În ultimii ani, interesul pentru utilizarea energiei solare a crescut dramatic. Cu toate că această sursă se referă, de asemenea, din surse regenerabile, atenția acordată lui în lume, ne face să ia în considerare separat posibilitatea utilizării energiei solare.
Energie potențială bazată pe utilizarea radiației solare directe, extrem de mare.
Rețineți că utilizarea numai 0, 0125% din această energie solară ar putea oferi toată energia la nivel mondial are nevoie de astăzi, precum și utilizarea de la 0, 5% - pentru a acoperi pe deplin nevoile viitorului.
Din păcate, aproape niciodată aceste resurse potențiale uriașe vor fi în măsură să pună în aplicare pe scară largă. Una dintre cele mai serioase obstacole în calea realizării unei astfel de intensitate scăzută a radiației solare. Chiar și în cele mai bune condiții atmosferice (latitudine sudică, cer) iluminării solare este mai mică de 250 W / m2. Prin urmare, pentru a colectoarelor solare la „colecta“, anul în care energia necesară pentru a satisface toate nevoile omenirii, este necesar să le plaseze pe teritoriul 130.000 km2!
Colectorii trebuie să utilizeze dimensiuni uriașe atrage după sine și costuri materiale considerabile. Cel mai simplu colector radiației solare este un metal înnegrită (de obicei aluminiu) tablă, în interiorul căruia țeavă sunt aranjate într-un fluid care circulă în aceasta. Încălzită cu energie solară absorbită de colector, fluidul curge pentru utilizare directă. Conform calculelor, producția de colectoare solare radiații 1 km2 necesită circa 104 de tone de aluminiu. Dovedit este astăzi rezervele mondiale ale acestui metal este estimată la 1, 17? 109 de tone.
Din scris, este clar că există factori diferiți care limitează puterea energiei solare. Să presupunem că pentru fabricarea colectoarelor în viitor va fi posibil să se aplice nu numai de aluminiu, dar și alte materiale. Dacă situația se va schimba în acest caz? Noi pornim de la faptul că o fază de dezvoltare de energie separată (după 2100), toate nevoile de energie ale lumii vor fi îndeplinite cu energie solară. În acest model, putem estima că, în acest caz, necesitatea de a „colecta“ energie solară pe o suprafață de 1? 3 106? 106 km2. În același timp, suprafața totală de teren arabil în lumea de astăzi este de 13? 106 km2.
Energia solară este printre cele mai de material tip de producție de energie. utilizarea pe scară largă a energiei solare presupune creștere semnificativă a necesarului de materiale, și, prin urmare, forța de muncă pentru extracția de materii prime, materiale, îmbogățirea care primesc, de fabricație heliostats colectoare, alte echipamente, transportul acestora. Calculele arată că pentru a produce 1 MW? Anul de energie electrică prin intermediul energiei solare trebuie să-și petreacă de la 10 000 la 40 000 de ore-om. În energia tradițională de combustibil fosil, cifra este 200-500 ore-om.
Până în prezent, energie electrică, născut din razele soarelui, este mult mai scumpă decât cea obținută prin metode convenționale. Oamenii de stiinta spera experimentele pe care le dețin în instalații pilot și stații, va contribui la rezolvarea nu numai tehnic, dar, de asemenea, probleme economice.
În doar trei zile, soarele trimite pe Pământ la fel de multă energie așa cum se găsește în toate rezervele explorate de combustibili fosili, și timp de 1 sec. - .. 170 000 000 000 J. Cea mai mare parte a energiei este disipată sau absorbită de atmosferă, mai ales norii, și doar o treime din aceasta ajunge la suprafața pământului. Toate energia emisă de Soare, cu atât mai mare parte din ea, care devine Pământul în 5 miliarde de euro. Times. Dar chiar și o astfel de valoare „neglijabilă“ în 1600 de ori mai multă energie, care este dat de toate celelalte surse combinate. Energia solară care cade pe suprafața unui lac, este echivalent cu puterea unei centrale electrice de mare.
Energia solară - cea mai mare,, dar, de asemenea, probabil, cea mai mică sursa de energie umane utilizate ieftină.
În ultimii ani, interesul pentru utilizarea energiei solare a crescut dramatic. Energie potențială bazată pe utilizarea radiației solare directe, extrem de mare.
Utilizarea de numai 0,0125% din energia solară ar putea oferi toată energia la nivel mondial are nevoie de astăzi, precum și utilizarea de 0,5% pentru a acoperi în totalitate nevoile viitorului. Din păcate, aproape niciodată aceste resurse potențiale uriașe vor fi în măsură să pună în aplicare pe scară largă. Doar o foarte mică parte din această energie poate fi utilizată practic. Poate că principalul motiv pentru această situație - densitate scăzută a energiei solare. calcul simplu arată că dacă detașabil de la 1 m 2 suprafață sunlit putere medie de 160 wați, apoi pentru a genera 100 de mii. KW este necesară îndepărtarea energiei dintr-o suprafață de 1,6 km2 Nici una dintre metodele cunoscute în prezent de conversie a energiei acesta nu poate oferi rentabilitatea o astfel de transformare.
Mai sus a spus despre medii. Este dovedit faptul că, la latitudini de înaltă densitate a energiei solare este de 80 - 130 W / m2, în zona temperată - 130-210, și în deșert tropical 210-250 W / m 2. Acest lucru înseamnă că cele mai favorabile condiții pentru utilizarea energiei solare, acolo în țările în curs de dezvoltare din Africa, America de Sud, Japonia, Israel, Australia, și, în unele zone ale SUA (Florida, California). În CSI, în zone care sunt favorabile pentru ea, trăiește aproximativ 130 de milioane. Oamenii, inclusiv 60 mln. În zonele rurale.
Cu toate acestea, chiar și în cele mai bune condiții atmosferice (latitudini sudice, cer senin) iradiantă solare nu este mai mare de 250 W / m 2. Prin urmare, pentru colectoare solare pentru a „colecta“ anul energia necesară pentru a satisface toate nevoile omenirii, este necesar să le plaseze pe teritoriu de 130,000 km 2. necesitatea de a utiliza un imens colecționarilor, de asemenea, atrage după sine costuri materiale considerabile, un colector solar simplu este un metal înnegrită (ca pr regulă, aluminiu) tablă, în interiorul căruia țeavă sunt aranjate într-un fluid care circulă în aceasta. Încălzită cu energie solară absorbită de colector, fluidul curge pentru utilizare directă. Potrivit calculelor, fabricarea de colectoare solare 1 km 2, necesită aproximativ 10.000 de tone de aluminiu. Dovedit este astăzi rezervele mondiale ale acestui metal este estimată la 1170000 000 de tone.
Din cele de mai sus, este clar că există diferiți factori care limitează puterea energiei solare.
Energia solară este printre cele mai de energie de tip de material. utilizarea pe scară largă a energiei solare presupune creștere semnificativă a necesarului de materiale și, prin urmare, forța de muncă pentru extracția de materii prime, materiale, îmbogățirea care primesc, de fabricație heliostats colectoare, alte echipamente, transportul acestora. Cu toate acestea, energia electrică, născut din razele soarelui, este mult mai scumpă decât cea obținută prin metode convenționale. Oamenii de stiinta spera experimentele au efectuate pe instalații pilot și stații, va contribui la rezolvarea nu numai tehnic, dar, de asemenea, probleme economice.
Dar, cu toate acestea, convertoarele stație de construcție a energiei solare, și lucrează.
Radiația solară prin intermediul unităților solare transformată în energie termică sau electrică, care este convenabil pentru utilizarea practică. În regiunile sudice ale țării noastre înființat zeci de instalații și sisteme solare. Ei transporta apă caldă, încălzire și aer condiționat a clădirilor rezidențiale și publice, ferme de animale și sere, uscarea produselor agricole, tratament termic al structurilor de construcție, creșterea și desalinizarea apei de ser fiziologic, și altele.
De la începutul anilor '50 in navele noastre spatiale țară utilizat ca sursă de alimentare principală este celule solare care transformă direct energia radiației solare în energie electrică. Ele sunt sursa aproape indispensabila de curent electric în rachete, sateliți și sonde spațiale.
Explorarea spațială ne permite să dezvolte proiecte de energie solară și spațiu pentru energia Pământului. Aceste stații, spre deosebire de pământ, nu numai pentru a fi capabil de a obține flux mai dens de căldură de radiație solară, dar nu depind de condițiile meteorologice și de schimbarea de zi și de noapte. La urma urmei, în spațiu soarele strălucește cu o intensitate constantă.
Ea continuă să exploreze posibilitățile de utilizare mai largă a centralelor electrice solare, „solar“ acoperiș pe clădiri pentru energoi de încălzire, „solare“ acoperiș pe vehicul pentru a reîncărca bateriile „solare“ agricole în zonele rurale, etc.
Oamenii de știință și energie continuă să lucreze pentru a găsi noi oportunități de costuri mai reduse de energie solară. Există idei noi și noi proiecte.