную в зону проводимости. Этот элементарный акт приводит к генерации пары свободных носителей заряда электрон-дырка. Наличие электростатического поля внутри полупроводника приводит к разделению генерированного заряда через p-n переход, что создает разность потенциалов. Последняя используется для получения постоянного электрического тока. В зависимости от дизайна и стоимости полупроводники фотоэлементов бывают трех типов: монокристаллические; поликристаллические; аморфные. Их стоимость падает сверху вниз по списку, а КПД преобразования возрастает. Аморфный кремний применяют в дешевых устройствах, например, в недорогих часах и калькуляторах. Связано это с тем, что большая доля солнечного света имеет энергию большую, чем необходимо для активации работы устройства, поэтому львиная ее доля расходуется на тепловые колебания решетки полупроводника, а не на генерацию электричества. Развитие отрасли в современном мире Ввиду повышения требований к экологичности используемых источников энергии в последнее время, солнечная индустрия стала активно набирать популярность в XXI веке. Сейчас многие электронные устройства и аппараты используют солнечные лучи либо в качестве основного источника, либо как дополнительный. Примером могут служить гибридные автомобили. В 2015 году солнечный вид энергии занял третье место среди возобновляемых источников, после гидростанций и ветряных мельниц.
ТОП-5 вопросов про солнечную энергетику
Самым простым примером использования солнечной энергии является летний душ на даче, в котором вода нагревается благодаря Солнцу. Солнечная энергия сегодня используется в таких сферах жизнедеятельности, как. Разработана специальная спутниковая система, оборудованная панелями, способными переправлять солнечную энергию к земле с помощью инфракрасного лазера, а на Земле инфракрасный свет будет преобразовываться в электричество. Солнечная энергетика – использование солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует возобновляемый источник энергии и в перспективе может стать экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов. Энергия солнца может быть использована как в земных условиях, так и в космосе. Наземные солнечные электростанции следует строить в районах расположенных как можно ближе к экватору с большим количеством солнечных дней. Кроме того, солнечная энергия может быть использована для производства топлива, такого как водород. Водород может быть получен из воды с помощью электролиза, который использует электричество, созданное с помощью солнечных батарей. Энергия солнца может использоваться для множества задач. Одна из них – это преобразование солнечной энергии в электрическую, в так называемое солнечное электричество. Для преобразования солнечного света в электричество используют солнечные батареи.
Солнечная энергия
ФЭП имеет широкий спектр применения, начиная от питания калькуляторов и часов до создания центральной солнечной электростанции. Модульное строение солнечных батарей позволяет создавать источники электропитания на различные мощности и напряжения, что обеспечивает преимущество перед другими поставщиками электроэнергии. С целью повышения мощности установки солнечные элементы, как правило, объединяют в модули — солнечные батареи. В зависимости от количества ФЭПов и используемой технологии создаются модули с различными параметрами и характеристиками. Мощность солнечных модулей СМ измеряется в Ваттах. Солнечные модули в комплексе с другими комплектующими контроллерами заряда, аккумуляторными батареями , инверторами объединяют в автономные системы энергообеспечения АСЭ. До недавнего времени автономные системы энергообеспечения встречались лишь в отдаленных от центральных сетей энергообеспечения районах, как правило, в сельской местности, либо в местах, не имеющих доступа к центральной сети. Однако в последнее время масштабы использования данного источника энергии серьезно расширились. Все чаще автономные системы энергообеспечения встречаются в населенных пунктах с полноценным энергообеспечением Автономные системы энергообеспечения на основе солнечной энергии - превосходное решение производства электричества независимо от вашего местонахождения. Энергия солнца может быть успешно использована, как в крупномасштабных проектах, так и в качестве небольших систем энергообеспечения.
В некоторых регионах фотоэлементы повышают конкурентоспособность систем, подключенных к электросети. Однако главное - что и в отдаленных, и в подсоединенных к электросетям местностях фотоэлектрические системы вырабатывают чистую энергию, получение которой не сопровождается загрязнением окружающей среды , в отличие от привычных электростанций. Модули солнечной батареи, как правило, конструируются для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 12-24В. При этом последовательно соединяются солнечные элементы ФЭП , и далее собираются в модуль. Полученный пакет, как правило, обрамляют в алюминиевую раму, облегчающую крепление к несущей опорной конструкции. Мощность модулей солнечной батареи может достигать 10-300Вт. Электрические параметры таких модулей отражаются в вольтамперной характеристике, определенной при стандартных условиях т.
Слайд 1 Энергия Солнца как альтернативный источник электрической и тепловой энергии Ученица 3 класса Станционной средней школы Карабалыкского района Руководитель Завьялова С. Слайд 2 Цель: изучить использование солнечной энергии как альтернативный источник тепловой и электрической энергии.
Более того, внешний вид корабля также остался довольно приятным. По поводу космических кораблей. Да, энергию Солнца также хотели использовать в их работе, сооружая «космические паруса». Они позволяли перемещать небольшие корабли по космическому пространству при помощи энергии Солнца. К сожалению, пока это делать не получается, однако, все близко. Мы уверены. Если вы думаете, что обойти земной шар при использовании солнечных батарей можно только на корабле, то вы ошибаетесь. Вокруг нашей планеты уже облетел самолет, который работал исключительно на энергии Солнца, поставив несколько рекордов. Например, он был в небе порядка 120 часов без остановки. Это ли не настоящий отдых? Размах крыльев воздушного судна составлял 75 метров, и вся его верхняя часть была устелена солнечными панелями у корабля было точно также. На самом деле, чтобы понять, как солнечная энергия используется на Земле, нужно не большое количество времени.
Более того, внешний вид корабля также остался довольно приятным. По поводу космических кораблей. Да, энергию Солнца также хотели использовать в их работе, сооружая «космические паруса». Они позволяли перемещать небольшие корабли по космическому пространству при помощи энергии Солнца. К сожалению, пока это делать не получается, однако, все близко. Мы уверены. Если вы думаете, что обойти земной шар при использовании солнечных батарей можно только на корабле, то вы ошибаетесь. Вокруг нашей планеты уже облетел самолет, который работал исключительно на энергии Солнца, поставив несколько рекордов. Например, он был в небе порядка 120 часов без остановки. Это ли не настоящий отдых? Размах крыльев воздушного судна составлял 75 метров, и вся его верхняя часть была устелена солнечными панелями у корабля было точно также. На самом деле, чтобы понять, как солнечная энергия используется на Земле, нужно не большое количество времени.
Презентация и реферат; Солнечные электростанции-энергия будущего
Солнечные батареи на крышах домов или на земле. К 2020 году Китай планирует разместить в космосе солнечную электростанцию. Что мы узнали? Итак, мы узнали, как с помощью пассивных и активных систем энергия солнечного излучения преобразовывается в тепловую и электрическую энергии. Солнечные батареи на базе полупроводниковых элементов позволяют создавать экологически чистые электростанции особенно в регионах с большим количеством солнечных дней. Для презентации доклада в классе можно продемонстрировать работу фотоэлемента, например, с помощью фотоэкспонометра.
Она как бы создаёт гигантскую систему водяного и воздушного отопления нашей планеты, перераспределяя тепло по земной поверхности. Солнечный свет, попадая на растения, вызывает у него процесс фотосинтеза, определяет рост и развитие растений; попадая на почву, он превращается в тепло, нагревает её, формирует почвенный климат, давая тем самым жизненную силу находящимся в почве семенам растений, микроорганизмам и населяющим её живым существам, которые без этого тепла пребывали бы в состоянии анабиоза спячки. Какое «топливо» дает ему энергию? Ответы на этот вопрос ученые искали веками, и только в начале XX века было найдено правильное решение.
Теперь известно, что, как и другие звезды, светит благодаря протекающим в его недрах термоядерным реакциям. Если ядра атомов лёгких элементов сольются в ядро атома более тяжелого элемента, то масса нового окажется меньше, чем суммарная масса тех, из которых оно образовалось. Остаток массы превращается в энергию, которую уносят частицы, освободившиеся в ходе реакции. Эта энергия почти полностью переходит в тепло. Такая реакция синтеза атомных ядер может происходить только при очень высоком давлении и температуре свыше 10 млн. Поэтому она и называется термоядерной. Главным «топливом» Солнца служит именно водород. Из четырех атомов водорода в результате цепочки превращений образуется один атом гелия. А из каждого грамма водорода, участвующего в реакции, выделяется 6x1011 Дж энергии!
Поскольку невозможно проследить за всем процессом в целом, нельзя с уверенностью сказать, сколько некоммерческой энергии потребляют люди например, сколько древесины и удобрения собирается и сжигается, какое количество воды используется для производства механической или электрической энергии. Некоторые эксперты считают, что такая некоммерческая энергия составляет одну пятую часть всей используемой энергии. Но даже если это так, то общая энергия, потребляемая человечеством в течение года, составляет только приблизительно одну семитысячную часть солнечной энергии, попадающей на поверхность Земли в тот же период. В развитых странах, например, в США, потребление энергии составляет примерно 25 триллионов 2. Данный показатель является эквивалентом ежедневной работы более чем ста лампочек накаливания мощностью 100 Вт в течение целого дня. Среднестатистический гражданин США потребляет в 33 раза больше энергии, чем житель Индии, в 13 раз больше, чем китаец, в два с половиной раза больше, чем японец и вдвое больше, чем швед. Использование солнечной энергии Солнечная радиация может быть преобразована в полезную энергию, используя так называемые активные и пассивные солнечные системы. Пассивные системы получаются с помощью проектирования зданий и подбора строительных материалов таким образом, чтобы максимально использовать энергию Солнца. К активным солнечным системам относятся солнечные коллекторы.
Также в настоящее время ведутся разработки фотоэлектрических систем - это системы, которые преобразовывают солнечную радиацию непосредственно в электричество. Солнечная энергия преобразуется в полезную энергию и косвенным образом, трансформируясь в другие формы энергии, например, энергию биомассы, ветра или воды. Энергия Солнца "управляет" погодой на Земле. Большая доля солнечной радиации поглощается океанами и морями, вода в которых нагревается, испаряется и в виде дождей выпадает на землю, "питая" гидроэлектростанции. Ветер, необходимый ветротурбинам, образуется вследствие неоднородного нагревания воздуха. Другая категория возобновляемых источников энергии, возникающих благодаря энергии Солнца - биомасса. Зеленые растения поглощают солнечный свет, в результате фотосинтеза в них образуются органические вещества, из которых впоследствии можно получить тепловую и электрическую энергию. Таким образом, энергия ветра, воды и биомассы является производной солнечной энергии. Энергия — это движущая сила любого производства.
Тот факт, что в распоряжении человека оказалось большое количество относительно дешевой энергии, в значительной степени способствовало индустриализации и развитию общества. К ним относятся традиционные строительные технологии и материалы, такие как изоляция, массивные полы, обращенные к югу окна. Такие жилые помещения могут быть построены в некоторых случаях без дополнительных затрат. В других случаях возникшие при строительстве дополнительные расходы могут быть скомпенсированы снижением энергозатрат. Пассивные солнечные здания являются экологически чистыми, они способствуют созданию энергетической независимости и энергетически сбалансированному будущему. В пассивной солнечной системе сама конструкция здания выполняет роль коллектора солнечной радиации. Это определение соответствует большинству наиболее простых систем, где тепло сохраняется в здании благодаря его стенам, потолкам или полам. Есть также системы, где предусмотрены специальные элементы для накопления тепла, вмонтированные в конструкцию здания например, ящики с камнями или заполненные водой баки или бутыли. Такие системы также классифицируются как пассивные солнечные.
Коллектор поглощает световую энергию Солнца и преобразует ее в тепло, которое передается теплоносителю жидкости или воздуху и затем используется для обогрева зданий, нагрева воды, производства электричества, сушки сельскохозяйственной продукции или приготовления пищи. Солнечные коллекторы могут применяться практически во всех процессах, использующих тепло. Технология изготовления солнечных коллекторов достигла практически современного уровня в 1908 году, когда Вильям Бейли из американской "Carnegie Steel Company" изобрел коллектор с теплоизолированным корпусом и медными трубками. Этот коллектор весьма походил на современную термосифонную систему. К концу первой мировой войны Бейли продал 4 000 таких коллекторов, а бизнесмен из Флориды, купивший у него патент, к 1941 году продал почти 60 000 коллекторов. Типичный солнечный коллектор накапливает солнечную энергию в установленных на крыше здания модулях трубок и металлических пластин, окрашенных в черный цвет для максимального поглощения радиации. Они заключены в стеклянный или пластмассовый корпус и наклонены к югу, чтобы улавливать максимум солнечного света. Таким образом, коллектор представляет собой миниатюрную теплицу, накапливающую тепло под стеклянной панелью. Поскольку солнечная радиация распределена по поверхности, коллектор должен иметь большую площадь.
Существуют солнечные коллекторы различных размеров и конструкций в зависимости от их применения. Они могут обеспечивать хозяйство горячей водой для стирки, мытья и приготовления пищи, либо использоваться для предварительного нагрева воды для существующих водонагревателей. В настоящее время рынок предлагает множество различных моделей коллекторов. Интегрированный коллектор Простейший вид солнечного коллектора - это "емкостной" или "термосифонный коллектор", получивший это название потому, что коллектор одновременно является и теплоаккумулирующим баком, в котором нагревается и хранится "одноразовая" порция воды. Такие коллекторы используются для предварительного нагрева воды, которая затем нагревается до нужной температуры в традиционных установках, например, в газовых колонках. В условиях домашнего хозяйства предварительно подогретая вода поступает в бак-накопитель. Благодаря этому снижается потребление энергии на последующий ее нагрев.
Технология станет настоящим прорывом в науке, если проект обернётся успешным. Деревья-накопители энергии Финская команда исследователей работает над созданием деревьев, которые накапливают солнечную энергию в листьях. Планируется, что листья пойдут в питание малой бытовой техники и мобильных телефонов. Вероятнее всего, деревья будут напечатаны 3D принтером с использованием биоматериалов, которые имитируют органическое растение. Каждый листочек генерирует энергию из солнечного света, но так же использует кинетическую энергию ветра. Деревья рассчитаны на функционирование как в помещении, так и на открытом воздухе. Проект в настоящее время на стадии прототипной разработки в Техническом исследовательском центре в Финляндии. Эффективность В настоящее время, эффективность - это наибольшее препятствие для развития солнечной энергии. Большинство этих панелей стационарные, в связи с чем они пропускают большое количество солнечного света. Улучшенный дизайн, состав и применение поглощающих солнечный свет наночастиц повысит эффективность.
Полученные пластинки состоят из множеств кристаллов, ориентированных в разные стороны. Цвет ячеек синий, отличить их легко. Стоимость заметно ниже, чем у монокристаллических панелей Аморфные. Представляют собой слой силана кремневодорода , нанесенного на гибкую подложку. Стоимость самая низкая из всех кремниевых видов Пленочные батареи производятся из различных полимеров, способных демонстрировать полупроводниковый эффект. Их разрабатывают с целью снижения себестоимости производства фотоэлементов, а также для улучшения характеристик панелей. Существуют разные виды: на основе теллурида кадмия; на базе селенида меди-индия; на полимерной основе. Пока пленочные образцы уступают кремниевым как по КПД, так и по остальным показателям кроме цены , но производители не теряют бодрости и уверяют пользователей в скором изменении ситуации. Использование фотоэлементов для производства электротока позволяет получать количество энергии, достаточное для питания любых потребителей, главное — достаточное количество панелей. В этом заключается одно из основных преимуществ солнечной энергетики — способность расширяться путем наращивания количества светоприемных элементов, а не с помощью замены всего оборудования. Солнечные коллекторы Эти устройства действуют по совершенно иному принципу. Они не используют высокотехнологичных материалов, получая от Солнца только тепловую энергию. Принцип действия коллекторов основан на способности солнечных лучей заметно нагревать предметы. Наиболее простая модель представляет собой плоский ящик черного цвета, накрытый прозрачной крышкой.
Будущее солнечной энергетики
Солнечная энергия — энергия будущего. Это самый дешевый возобновляемый источник энергии, который, по некоторым прогнозам, в течение следующих 20 лет перегонит по объемам угольную и газовую энергетику в большинстве стран. Спутник в космосе может получать солнечную энергию все 24 часа полную неделю даже 365 дней в году. Если солнечные лучи достигающие спутника преобразовать в ток и передать на Землю перспективы солнечной энергетики возрастут многократно. Сырьевой базой энергетики будущего станут в основном возобновляемые источники энергии, в первую очередь, солнечная энергия. Однако до широкого использования солнечной фотоэнергетики необходимо пройти большой путь. Сегодня мы ответим на главные вопросы про солнечную энергию и солнечные панели, ведь из всех видов возобновляемой энергии именно солнечная считается самой эффективной. Вопросы для устного опроса: 1. Цель выступления: что выступающий хочет донести до аудитории?
Как будет выглядеть солнечная энергетика в будущем?
Что такое солнечная энергия? Солнечный свет — это основа жизни на Земле, источник энергии для всех экзогенных процессов, происходящих на ее поверхности. Именно благодаря этому гигантскому резервуару энергии зародилась жизнь на нашей планете. Хотя солнечная энергия относится в первую очередь к использованию солнечной радиации в практических целях, все возобновляемые источники энергии, кроме геотермальной энергии и приливной энергии, получают свою энергию прямо или косвенно от Солнца. использование его по прямому назначению. Энергия солнца может использоваться для множества задач. Одна из них – это преобразование солнечной энергии в электрическую, в так называемое солнечное электричество. Цель работы – рассмотреть достоинства и недостатки солнечной энергетики и предложить перспективы ее развития в дальнейшем. Глава 1. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ Ежесекундно солнце излучает 88·1024 кал. или 370·1012 ГДж теплоты. основной источник энергии во второй половине 21-го века 2030г.: 6. «Сетевой паритет» В ближайшие 3-5 лет «сетевой паритет» будет достигнут в большинстве стран ЕС По данным.
Солнечная энергия и ее использование
Необходимость построения систем естественного освещения нужно продумывать на начальных стадиях планировки здания, так как здесь очень важную роль играет структура крыши дома, расположение окон. Системы естественного освещения могут помочь владельцам сэкономить на электричестве. Солнечные нагревательные преобразователи служат отличными заменителями газовых колонок в быту, обеспечивая потребителей горячей водой для бассейнов и душевых. Зеркала являются составной частью гелиоконцентратора — установки, собирающей параллельные солнечные лучи в одной точке. Если в эту точку — фокус поместить трубу с теплоносителем водой или другой жидкостью , она нагреется. Преобразование энергии Солнца в энергию химических связей технология будущего Данный механизм придуман самой природой и называется фотосинтезом. Фотосинтез — процесс образования на свету органических веществ из неорганических. Процесс идет в хлоропластах.
Моделирование процессов фотосинтеза, происходящих в хлоропластах, позволило бы запасать энергию Солнца в ценном топливе — водороде». Данная теория является теорией будущего, и если ей суждено будет сбыться, то человечество навсегда забудет про нехватку энергии. Все еще противоречивая солнечная энергетика только начинает завоевывать страны с рыночной экономикой и развивающиеся государства. Дороговизна технологий сдерживает этот процесс. Однако постепенное удешевление установок делает энергию солнца все более привлекательной. Успех развития этой отрасли напрямую будет зависеть от того, как быстро мы сможем начать оперировать с энергией Солнца. Автор: Прокаева Екатерина Сергеевна.
Только фантасты чутьем угадывали их будущий неизбежный взлет. С выходом в космос, созданием орбитальных станций и бурным развитием электроники в первую очередь полупроводников ситуация резко изменилась. Сейчас солнечная энергетика — не далекая мечта, а каждодневная реальность, занимающая все больше места в деятельности научных институтов и промышленных организаций.
Солнечная энергия неисчерпаема — при бесконечном росте наших технических возможностей.
В традиционной энергетике на органическом топливе этот показатель составляет 200-500 человеко-часов. Пока еще электрическая энергия, рожденная солнечными лучами, обходится намного дороже, чем получаемая традиционными способами.
Ученые надеются, что экспериментальные наработки помогут решить не только технические, но и экономические проблемы. Первые попытки использования солнечной энергии на коммерческой основе относятся к 80-м годам прошлого столетия. Ею в декабре 1989 года введена в эксплуатацию солнечно-газовая станция мощностью 80 МВт.
Это ниже, чем на традиционных станциях. В ночные часы и зимой энергию дает газ, а летом и в дневные часы - солнце. Электростанция в Калифорнии продемонстрировала, что газ и солнце, как основные источники энергии ближайшего будущего, способны эффективно дополнять друг друга.
В настоящее время львиная доля прямого излучения уходит на нагрев поверхности и последующее ее остывание в виде рассеянного испускания электромагнитных волн. Рассеянное излучение играет важную роль в поддержании жизни на планете. Благодаря ему происходит нагрев нижних слоев атмосферы и их подъем в верхние слои в результате явления конвекции. Последующее остывание теплого воздуха приводит к образованию облаков, дождям и ветрам. Основные преимущества Основные преимущества в сравнении с традиционными источниками: Неисчерпаемость. Речь о возобновлении не идет, поскольку Солнце будет светить еще несколько миллиардов лет. Отсутствие какого-либо загрязнения окружающей среды. По сути, энергии Солнца обязана наша планета со всем ее многообразием живых существ. Сокращение вредных выбросов и замедление процесса глобального потепления, который во многих регионах уже ощущается непосредственно в виде погодных аномалий и подъема уровня океана. Возможность развития регионов, которые находятся на больших расстояниях от индустриально развитых центров.
В таких местах может не быть собственных полезных ископаемых, а их привоз является экономически нецелесообразным. Как правило, многие из этих регионов планеты являются островными государствами, которые расположены вдали от континентов. Простота использования и преобразования. Поскольку в настоящее время развивается активно направление преобразования энергии солнца в электрическую, то последнюю можно использовать для широкого спектра нужд. Современное состояние развития устройств для преобразования солнечной энергии позволяет создавать как крупные сети для мегаполисов, так и изолированные станции, обеспечивающие потребности относительно небольших поселений вплоть до отдельных домов. Способы использования Два основных способа применения солнечного электромагнитного излучения: пассивный; активный.
Солнечная энергия - будущее Земли
При изготовлении используется срез из медленно охлажденного расплава кремния. Полученные пластинки состоят из множеств кристаллов, ориентированных в разные стороны. Цвет ячеек синий, отличить их легко. Стоимость заметно ниже, чем у монокристаллических панелей Аморфные. Представляют собой слой силана кремневодорода , нанесенного на гибкую подложку. Стоимость самая низкая из всех кремниевых видов Пленочные батареи производятся из различных полимеров, способных демонстрировать полупроводниковый эффект. Их разрабатывают с целью снижения себестоимости производства фотоэлементов, а также для улучшения характеристик панелей. Существуют разные виды: на основе теллурида кадмия; на базе селенида меди-индия; на полимерной основе.
Пока пленочные образцы уступают кремниевым как по КПД, так и по остальным показателям кроме цены , но производители не теряют бодрости и уверяют пользователей в скором изменении ситуации. Использование фотоэлементов для производства электротока позволяет получать количество энергии, достаточное для питания любых потребителей, главное — достаточное количество панелей. В этом заключается одно из основных преимуществ солнечной энергетики — способность расширяться путем наращивания количества светоприемных элементов, а не с помощью замены всего оборудования. Солнечные коллекторы Эти устройства действуют по совершенно иному принципу. Они не используют высокотехнологичных материалов, получая от Солнца только тепловую энергию. Принцип действия коллекторов основан на способности солнечных лучей заметно нагревать предметы.
Контакты Солнечная энергия — решение будущего. Солнечные электростанции. Люди уже не представляют себе жизнь без электричества, и с каждым годом потребность в энергии все больше растет, в то время как запасы энергоресурсов таких нефть, газ, уголь стремительно сокращаются. У человечества не остается других вариантов, как использование альтернативных источников энергии. Одним из способов получения электроэнергии является преобразование солнечной энергии с помощью фотоэлементов. То, что можно использовать энергию солнца люди узнали относительно давно, но активно развивать начали лишь в последние 20 лет. За последние годы благодаря не прекращающимся исследованиям, использованию новейших материалов и креативных конструкторских решений удалось значительно увеличить производительность солнечных батарей. Многие полагают, что в будущем человечество сможет отказаться от традиционных способов получения электроэнергии в пользу солнечной энергии и получать ее с помощью солнечных электростанций. Солнечная энергетика Солнечная энергетика один из источников получения электроэнергии не традиционным способом, поэтому относится к альтернативным источникам энергии. Солнечная энергетика использует солнечное излучение и преобразовывает его в электричество или в другие виды энергии. Солнечная энергия является не только экологически чистым источником энергии, так как при преобразовании солнечной энергии не выделяется вредных побочных продуктов, но еще энергия солнца самовосстанавливающийся источник альтернативной энергии. Это идеальный вариант при идеальных условиях, которых как мы знаем добиться практически не возможно. А в умеренных широтах к смене дня и ночи прибавляется еще и смена времен года, а с ним и изменение длительности светового дня, поэтому в умеренных широтах количество получаемой энергии сократится еще в 2 раза. Развитие и распространение солнечной энергетики Как мы все знаем, в последние несколько лет развитие солнечной энергетики с каждым годом все больше набирает темпы, но давайте попробуем проследить динамику развития.
Эти фотоэлементы в то время уступали по эффективности кремниевым, но были способны работать даже при значительном нагреве. Первое практическое применение усовершенствованных солнечных батарей на основе арсенида галлия для энергетических целей было связано с обеспечением электроснабжения советских космических аппаратов, работающих в окрестностях планеты Венеры 1965 год , а также самоходных аппаратов "Луноход-1" и "Луноход-2", исследо- вавших поверхность Луны 1970 и 1972 годы. Новая страница в солнечной фотоэнергетике открылась с созданием солнечных элементов на основе гетеро-структур Д1ОаДв-ОаЛв. Поскольку такие гетерофотоэлементы оказались к тому же и более радиационно стойкими, они быстро нашли применение в космической технике, несмотря на значительно более высокую стоимость по сравнению с кремниевыми фотоэлементами. Примером масштабного энергетического использования солнечных батарей на основе гетероструктур АЮаАэ-ОаАэ явилось оснащение ими в 1986 году советской орбитальной станции "Мир". И кремний, и арсенид галлия в значительной степени удовлетворяют условиям "идеальных"полупроводниковых материалов. Несмотря на значительные усилия, затраченные на создание различных типов тонкопленочных солнечных батарей, и сегодня кристаллический кремний в моно- и поликристаллической модификациях продолжает играть основную роль в мировом производстве солнечных батарей наземного применения. До середины 1980-х годов совершенствование солнечных элементов на основе как кремния, так и арсенида галлия осуществлялось на базе относительно простых структур и простых технологий. А с середины 1980-х годов началось проникновение "высоких технологий" в сферу полупроводниковой солнечной фотоэлектроэнергетики. Так, в условиях освещения концентрированным солнечным светом со спектром 16 AMI. К сожалению, стоимость "высокоэффективных" фотоэлементов многократно превосходила стоимость "обычных". Как очевидная, но далекая перспектива повышения КПД фотоэлектрического преобразования еще в 1960-х годах рассматривалась идея каскадных солнечных элементов. В конце 1980-х годов появились различные типы механически состыкованных двухкаскадных солнечных элементов, несколько более эффективные, чем фотоэлементы с одним р-л-переходом.
В настоящее время солнечную энергию экономически целесообразно использовать для горячего водоснабжения сезонных потребителей типа спортивно-оздоровительных учреждений, без отдыха, дачных поселков, а также для обогрева открытых и закрытых плавательных бассейнов.