30747
5
В мире сокращается запас природных ископаемых для производства электричества. В поисках альтернативных источников энергии человечество давно обратило свой интерес к Солнцу. Ежедневно Земля получает огромное количество солнечной энергии — 173000 Тераватта. Это в 10000 раз больше всей электроэнергии, потребляемой населением планеты. Но для ее преобразования нужно специальное оборудование.
Существующие способы использования солнечной энергии для получения электричества и тепла.
Применение систем солнечных батарей и электростанций;
- Использование коллекторов, нагреваемых солнечными лучами, для использования разогретой воды в отоплении и электрогенераторах;
- Термовоздушные электростанции, преобразующие солнечную энергию для раскручивания турбогенераторов;
- Аэростатные солнечные электростанции.
Солнечная энергия доступна и бесплатна, ее не нужно добывать, она неисчерпаема.
Но есть у гелиоэнергетики и недостатки.
Недостатки использования солнечной энергии:
1.- Неравномерное распределение энергии Солнца по поверхности планеты. Одни области более солнечные, чем другие;
2. - В пасмурные дни и ночью солнечная энергия недоступна;
3. - Необходимость использования больших площадей под солнечные источники энергии;
4. - Содержание токсичных веществ в фотоэлементах;
5. - Низкий КПД солнечных батарей, среднее значение эффективности не превышает 20%;
6. - Высокая стоимость солнечных фотоэлементов;
7. - Поверхность солнечных панелей и зеркал (для термовоздушных ЭС) нужно очищать от попадающих загрязнений;
8. - При нагреве солнечных элементов, значительно падает эффективность их работы;
9. - Сложная утилизация солнечных панелей.
Несмотря на имеющиеся недостатки, солнечная энергетика является самой быстрорастущей альтернативной энергетической отраслью, она составляет лишь 1% энергии, используемой сегодня. Но, по оценкам Международного энергетического агентства, солнечная энергия может обеспечить 20-25% глобальной энергии к 2050 году.
Применение систем солнечных батарей и электростанций;
- Использование коллекторов, нагреваемых солнечными лучами, для использования разогретой воды в отоплении и электрогенераторах;
- Термовоздушные электростанции, преобразующие солнечную энергию для раскручивания турбогенераторов;
- Аэростатные солнечные электростанции.
Солнечная энергия доступна и бесплатна, ее не нужно добывать, она неисчерпаема.
Но есть у гелиоэнергетики и недостатки.
Недостатки использования солнечной энергии:
1.- Неравномерное распределение энергии Солнца по поверхности планеты. Одни области более солнечные, чем другие;
2. - В пасмурные дни и ночью солнечная энергия недоступна;
3. - Необходимость использования больших площадей под солнечные источники энергии;
4. - Содержание токсичных веществ в фотоэлементах;
5. - Низкий КПД солнечных батарей, среднее значение эффективности не превышает 20%;
6. - Высокая стоимость солнечных фотоэлементов;
7. - Поверхность солнечных панелей и зеркал (для термовоздушных ЭС) нужно очищать от попадающих загрязнений;
8. - При нагреве солнечных элементов, значительно падает эффективность их работы;
9. - Сложная утилизация солнечных панелей.
Несмотря на имеющиеся недостатки, солнечная энергетика является самой быстрорастущей альтернативной энергетической отраслью, она составляет лишь 1% энергии, используемой сегодня. Но, по оценкам Международного энергетического агентства, солнечная энергия может обеспечить 20-25% глобальной энергии к 2050 году.
Солнечные батареи – относительно новая технология получения электрической и тепловой энергии, берущая свое начало с 70-х годов прошлого столетия. Но человечество научилось пользоваться силой Солнца уже очень давно. Еще древние греки и римляне использовали энергию Солнца для получения огня с помощью увеличительного стекла и специально изогнутых зеркал. Так они могли зажигать факелы для религиозных ритуалов, и даже топить корабли врагов. Направляя зеркала под определенным углом, подогревали воду в термах и освещали темные помещения.
×
В 1839 году французский ученый Беккерель обнаружил фотогальванический эффект. Экспериментируя с электролитами он заметил, что больше электричества было произведено, если гальванические элементы были подвержены солнечному свету. Первая солнечная батарея, похожая на современную, была выпущена в 1908 году, через 3 года после публикации статьи о фотоэлектрическом эффекте, за которую Эйнштейн получил Нобелевскую премию. В 1954 году был создан первый кремниевый фотогальванический элемент. В 1970 году была введена менее дорогая версия кремниевого солнечного элемента, что ознаменовало начало коммерциализации солнечных батарей. С начала 2000 годов, ученые сосредоточили внимание на способах сделать солнечные панели более эффективными и удобными. В результате технология стала более доступной для всех. Конечная цель — сделать солнечную энергию столь недоргой, как традиционные источники энергии, поскольку она по-прежнему недостаточно конкурентоспособна.
Производство и утилизация солнечных панелей
Производство солнечных панелей является энергоемким процессом. В настоящее время большая часть энергии, используемой для создания солнечных панелей, связана с переработкой ископаемого сырья, поэтому даже производство этих экологически полезных продуктов может способствовать загрязнению и глобальному потеплению.Приблизительно 600 кВтч энергии используется для производства каждого квадратного метра солнечных батарей, чего достаточно для освещения 1000 лампочек мощностью 60 Вт в течение десяти часов. Средняя энергосистема использует около двух или трех панелей, каждая из которых имеет площадь около 2 м2. При установке в выгодном месте солнечная панель может производить до 200 кВтч на квадратный метр электроэнергии в год. Поэтому энергия, используемая в процессе производства панели, компенсируется только через несколько лет эксплуатации.
Из чего состоит СЭС
Исходным материалом для изготовления солнечных батарей служит трихлорсилан, ядовитый и взрывоопасный продукт. При его перегонке и восстановлении при помощи водорода, получают чистый кремний. Побочным продуктом, на этом этапе производства, является соляная кислота. Далее, кремний плавят и получают слитки, из которых делают элементы солнечных батарей. Для производства солнечных панелей требуется использование многих опасных химических веществ. Яды, такие как мышьяк, хром и ртуть, также являются побочными продуктами производственного процесса. Эти химические вещества могут нанести серьезный ущерб окружающей среде, если их правильно не утилизировать.При соблюдении технологий улавливания и очистки токсичных газов и жидкостей, производство не будет вредным, но часто, особенно в развивающихся странах, такое оборудование не устанавливается на предприятиях, что приводит к загрязнению окружающей среды. Энергия, используемая в производстве солнечных панелей, не является единственной энергетической затратой. Необходимо также учитывать энергию, используемую для их транспортировки, особенно если панели импортируются из другой части мира. Утилизация солнечных батарей — большая проблема. Многие из материалов, используемых для их изготовления, трудно перерабатывать, а сам процесс рециркуляции требует большого количества энергии.
Источник:
Ссылки по теме:
- Ученые создали упаковку, которая полностью разлагается в земле
- Школа, за обучение в которой нужно платить мусором
- Несколько примеров социальной рекламы, которая способна задеть за живое
- Бабушка спасает планету от пластика
- 25 процентов россиян ходят в магазин со своими пакетами
реклама
Ведь как живут в Эмиратах! А эти солнечные источники энергии, электромобили и т.д. обесценивают нефть! А мы согласны ради экологии платить какие угодно деньги за бензин!
Главное чтоб миллиарды машин не перестали покупать экологически полезный бензин и солярку вместо вредных солнечных батарей!
Вырубили несколько десятков (или сотен?) гектаров леса для установки солнечных батарей (экология, привет!), потратили кучу традиционных энергоресурсов на производство, доставку и монтаж, обслуживание. В итоге - система представляет всего лишь ненадёжное дополнение к традиционной энергогенерации... Зелен виноград.
у меня стоят. в первую очередь - как система резервного питания дома(отопление, свет, связь). местность южная, гористая, ветерок порой валит..столбы освещения.
сб на 1200вт 2012году обошлись в 60т.р. аккумуляторы(в прошлом году перешёл с 24в на 60в систему, заменил "халявную" "щёлочь" на LTO) - 74т.р. за 4.8кВт*ч (считай - запас на ночь).
всё остальное, не менее дорогое(зарядки-балансиры-инверторы) - самопал "из подножного хлама".
по сети 230в(часть освещения и отопления - от постоянки) статистика идёт только с конца марта - пока дошёл до 300 квт*ч, те порядка 1.5тр вернулось.
не учтена довольно значительная часть выработки - по окончанию зарядки акб, выработанные СБ "излишки" идут на подогрев воды. там немало. достаточно сказать, что май-октябрь 2018 отдано за газ..59рублей.
попытки собрать общую статистику выработки были в марте: 2.8 и 4.2квт*ч за два пасмурных дня. на сегодняшний день можно говорить о выработки 8-10квт*ч в сутки.
Обратился в нашу фирму старый и проверенный, а главное, реально НЕ бедный клиент.(в европе живём и работаем)
Задача, хочет построить 8 огромных складов в порту, и хочет на их крыше установить солнечные батареи, что бы обеспечивать себя даже ЗИМОЙ и летом, излишки выдавать в общую сеть(у нас так делается), общей мощностью 2,5 МВт. Ему надо 800 кВт , максимум 1 мВт... но Клиент знает, что кпд у них не высокий, берёт с запасом. Широта на уровне СПБ, чутка ниже ;).
Редакторы решили, что я своим комментом "спам" лю!! поэтому продолжение ниже!
Короче после всех раскладов Клиент отказался от солнечных батарей, поставили ему газовый генератор Дженирал электрик на 1 мВт, стабильно, главное что бы россияне газ давали.. :)
Скажите, чем мой коммент для вашей программы показался СПАМОМ?! А?! Какого .... я не мог его отправить, видя надпись, что он содержит СПАМ?!
Руссофобские комменты, лозунги убивать, порно и пр. ваш "чудофильтр" пропускает, а обычнй коммент с фактами нет?!
Что за бабуйня у вас тут?!
P.S. Когда же уже каникулы закончатся...
Что до вреда от производства, уж никак не сравнить с тем же Самотлором или КУЗБАССом...
Поэтому говорить о окупаемости пока можно с большими оговорками, но несомненно будущее за зеленой энергетикой.
Германия - капиталистическая страна с высоким уровнем монополизации. Тем не менее активно развивает "зелёную" энергетику (за счёт населения и в ущерб традиционной электроэнергетике) https://www.vestifinance.ru/articles/45900https://www.vestifinance.ru/articles/45900. Так что насчёт ТОЛЬКО одного недостатка альтернативных источников энергии и конспирологических препятствий для её развития Вы не правы.
А статью по вашей ссылке очень хорошо прокомментировали: "Ни по каким линкам - я не вижу официальных статей и отчетов. Поэтому для любого ученого - нет предмета поднимать вой."
"2. - В пасмурные дни и ночью солнечная энергия недоступна" - уже давно нет, ночные солнечные станции - это уже не ксперимент, они вполне себе работают и вполне успешно
"5. - Низкий КПД солнечных батарей, среднее значение эффективности не превышает 20%" - с 2016 года в РФ выпускают гетероструктурные панели с КПД 23-24%, в том же году лабораторная панель в условиях земной атмосферы показала 42% КПД, то есть есть еще куда стремиться
"7. - Поверхность солнечных панелей и зеркал (для термовоздушных ЭС) нужно очищать от попадающих загрязнений" - это если просто выйти и поставить панели "в поле", а если выполнить нормальный проект, то панели чистить не нужно, они будут делать это самостоятельно.
а в общем, если уйти от техногенных катастрофф, типа чернобыля и фукусимы - то атомная энергетика самая экологически чистая
Вся альтернативная энергетика, это прежде всего, бизнес. Во вторую очередь - это возможность строить подобные электростанции в удалённых районах, где нецелесообразно использовать другие источники энергии.
У всей альтернативной энергетики есть либо неустранимые детские болячки, либо очень узкий диапазон применения (например, геотермальные, приливные станции).
По сути, самые экологичные по соотношению выработанной энергии/загрязнения окружающей среды, это, пока атомные станции.
Альтернативную энергетику развивать нужно. Но - нужно и смотреть на вещи без розовых очков. ПОКА альтернативная энергетика покрыть эффективно все потребности человечества не может. И, вряд ли когда сможет.
Сможет ли батарея выработать достаточно энергии, чтобы оправдать затраты на производство, обслуживание и утилизацию - большой вопрос.
Фактически, применение солнечных батарей может быть оправдано в двух случаях:
1 - другие источники электроэнергии отсутствуют или стоят еще дороже.
2 - государство субсидирует "зеленую энергетику".