Дали човечеството ще отиде на слънчева енергия?

Човечеството е по-добре и по-добре да разбира света около всеки ден. Знанията се натрупват за преминаването на различни физически процеси. Въз основа на тези учени се подобряват технологичните вериги, се подобряват инженерните решения.

Има области на знанието, в която всеки един от забележителните постижения е просто истерия и новини на слънчевата енергия от всички ъгли показват ползите, произтичащи неуморно убеди човечеството, че скоро въглища и газ станция спре отравяне на въздуха, хайде щастливо време на единство с природата. Но такива възхвалявания за истината са толкова близки?

Малко теория

Първо, нека да разгледаме как можете да използвате слънчевата светлина. Всъщност звездата предава енергия на Земята само по един използваем начин. Слънцето действа на повърхността на планетата чрез радиация в широк диапазон от честоти. Тесният диапазон се различава от човешкото око, част от светлинния поток е вредна за живите организми, а другата ефективно се използва за загряване на различни тела. Ако смятате за сложна трансформация, можете да получите електричество по два начина:

• иницииране на фотоелектрически процеси в някои видове полупроводници, получаване на електрически ток чрез директно преобразуване;
• използвайки слънчевата светлина като източник на топлина за вече тестваните схеми за генериране на електроенергия.

два следните методи на са станали често се използва за промишлени мащаби, когато слънчевата енергия осигурява топлинна и електрическа енергия за домакинствата и предприятията на хората, както и в домакинството, за да използвате някои функции.

Индустриално поколение: бойлер на звезда

Съвременните ТЕЦ се наричат ​​шеговито водни нагреватели. В основата на тяхната работа - принципа на привеждане на парата до висока температура, след това получената работен флуид под налягане се подава към лопатките на турбината и генератора генерира електрически ток. По същия начин, работа и атомни електроцентрали, които шеговито наричат ​​резервоара за гореща вода на уран, като източник на топлина - енергия разделяне на атомното ядро.

По същия принцип се изграждат гари, където се генерира слънчева енергия. В тях топлината на светлината се предава на работното тяло. Всичко работи, както следва:

• Енергийната централа е голям завод, в центъра на който е висока кула;
• около него са монтирани рефлектори на платформи, оборудвани с електрически задвижвания;
• по време на движението на Слънцето в небето, системата проследява позицията на светлината и променя ъгъла на наклон на рефлекторните панели.

В резултат на това излъчването на Слънцето, което пада върху почти цялата област на станцията - е фокусирано в една точка на върха на кулата. Тук радиацията се използва по два начина:

• електричеството може да бъде генерирано чрез газови бутални двигатели, чийто източник на енергия е, че слънчевата енергия използва газ, загрят до висока температура под налягане;
• топлината може да бъде пренесена в работното тяло (най-често - топене на сол с много висока средна температура на течността), последвано от загряване на водата с нея.

Струва си да се отбележи, че повечето промишлени охладители за вода на звезда, соларни станции от описания тип - използват втория принцип на преобразуване. Работната среда с голям обем има стабилни характеристики и може плавно да се откаже от натрупаните джаули за производство на електроенергия.

Различен дизайн, но същият принцип на прехвърляне на енергията на светлината върху топлоносителя има слънчеви станции от втори тип. Тук, на голяма площ са огледалата, представляващи половин цилиндър с голям диаметър. В фокалната зона преминава тръба с охлаждаща течност. Електрическото задвижване, чиято задача е да следи позицията на Слънцето - е по-проста, премества отражателя в една зона на свобода.

Мултиметър реда огледала фокусират радиацията върху тръбата с работна среда, прехвърляне teplonositelyu.Tsirkulyatsionny станция енергия помпа помпи стопилката от основния резервоар до работна температура. Изграждането на станцията е по-евтино, подобно - по-ниски разходи за обслужване на електрическите задвижващи системи на огледалата.

Промишлено производство: слънчеви ферми

Слънчевата енергия в света също така прилага директно преобразуване на светлината в електрически ток чрез процеси в полупроводници. Промишлени станции от този тип са хиляди квадратни метра плочи от кристални елементи, всеки от които генерира много малко напрежение и ток, когато е изложен на слънчева радиация.

Комбинирани в сложни схеми, кристалните панели формират отделни блокове, всеки от които произвежда енергийни параметри, подходящи за преобразуване в промишлени стандарти. Инженерното решение включва преобразуватели и регулатори на напрежението, системи за управление и охлаждане, както и автоматични полупроводникови диагностични инструменти.

Такава станция може да работи завинаги. Поддържането на панелите намалява поддържането на повърхността чиста. Още комплексни решения предвиждат използването на механизми за да следите позицията на слънце и слънчеви клетки, разположени перпендикулярно на радиация поток да се увеличи ефикасността на инсталацията като цяло.

Какви проблеми ограничават масовото използване на слънчевата енергия

Основният проблем, поради който Слънцето все още не е станало основният източник на електроенергия - временна нестабилност. Можете да получите огромен брой мегават през деня, но през нощта продукцията на станциите е нула. В допълнение, планетата не е осветена равномерно. Модерни слънчеви станции са построени в пустините, където осветителното тяло е близо до зенита, броят на безоблачните дни е почти равен на годишния брой дни.

Основният проблем, когато в следобедните часове енергията е в излишък, а във връхните вечерни часове дойде енергиен глад - опитайте се да разрешите. Разработена система за съхранение на работното тяло, която ще се отоплява през деня. Термометри с височина няколко метра могат да поддържат достатъчно топлина, за да го използват за генериране на електричество през нощта. Изграждането на такива структури обаче допълнително увеличава разходите за проекта на станцията, увеличава периода на изплащане, увеличава разходите за поддръжка, нивото на спешна опасност и общите разходи за електроенергия.

Всъщност днес класа на индустрията за слънчева енергия е невероятно скъпа. Станцията, построена от Google, показва действителните разходи за изграждане на ниво 17870 щатски долара на 1 киловат мощност при изчисляване на годишната продукция. За сравнение атомната електроцентрала може да бъде изградена с индикатори на разходите от 2000 до 4000 долара на киловат, а газовите топлоелектрически централи - от 700 до 900 долара.

Използването на слънцето в ежедневието

Когато първите индустриални проекти и стават точно виждат перспективи за слънчева енергия са въведени в експлоатация, гласовете на тези, които викаха "нашата светлина може да замени въглища, газ, атом" - значително утихна. Пробивите в областта на полупроводниковите технологии позволиха да се заяви, че в ежедневието е възможно да се направи без традиционните носители на енергия.

Днес слънчевите панели се популяризират на пазара като панацея, премахване на комуналните услуги, възможност за изграждане на напълно нелетлив жилищен фонд. Без да влязат в подробности, ние ще заявим направо. Възможно е да бъде изградена изцяло енергонезависима структура с някои ограничения. Вие обаче ще имате нужда от:

• огромни площи от фотоволтаични клетки;
• значителен капацитет на батериите;
• системи за компютърно наблюдение и управление на захранването;
• Модерни домакински уреди с най-ниска консумация на енергия.

Все пак трябва да се отбележи, че не става въпрос за отопление на водата с електричество. За отопление се нуждаете от котел за газ или твърдо гориво, ако искате да работите с настолен компютър, който ще трябва да похарчите за добри батерии, всеки допълнителен вата консумация ще увеличи необходимите финансови инвестиции.

Ето защо слънчевите панели в ежедневието служат като вид стабилизиращ енергиен източник. Пият фенери, които горят през нощта, поради натрупаната енергия през деня. Използва се за доставка на системи за управление на слънчеви колектори за водно отопление. Те се използват като източник на енергия за нискочестотна електроника. Въпреки това, привържениците на зелена енергия не е необходимо да се обезсърчавате: в предната част на човечеството, без съмнение, много повече открития в областта на физиката и техниката, което може да намали цената на електрическата енергия, произведена с помощта на слънчева светлина.