Меню

Альтернативным источником энергии являются солнечные батареи

Альтернативный источник энергии — солнечные панели.

С каждым годом на нашей планете неумолимо увеличивается потребление энергоресурсов. Параллельно с этим происходит истощение естественных полезных ископаемых, отвечающих за выработку так необходимого для нормальной жизнедеятельности человека электрического тока. В связи с этим, ученые, исследователи и разработчики всего мира стараются как можно быстрее осваивать новые, альтернативные источники энергии. Основным направлением среди альтернативных и безопасных источников выделяется энергия солнца, выработку которой осуществляют солнечные панели.

Обоснованность применения альтернативных источников.

В настоящее время солнечная батарея является единственным полноценным альтернативным источником энергии, не просто способным вырабатывать электричество, но и единственным источником способным удовлетворить растущие потребности человечества.


Уже много лет подобные солнечные модули активно применяются на космической орбите. Связано это конечно не с тем, что это самый выгодный источник, а скорее с невозможностью использования какого либо другого источника в подобных условиях.

Уменьшение запасов угля и нефти постепенно приводит нашу планету к похожему сценарию, когда не останется привычных на сегодняшний день энергоносителей. К этому моменту у человечества обязаны быть созданы и запущены не опытные разработки, а уже вполне рабочие модули, способные выдавать электричество в масштабах не отдельного дома или города, а в масштабах страны.

Уже сейчас можно ощутить постепенное повышение тарифов на самый необходимый вид энергии. В связи с этим все чаще в магазинах электроники можно встретить солнечные элементы. Купить солнечные батареи можно без особого труда. Распространение таких устройств получает поистине широкий размах. Солнечные батареи с аккумуляторами устанавливают не только в жилых домах, но и на приусадебных участках. Это обусловлено абсолютной автономностью и простотой солнечных батарей.

Лидеры по выработке световых мегаватт.

Многие владельцы загородных домов предпочитают один раз потратиться на покупку солнечной панели, чем постоянно оплачивать растущие платежи. Некоторые страны достаточно активно включились в так называемую гонку за господство в будущей энергетической области. Так, к примеру, в Корее, только за 2008 год продано и активно используются солнечные панели общей мощностью чуть менее 300 мегаватт. В Японии эта мощность приближается к 3 000 мегаватт. На сегодняшний день Япония приближается к отметке в 9 000 мегаватт.

Лидером в использовании солнечных батарей на данный момент считаются Германия и Италия. Германия по своим показателям превысила установленную Японией высоту и уже несколько лет к ряду держит лидирующее место в этой области. США в этой гонке пока отстает, но по наращиванию скорости равных себе не имеет.

Постоянное совершенствование устройства и мощностей солнечных батарей, способствовало приближению мирового сообщества к отметке выработки альтернативной энергии в 32 000 мегаватт по всей планете. По прогнозам мировых энергетических исследователей суммарный объем энергии, полученный с помощью солнечных панелей, к 2020 году должен составить порядка 320 000 мегаватт.

Немного истории.

Принцип работы солнечных панелей основан на фотовольтаическом эффекте. Впервые это явление было доказано в 1939 году. После этого момента прошло еще несколько десятилетий, до того как были произведены первые солнечные батареи с аккумулятором.

Свое основное применение солнечные панели поначалу нашли в узких областях. К таким местам можно отнести те, которые в силу своих географических или отдаленных условий не могут пользоваться устоявшимися источниками энергии. Широкое распространение автономные панели получили в космической промышленности, так как другого источника энергии, который мог бы автономно поддерживать работу человека в течении нескольких лет, просто не существует.

Первые аналоги панелей имели очень маленький КПД, и прогнозировать им такое блистательное будущее никто не осмелился бы. Но уже через несколько лет показатели уверенно стали ползти вверх, и к сегодняшнему дню эффективность обычных и самых распространенных панелей на основе моно и поликристаллов возросла до 20 %.

Читайте также:  Зарядка велосипеда от солнечной панели

Самые распространенные солнечные панели выпускаются на основе поли и монокристаллов. Эффективность таких панелей примерно одинакова. Но с развитием солнечных батарей стали появляться сплавы, способные поднять производительность всего модуля. К таким материалам можно отнести аморфный кремний и теллурид кадмия.

Важные компоненты световых источников.

Не маловажным аспектом в повышении производительности автономных панелей является аккумулятор для солнечных батарей. Дома, которые имеют в своем арсенале солнечные панели, представляют собой целостную систему. Если в процессе подбора оптимального варианта энергоснабжения допустить огрехи, связанные с любой частью системы, то общая производительность может серьезно снизиться.

Самыми важными составляющими каждого подобного дома является солнечная батарея и аккумуляторы. Выбор накопителей не мене важен, чем подбор самих панелей. Дело в том, что система питается от солнечных батарей только при наличии солнечного света. Но при наступлении темноты всю работу по снабжению дома электроэнергией берет на себя именно аккумуляторы, и от их качества зависит половина всего мероприятия.

С каждым днем можно встретить дома, использующие солнечные батареи для энергоснабжения, все чаще и чаще. Многие видят перспективность подобных устройств и не жалеют вкладывать деньги в развитие этого направления. Существуют дома, которые полностью автономны и используют альтернативные модули не только для снабжения электричеством, но и отапливаются за счет альтернативной энергии. Это стало возможно благодаря изобретению коллекторов на основе автономных панелей.

Полезные изобретения на автономных источниках.

Автономные модули все чаще находят применение у людей ведущих активный образ жизни. Портативная солнечная панель, которая может обеспечить человека электричеством далеко от дома, давно перестала быть уникальным устройством. Аккумуляторная солнечная батарея стала неотъемлемой частью обязательных вещей, которые собирают в поездку. Автономные батареи помогают оставаться на связи в любом месте, начиная от пустыни и заканчивая высокогорьем.

Портативная солнечная панель, имеющая небольшие размеры и достаточно легкий вес, помогает путешественникам нагреть еду и зарядить карманную электроаппаратуру.

Аккумуляторы на солнечных батареях встраивают во всевозможные устройства, такие как калькулятор, телефон или фонарик. Одним из полезных изобретений для экстрималов стал фонарик с устройством GPS поиска. Такое устройство, используя световые модули, помогает находить людей в самых отдаленных участках планеты.

Конечно, солнечные батареи со встроенным аккумулятором не смогут позволить пользоваться мощными электроприборами, такими как телевизор, фен или утюг, но в походе это не самое главное. Автономные батареи позволят зарядить фотоаппарат и телефон, что уже достаточно полезно вдали от цивилизации.

Внедрение световых панелей с такой интенсивностью в повседневную жизнь человечества, показывает не только быстрые темпы развития автономных источников энергии, но востребованность альтернативной энергетики начиная от самого простого потребительского уровня и заканчивая альтернативными электростанциями.

Перспективы развития.

На сегодняшний день полноценных солнечных электростанций совсем мало. Связано это со следующими недостатками подобных построек:

  • приличная стоимость всей установки,
  • наличие большого открытого пространства для размещения модулей, не каждый город может позволить себе освободить пространство в несколько десятков футбольных полей,
  • неустойчивость панелей к механическим повреждениям и постоянный уход за поверхностью модулей,
  • неспособность электростанции выдавать электрический ток в полном объеме при длительных пасмурных периодах.

Но несмотря на все недостатки, ученые самых передовых стран уже имеют проекты, которые способны обойти все эти негативные стороны альтернативных источников. Эти проекты связаны с размещением солнечных электростанций на орбите нашей планеты. Пускай проект пока еще не готов полностью к внедрению, но такое направление является наиболее перспективным в области нестандартных источников энергии. К слову сказать, на 2040 год уже намечен первый запуск модели первой такой электростанции, которая вполне возможно уже в скором времени будут снабжать землю электричеством.

Источник

Источник солнечной энергии

Дата публикации: 28 августа 2018

Становились ли вы участником обсуждений альтернативной энергии? Практически каждый человек хоть что-то, но слышал об этом. И многим даже выпадало воочию наблюдать солнечные батареи или ветровые электростанции. Сейчас развитие данной сферы энергоснабжения очень важно для дальнейшего комфортного существования человечества.

Читайте также:  Солнечные батареи торговый представитель

Так как основную часть традиционных ресурсов, таких как полезные ископаемые, мы практически исчерпали, приходится искать более долговечные источники. Одним из таких нетрадиционных источников энергии является солнечная энергия. Этот ресурс один из наиболее распространенных и легкодоступных, поскольку солнечный свет в том или ином количестве есть в любом уголке нашей планеты. Поэтому разработки, связанные с аккумуляцией солнечной энергией, начались достаточно давно и активно проводятся и по сей день.

Как источник энергии солнечный свет отличная альтернатива традиционным ресурсам. И при грамотном использовании вполне может вытеснить все другие энергоресурсы в будущем.

Что является источником солнечной энергии?

Чтобы найти наиболее эффективные методы преобразования энергии Солнца, ученым нужно было понять, какое превращение является источником солнечной энергии. Для получения ответа на данный вопрос было проведено огромное количество опытов и исследований. Существуют разные гипотезы, призванные объяснить это явление. Но экспериментальным путем в процессе долгих исследований было доказано, что реакция, во время которой с помощью ядер углерода водород превращается в гелий, выступает тем самым основным источником солнечной энергии.

Солнце как источник энергии Солнечной системы

Мы уже знаем, что источником солнечной энергии являются водород и гелий, но ведь и сама солнечная энергия – это источник для определенных процессов. Все земные природные процессы осуществляются благодаря энергии, полученной от Солнца.

Без солнечных излучений был бы невозможным:

  • Круговорот воды в природе. Именно благодаря воздействию Солнца испаряется вода. Именно этот процесс запускает циркуляцию влаги на Земле. Повышение и понижение температуры влияет на образование облаков и выпадение осадков.
  • Фотосинтез. Процесс, благодаря которому поддерживается баланс углекислого газа и кислорода, образуются необходимые для развития и роста растений вещества также происходит с помощью солнечных лучей.
  • Циркуляция атмосферы. Солнце влияет на процессы перемещения воздушных масс и теплорегуляции.

Солнечная энергия – это основа существования жизни на Земле. Но на этом ее благотворное воздействие не заканчивается. Для человечества солнечная энергия может быть полезной как альтернативный источник энергии.

Гелиотермальная энергетика как вид автономного питания

В настоящее время активное развитие технологий сделало возможным преобразование энергии Солнца в другие применяющиеся человеком виды. Как возобновляемый источник энергии солнечная энергия получила широкое распространение и активно используется, как в промышленных масштабах, так и локально на небольших частных участках. И с каждым годом сфер, где применение гелиотермальной энергии является обыденным делом, становится все больше.

Сегодня солнечный свет как источник энергии используется:

  • В сельском хозяйстве для отопления и электроснабжения различных хозяйственных построек таких, как теплицы, ангары и прочие.
  • Для обеспечения электричества в медицинских центрах и зданий спортивного назначения.
  • Для снабжения электроэнергией населенных пунктов.
  • Для обеспечения более дешевого освещения на улицах городов.
  • Для поддержания налаженной работы всех коммуникационных систем в жилых домах.
  • Для ежедневных бытовых потребностей населения.

Исходя из этого, мы видим, что солнечная энергия в действительности может стать отличным источником питания практически в каждой сфере человеческой деятельности. Поэтому продолжение исследований в данной отрасли могут изменить привычное нынешнее существование в корни.

Активные и пассивные системы преобразования солнечной энергии

На сегодняшний день благодаря различным разработкам и методам солнечная энергия как альтернативный источник энергии может быть преобразована и аккумулирована разными способами. Сейчас существуют системы активного использования гелиоэнергии, и пассивные системы. В чем их суть?

  • Пассивные (подбор стройматериалов и проектировка помещений для максимального применения энергии солнечного света) по большей части направлены на использование прямой солнечной энергии. Пассивные системы – это здания, в которых проектирования происходило таким способом, чтобы как можно больше световой и тепловой энергии получать от Солнца.
  • Активные (фотоэлектрические системы, солнечные электростанции и коллекторы), в свою очередь, подразумевают действительно переработку полученной солнечной энергии в другие необходимые человеку виды.
Читайте также:  Солнечные батареи вместо батареек

Оба вида подобных систем применяются в тех или иных случаях в зависимости от потребностей, которые они должны удовлетворять. Будь то строительство экологически чистого солнечного дома или установка коллектора на участке – это в любом случае даст свой результат и будет выгодным вложением.

Солнечная электростанция как источник энергии

Что такое солнечная электростанция? Это специально организованное инженерное сооружение, благодаря которому происходят процессы преобразования солнечной радиации для дальнейшего получения электроэнергии. Конструкции подобных станций могут быть совершенно различными в зависимости от того, какой способ переработки будет применяться.

Разновидности солнечных электростанций:

  • СЭС, в основе сооружения которой находится башня.
  • Станция, сооружающаяся по тарельчатому типу.
  • Основанная на работе фотоэлектрических модулей.
  • Станции, работающие с применением параболоцилиндрических концентраторов.
  • С двигателем Стерлинга, взятым за основу работы.
  • Станции аэростатного типа.
  • Электростанции комбинированного типа.

Как мы видим, солнечная электростанция как источник энергии давно перестала быть частью утопических научно-фантастических романов и активно используется во всем мире для удовлетворения энергетических потребностей общества. В ее работе существуют как явные преимущества, так и недостатки. Но их правильный баланс дает возможность получать необходимый результат.

Плюсы и минусы солнечных электростанций

  • Солнечная энергия является возобновляемым источником энергии. При этом сама по себе она общедоступная и бесплатная.
  • Солнечные установки достаточно безопасны в использовании.
  • Подобные электростанции являются полностью автономными.
  • Они отличаются экономностью и быстрой окупаемостью. Основные затраты происходят только лишь на необходимое оборудование и в дальнейшем требуют минимальных вложений.
  • Еще одна отличительная черта – это стабильность в работе. На подобных станциях практически не бывает скачков напряжения.
  • Они не прихотливы в обслуживании и достаточно просты в использовании.
  • Также для оборудования СЭС характерный долгий эксплуатационный период.
  • Как источник энергии солнечной системы очень чувствительны к климату, погодным условиям и времени суток. Подобная электростанция не будет эффективно и продуктивно работать ночью или в пасмурный день.
  • Более низкая продуктивность в широтах с яркой сменой сезонов. Максимально эффективны в местности, где количество солнечных дней в году наиболее близко к 100%.
  • Очень высокая и малодоступная стоимость оборудования для солнечных установок.
  • Потребность в проведении периодических очисток от загрязнений панелей и поверхностей. Иначе меньшее количество радиации поглощается и падает продуктивность.
  • Значительное повышение температуры воздуха в пределах электростанции.
  • Потребность в использовании местности с огромной площадью.
  • Дальнейшие трудности в процессе утилизации составляющих станции, в особенности фотоэлементов, после окончания срока их эксплуатации.

Как и в любой производственной сфере, в переработке и преобразовании солнечной энергии есть свои сильные и слабые стороны. Очень важно, чтобы преимущества перекрывали недостатки, в таком случае работа будет оправдана.

Сейчас большинство разработок в данной отрасли направлены на оптимизацию и улучшение функционирования и использования уже существующих методов и на разработку новых, более безопасных и продуктивных.

Солнечная энергия – энергия будущего

Чем дальше шагает в своем техническом развитии наше общество, тем больше источников энергии может потребоваться с каждым новым этапом. Но традиционных ресурсов становится все меньше, а цена на них растет. Поэтому люди начали активнее задумываться об альтернативных вариантах энергоснабжения. И тут пришли на помощь возобновляемые источники. Энергия ветра, воды или Солнца – это новый виток, позволяющий и дальше развиваться обществу, снабжая его необходимыми ресурсами.

  • Тонкопленочная технология отвоевывает позиции на рынке солнечной энергетики
  • Солнечная энергетика захватывает новые стихии
  • Ложка дегтя в бочке с солнечными батареями
  • Какая жизнь без света?

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник