Солнечная энергетика

Солнечная энергетика: какие существуют виды, достоинства и недостатки

Солнечная энергетика

Сегодня источниками энергии служат такие природные ресурсы, как природный газ, уголь, уран. Превращаемые в удобную форму для применения, они обеспечивают человечество необходимым количеством тепла, светом. Источники и способы преобразования бывают разными, но важнейшей для человека остается солнечная активность.

Солнечная энергетика — перспективное направление в изучении особенностей Солнца и способов использования его активности в различных сферах деятельности. Как источник энергии, Солнце неисчерпаемо. Посылаемые им на Землю мощности позволяют удовлетворить энергетические запросы человечества. При этом такой ресурс является наиболее безопасным, не оказывающим на экологию планеты негативного влияния.

В каких сферах активно используется энергия солнца

Ежегодно применение данного вида энергообеспечения становится все более популярным. Несколько лет назад оно использовалось для обогрева домов, сегодня появление новых разработок позволяет применять солнечную энергию:

  1. в сельском хозяйстве – для обеспечения светом и теплом животноводческих ферм, парников;
  2. для снабжения электричеством структур медицинского, общеобразовательного, спортивного назначения;
  3. в космонавтике и авиастроении;
  4. ЖКХ, освещение городских улиц, парковых зон, объектов разного назначения;
  5. для обеспечения электричеством, теплом городов и населенных пунктов.

Виды солнечной энергетики

Самыми распространенными методами производства электроэнергии из Солнца являются:

  • Альтернативные теплоэлектростанции, где с помощью поворачивающихся зеркал, «ловят» солнце. В основе работы лежит принцип преобразования солнечной мощности в механическую электроэнергию.
  • Для работы электростанций используются полупроводниковые фотоэлементы больших размеров. Стоит отметить, что кремний широко применяется в солнечной энергетике. Ученые верят, что данный элемент станет «нефтью» в 21 веке. Спустя 30 лет из одного килограмма кремния будет вырабатываться ресурс в количестве, вырабатываемом сегодня из 75 тонн сырой нефти.
  • Солнечные батареи представляют собой набор модулей, собирающих и преобразующих энергию солнца. Уникальность их в том, что такие устройства способны генерировать и аккумулировать активность Солнца для дальнейшего применения. Впервые такие устройства были установлены на спутники, запущенные человеком. Преимуществом была несложная конструкция, длительные сроки эксплуатации, минимальное обслуживание. Сегодня трудно найти настолько результативные устройства, которые бы вырабатывали электричество даже в условиях пасмурной погоды.

Немного истории

История развития данной отрасли насчитывает не одно столетие и берет свое начало в первой половине 17 веке, когда французские ученые разработали первый двигатель для доставки воды. Позже, в 1839 году Эдмоном Беккерелем открыт фотоэффект. Ученому удалось описать способности отдельных материалов генерировать ток. Спустя сорок лет американцем Чарльзом Фриттсом была построена первая батарея. Однако довести до совершенства изобретение американца удалось в середине 20 столетия, чему поспособствовала работа Альберта Эйнштейна, вышедшая в свет в 1905 году и объяснявшая главные принципы работы фотоэффекта.

История солнечной энергетики в России начала стремительно развиваться параллельно с развитием космической отрасли. Сегодня главными источниками остаются такие природные ископаемые, как газ, нефть, уголь. Тогда как производство с помощью гелиоколлекторов, устройств для переработки энергии солнца в тепловую, составляет не более 0,03 процентов от общего объема вырабатываемого ресурса. Это связано и с кризисом 90-х, когда вынужденно закрывались из-за недостаточного финансирования программы исследований, и с тем, что принято было считать, что использование солнечной активности рационально только для стран с теплым климатом. Доклады современных ученых, результаты исследований показывают, что развитие солнечной энергетики будет благоприятно влиять на экономику России.

В мире наблюдается рост популярности такого источника. Только в Германии уже сегодня 47% жилых домов обустроено солнечными батареями. Китай занимает лидирующие позиции в Азии. Здесь новейшие разработки широко применяются не только при жилищном строительстве, но и промышленными гигантами.

Плюсы и минусы солнечной энергетики

Одним из направлений альтернативной энергетики сегодня является солнечная. Большие перспективы позволяют в данной отрасли внедрять новые разработки, позволяющие максимально сократить цикл преобразования этого ценного ресурса в электроэнергию. Преимуществами солнечной энергетики можно назвать:

  • Экономичность и высокий показатель рентабельности. Современные технологии позволяют добиваться экономической стабильности и рентабельности производства. Они позволили сделать Солнце неисчерпаемым источником энергии, который снижает количество выбрасываемого углекислого газа в атмосферу.
  • Экологичность. Задействованные в панелях элементы не содержат вредных веществ, не являются источником загрязнений. Кроме того, они не содержат движущихся частей, что позволяет упростить обслуживание. Подобные модули предпочтительнее станций, работающих на воде, а также силе ветра,  они не полагаются на турбины, что делает их не склонными к частым поломкам.
  • Универсальность является главным преимуществом данного вида энергетики. Системы генерации удобны в применении и используются там, где использование традиционных источников нерационально или невозможно. С ростом потребления электрических ресурсов возникает необходимость модернизации станций. В данном случае эта сфера также имеет выигрышные позиции. Для увеличения мощности станции, рекомендуется добавить пару дополнительных ячеек батарей.

Солнечная энергия имеет и ряд недостатков. Прежде всего, к ним относится высокая стоимость. Приобретение альтернативной электростанции станет затратным мероприятием, которое окупится в долгосрочной перспективе. Количество полученного ресурса зависит от интенсивности излучения. Кроме того, для размещения СЭС необходимы значительные площади.

Реальность и перспективы

В России отмечается позитивная тенденция развития такой отрасли, как солнечная энергетика. Сегодня на стадии проектирования находится более 50 объектов, строятся станции. Приоритетным направлением отрасли остается совершенствование технологий для того, чтобы добиться максимального КПД работы СЭС, снизив потери.

Перспективы развития солнечной энергетики

Известно, что передовые технологии быстрее внедряются частными лицами. В России уже трудно удивить установленными на крыше частного дома элементами для генерации энергии. Сегодня развитию этой отрасли способствуют не только налоговые льготы, но и сознательность граждан по отношению к окружающей среде, перспектива экономно использовать природные ресурсы.

Запасы Солнца безграничны, поэтому ученые мира трудятся над созданием новых систем, которые позволят расширить сферы применения. Солнечная энергетика в 2019 году  является перспективной отраслью, история которой в нашей стране только начинает развитие.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *