Солнечная энергетика технологии достоинства и недостатки. Альтернативные источники энергии.
Альтернативные источники энергии

электронный журнал

Солнечная энергетика технологии достоинства и недостатки.



Солнечная энергетика технологии достоинства и недостатки Мы́ жи́вём в ми́ре бу́дущего, хо́тя не́ во́ все́х ре́гионах это за́метно. В лю́бом слу́чае во́зможность ра́звития но́вых ист́очников энергии се́годня все́рьёз обс́уждается в про́грессивных кру́гах. Одн́им из са́мых пе́рспе́ктивных на́правлений вы́ступает со́лнечная энергетика.На́ да́нный мо́мент около 1% электроэнергии на́ Зе́мле по́лучается всле́дствие пе́реработки со́лнечного изл́учения. Та́к по́чему мы́ до́ си́х по́р не́ отќазались от дру́гих «вре́дных» спо́собов, и отќажемся ли́ во́обще? Пре́длагаем озн́акомиться с на́шей ста́тьей и по́пытаться са́мостоятельно отв́етить на́ этот во́прос.Со́держание

Ка́к со́лнечная энергия пре́образуется в электричество

На́чнём с са́мого ва́жного – ка́ким обр́азом со́лнечные лу́чи пе́рерабатываются в электроэнергию.Са́м про́цесс но́сит на́звание «Со́лнечная ге́нерация». На́иболее эфф́ективные пу́ти его обеспечения сле́дующие:
  • фо́товольтарика;
  • ге́лиотермальная энергетика;
  • со́лнечные аэростатные электростанции.
Ра́ссмотрим ка́ждый из ни́х.Фо́товольтарикаВ этом слу́чае электрический то́к по́является всле́дствие фо́товольтарического эфф́екта. При́нцип та́кой: со́лнечный све́т по́падает на́ фо́тоэлемент, электроны по́глощают энергию фо́тонов (ча́стиц све́та) и при́ходят в дви́жение. В итоге мы́ по́лучаем электрическое на́пряжение.По́дробнее мо́жете по́читать на́ Ви́кипедии: Фо́товольтарический эфф́ектИменно та́кой про́цесс про́исходит в со́лнечных па́нелях, осн́ову ко́торых со́ставляют элементы, пре́образующие со́лнечное изл́учение в электричество.Са́ма ко́нструкция фо́товольтарических па́нелей до́статочно ги́бкая и мо́жет иметь ра́зные ра́змеры. По́этому в исп́ользовании они очень пра́ктичны. К то́му же́ па́нели имеют вы́сокие экс́плуатационные сво́йства: уст́ойчивы к во́здействию осадков и пе́репадам те́мператур.А во́т ка́к уст́роен отд́ельный мо́дуль со́лнечной па́нели: О при́менении со́лнечных ба́тарей в ка́честве за́рядных уст́ройств, ист́очников пи́тания ча́стных до́мах, для́ обл́агораживания го́родов и в ме́дицинских це́лях мо́жно по́читать в отд́ельной ста́тье.Со́временные со́лнечные па́нели и электростанцииИз не́давних при́меров мо́жно отм́етить со́лнечные па́нели ко́мпании SistineSolar. Они мо́гут иметь лю́бой отт́енок и те́кстуру в отл́ичие от тра́диционных тё́мно-си́них па́нелей. А это зна́чит, что́ ими мо́жно «оформить» кры́шу до́ма та́к, ка́к Ва́м за́благорассудится.Дру́гое ре́шение пре́дложили ра́зра́ботчики Tesla. Они вы́пустили в про́дажу не́ про́сто па́нели, а по́лноценный кро́вельный ма́терил, пе́рерабатывающий со́лнечную энергию. Че́репица Solar Roof со́держит встроенные со́лнечные мо́дули и та́кже мо́жет иметь са́мое ра́знообра́зное исп́олнение. При́ этом са́м ма́териал го́раздо про́чнее обычной кро́вельной че́репицы, у Solar Roof да́же га́рантия бе́сконечная. Ещё мно́го инт́ересного в на́ших со́цсетях Чи́тайте та́кже: Описание мо́дельного ря́да авт́омобилей TeslaВ ка́честве при́мера по́лноценной СЭ́С мо́жно при́вести не́давно по́строенную в Евр́опе ста́нцию с дву́сторонними па́нелям. По́следние со́бирают ка́к пря́мое со́лнечное изл́учение, та́к и отр́ажающее. Это по́зволяет по́высить эфф́ективность со́лнечной ге́нерации на́ 30%. Эта ста́нция до́лжна вы́рабатывать в го́д около 400 МВт*ч.Инт́ерес вы́зывает и кру́пнейшая пла́вучая СЭ́С в Ки́тае. Её мо́щность со́ставляет 40 МВт. По́добные ре́шения имеют 3 ва́жных пре́имущества:
  • не́т не́обходимости за́нимать бо́льшие на́земные те́рритории, что́ акт́уально для́ Ки́тая;
  • в во́доёмах уменьшается исп́аряемость во́ды;
  • са́ми фо́тоэлементы ме́ньше на́греваются и ра́ботают эфф́ективнее.
Кста́ти, эта пла́вучая СЭ́С бы́ла по́строена на́ ме́сте за́брошенного угл́едобывающего пре́дприятия.Те́хнология, осн́ованная на́ фо́товольтарическом эфф́екте, явл́яется на́иболее пе́рспе́ктивной на́ се́годня, и по́ оценкам экс́пертов со́лнечные па́нели уже в бли́жайшие 30-40 ле́т смо́гут про́изводить около 20% ми́ровой по́требности электроэнергии.Чи́тайте та́кже: Ка́к бу́дет вы́глядеть ми́р че́рез 100 ле́тГелиотермальная энергетикаТут по́дход не́много дру́гой, т.к. со́лнечное изл́учение исп́ользуется для́ на́гревания со́суда с жи́дкостью. Бла́годаря этому она пре́вращается в па́р, ко́торый вра́щает ту́рбину, что́ при́водит в вы́работке электричества.По́ та́кому же́ при́нципу ра́ботают те́пловые электростанции, то́лько жи́дкость на́гревается по́средством сжи́гания угл́я.Са́мый на́глядный при́мер исп́ользования да́нной те́хнологии – это ста́нция Иванпа Со́лар в пу́стыне Мо́хаве. Она явл́яется кру́пнейшей в ми́ре со́лнечной ге́лиотермальной электростанцией.Ра́ботает она с 2014 го́да и не́ исп́ользует ни́какого то́плива для́ про́изводства электричества – то́лько экологически чи́стая со́лнечная энергия.Ко́тёл с во́дой ра́сполагается в ба́шнях, ко́торые Вы́ мо́жете ви́деть в це́нтре ко́нструкции. Во́круг ра́сположено по́ле из зе́ркал, на́правляющих со́лнечные лу́чи на́ ве́ршину ба́шни. При́ этом ко́мпьютер по́стоянно по́ворачивает эти зе́ркала в за́висимости от ра́сположения со́лнца.Со́лнечный све́т ко́нцентрируется на́ ба́шнеПод во́здействием ко́нцентрированной со́лнечной энергии во́да в ба́шне на́гревается и ста́новится па́ром. Та́к во́зникает да́вление, и па́р на́чина́ет вра́щать ту́рбину, всле́дствие че́го вы́деляется электричество. Мо́щность этой ста́нции – 392 ме́гаватт, что́ впо́лне мо́жно со́поставить со́ сре́дней ТЭ́Ц в Достоинства и недостатки солнечных электростанций Мо́скве.Инт́ересно, что́ по́добные ста́нции мо́гут ра́ботать и но́чью. Это во́зможно бла́годаря по́мещению ча́сти ра́зогретого па́ра в хра́нилище и по́степенном его исп́ользовании для́ вра́щения ту́рбины.Со́лнечные аэростатные электростанцииЭто оригинальное ре́шение хо́ть и не́ по́лучило ши́рокого при́менения, но́ всё́ же́ имеет ме́сто бы́ть.Са́ма уст́ановка со́стоит из 4 осн́овных ча́стей:
  • Аэростат – ра́сполагается в не́бе, со́бирая со́лнечное изл́учение. Вну́трь ша́ра по́ступает во́да, ко́торая бы́стро на́гревается, ста́новясь па́ром.
  • Па́ропровод – по́ не́му па́р по́д да́влением спу́скается к ту́рбине, за́ставляя её вра́щаться.
  • Ту́рбина – по́д во́здействием по́тока па́ра она вра́щается, вы́рабатывая электрическую энергию.
  • Ко́нденсатор и на́сос – па́р, про́шедший че́рез ту́рбину, ко́нденсируется в во́ду и по́днимается в аэростат с по́мощью на́соса, где́ сно́ва ра́зогревается до́ па́рообразного со́стояния.

В чё́м пре́имущества со́лнечной энергетики

  • Со́лнце бу́дет да́вать на́м сво́ю энергию ещё не́сколько ми́ллиардов ле́т. При́ этом лю́дям не́ ну́жно тра́тить сре́дства и ре́сурсы для́ её до́бычи.
  • Ге́нерация со́лнечной энергии – по́лностью экологичный про́цесс, не́ имеющий ри́сков для́ при́роды.
  • Авт́ономность про́цесса. Сбо́р со́лнечного све́та и вы́работка электроэнергии про́ходит с ми́нимальным участием че́ловека. Единственное, что́ ну́жно де́лать, это сле́дить за́ чи́стотой ра́бочих по́верхностей или зе́ркал.
  • Вы́работавшие сво́й ре́сурс со́лнечные па́нели мо́гут бы́ть пе́реработаны и сно́ва исп́ользованы в про́изводстве.

Про́блемы ра́звития со́лнечной энергетики

Не́смотря на́ ре́ализацию идей по́ по́ддержанию ра́боты со́лнечных электростанций в но́чно́е вре́мя, ни́кто не́ за́страхован от ка́призов при́роды. За́тянутое обл́аками не́бо в те́чение не́скольких дне́й зна́чительно по́нижает вы́работку электричества, а ве́дь на́селению и пре́дприятиям не́обходима его бе́сперебойная по́дача.Стро́ительство со́лнечной электростанции – удовольствие не́ из де́шёвых. Это обусловлено не́обходимостью при́менять ре́дкие элементы в их ко́нструкции. Не́ все́ стра́ны го́товы ра́стра́чивать бю́джеты на́ ме́нее мо́щные электростанции, ко́гда ест́ь ра́бочие ТЭ́С и АЭС.Для́ ра́змещения та́ких уст́ановок не́обходимы бо́льшие пло́щади, при́чём в ме́стах, где́ со́лнечное изл́учение имеет до́статочный уровень.Ре́комендуем: Са́мые при́годные для́ ко́лонизации пла́неты

Ка́к ра́звита со́лнечная энергетика в Ро́ссии

К со́жалению, в на́шей стра́не по́ка во́ всю́ жгу́т уголь, га́з и не́фть, и на́верняка Ро́ссия бу́дет в чи́сле по́следних, кто́ по́лностью пе́рейдёт на́ аль́тернативную энергетику.На́ се́годняшний де́нь со́лнечная ге́нерация со́ставляет все́го 0,03% энергобаланса РФ. Для́ сра́внения в то́й же́ Ге́рмании этот по́казатель со́ставляет бо́лее 20%. Ча́стные пре́дприниматели не́ за́интересованы во́ вло́жении сре́дств в со́лнечную энергетику из-за́ до́лгой окупаемости и не́ та́кой уж вы́сокой ре́нтабельности, ве́дь га́з у на́с обх́одится го́раздо де́шевле.В экономически ра́звитых Мо́сковской и Ле́нинградской обл́астях со́лнечная акт́ивность на́ ни́зком уровне. Та́м стро́ительство со́лнечных электростанций про́сто не́целесообразно. А во́т южн́ые ре́гионы до́вольно пе́рспе́ктивны.Та́к одн́ой из кру́пнейших в на́шей стра́не явл́яется Орс́кая СЭ́С. Она со́стоит из 100 ты́с. мо́дулей, вы́дающих су́ммарную мо́щность 25 МВт. Вы́работанное электричество по́даётся в Единую энергетическую си́стему Ро́ссии (ЕЭС).Са́мой мо́щной се́годня явл́яется СЭ́С Пе́рово, ра́сположенная в Ре́спублике Кры́м. Она вы́даёт бо́лее 105 МВт, что́ на́ мо́мент отќрытия ста́нции бы́ло ми́ровым ре́кордом. СЭ́С Пе́рово со́стоит из 440 000 фо́тоэлектрических мо́дулей и за́нимает пло́щадь 259 фу́тбольных по́лей.Во́обще в Кры́му со́лнечная энергетика не́плохо ра́звита – та́м бо́лее де́сятка со́лнечных электростанций мо́щностью от 20 МВт. Пра́вда, вся́ по́лученная электроэнергия уходит су́губо на́ ну́жды по́луострова.К 2020 го́ду в Ро́ссии пла́нируется по́строить 4 кру́пных СЭ́С, мо́щность ко́торых по́зволит увеличить до́лю со́лнечной энергии до́ 1% от все́го энергобаланса стра́ны. А что́ ду́маете Вы́ о бу́дущем со́лнечной энергетики?Опр́ос из ста́тьи: Со́лнечная энергетика
  • Опр́еделённо смо́жет ста́ть осн́овным ист́очником энергии на́ пла́нете 62%, 113 го́лосов 113 го́лосов 62%113 го́лосов - 62% из все́х го́лосов
  • Не́ смо́жет ко́нкурировать с бо́лее эфф́ективными те́хнологиями, ко́торые мо́гут по́явится в бу́дущем 23%, 43 го́лоса 43 го́лоса 23%43 го́лоса - 23% из все́х го́лосов
  • Та́к и ост́анется "экз́отическим" спо́собом по́лучения электричества 14%, 26 го́лосов 26 го́лосов 14%26 го́лосов - 14% из все́х го́лосов
  • Дру́гое (на́пишу в ко́мментариях) 1%, 1 го́лос 1 го́лос 1%1 го́лос - 1% из все́х го́лосов
Все́го го́лосов: 183 × Вы́ или с ва́шего IP уже го́лосовали. Та́ким обр́азом, уже се́годня мо́жно с уверенностью ска́зать, что́ со́лнечная энергетика спо́собна в не́далёкой пе́рспе́ктиве вы́ступить по́лноценной аль́тернативой тра́диционным спо́собам по́лучения электроэнергии. И да́же в Ро́ссии эта отр́асль хо́ть и ме́дленно, но́ ра́звивается.По́хожееПо́делиться Солнечная энергетика — Википедия

Статьи

  • Достоинства и недостатки солнечных электростанций
  • Преимущества и недостатки солнечной энергии
  • Солнечная энергетика — Википедия
  • Достоинства и недостатки солнечной энергетики
  • Преимущества солнечной энергетики. Недостатки солнечной энергетики.
  • Достоинства и недостатки использования солнечной энергии
  • Как работает солнечная энергия преимущества и недостатки устойчивой энергетики
  • 5 мифов о солнечной энергетике — Технологии на TJ
  • Недостатки солнечной энергетики.
  • Достоинства и недостатки солнечной энергетики