Solar enerhiya - ito ... Ang paggamit ng solar panels

Sa mga nakaraang taon, siyentipiko ay partikular na interesado sa alternatibong pinagkukunan ng enerhiya. Langis at gas magtatapos maaga o huli, kaya isipin ang tungkol sa kung paano namin ay pagpunta upang mabuhay sa sitwasyong ito, ito ay kinakailangan na ngayon. Sa Europa, wind turbines ay malawakang ginagamit, kung sino ang sinusubukan upang makakuha ng enerhiya mula sa karagatan, at makipag-usap namin tungkol sa solar enerhiya. Pagkatapos ng lahat, ang mga bituin, na nakikita natin halos araw-araw sa kalangitan, ay maaaring makatulong sa amin makatipid sa non-renewable resources at mapabuti ang kapaligiran. Ang halaga ng araw sa Earth ay hindi maaaring overestimated - ito ay nagbibigay sa init, ilaw, at nagbibigay-daan sa ang pag-andar ng lahat ng buhay sa planeta. Kaya bakit hindi mahanap sa kanya ng isa pang application?

Ang isang maliit na kasaysayan

Noong kalagitnaan ng ika-19 siglo physicist Aleksandr Edmon Bekkerel natuklasan ng photovoltaic epekto. Sa pamamagitan ng dulo ng siglo Charlz Fritts binuo ang unang aparato na may kakayahang pagproseso ng solar enerhiya sa koryente. Ginamit namin ang selenium pinahiran sa isang manipis na layer ng ginto. Ang epekto ay mahina, ngunit ito ay imbensyon na ito ay madalas na nauugnay sa simula ng solar enerhiya panahon. Ang ilang mga iskolar ay hindi sumasang-ayon sa pormulasyon na ito. kanilang tinawag ang mga tagapagtatag ng panahon ng solar enerhiya mundo-matunog na siyentipiko Alberta Eynshteyna. Noong 1921 natanggap niya ang Nobel Prize para sa kanyang paliwanag ng mga batas ng mga panlabas na photoelectric epekto.

Gusto Ito tila na solar enerhiya - ito ay isang promising na paraan ng pag-unlad. Ngunit may mga maraming obstacles upang ito ay magkasya sa bawat tahanan - pangunahin ekonomiya at kapaligiran. Ano ang kasama sa ang gastos ng solar panels, kung magkano ang pinsala maaari silang maging sanhi ng kapaligiran at kung ano pa ang may mga paraan upang makabuo ng enerhiya, alamin natin mamaya.

pamamaraan akumulasyon

Ang pinaka-kagyat na gawain na nauugnay sa pagpapaamo ng enerhiya ng araw, ay hindi lamang upang makatanggap ng mga ito, ngunit ang akumulasyon. At ito ay ang pinaka-mahirap. Sa kasalukuyan, ang mga siyentipiko ay nabuo lamang ng 3 mga paraan upang ganap na domestikasyon ng solar enerhiya.

Ang unang ay batay sa ang paggamit ng isang paparabola mirror at isang maliit na tulad ng pag-play na may isang magnifying glass, na kung saan ay pamilyar sa lahat mula sa pagkabata. Light ay ipinapasa sa pamamagitan ng mga lente, nag-iipon sa isang punto. Kung inilagay mo ang isang piraso ng papel, ito ay liwanag up bilang ang temperatura crossed sinag ng araw ay hindi kapani-paniwalang mataas sa lugar na ito. Ang paparabola mirror ay isang malukong disk, na kahawig ng isang mababaw na mangkok. mirror na ito, hindi katulad ng magnifier ay hindi magpadala ngunit sumasalamin sa sikat ng araw pagkolekta ng ito sa isang punto, na kung saan ay karaniwang itinuro sa isang itim na tubo ng tubig. Kulay na ito ay ginagamit na ito sapagkat ito pinakamahusay na sumisipsip ng liwanag. Tubig sa tube sa ilalim ng pagkilos ng sikat ng araw heats up at maaaring gamitin upang makabuo ng koryente o para sa heating ng mga maliliit na mga bahay.

flat heater

Ang pamamaraan na ito ay gumagamit ng isang ganap na naiibang mga sistema. Solar receiver ganito ang hitsura ng isang multi-layered istraktura. Nito nagtatrabaho prinsipyo ay tulad ng sumusunod.

Pagpasa sa pamamagitan ng salamin, ang sinag mahulog sa darkened metal na kung saan ay kilala upang maging mas mahusay na sumisipsip ng liwanag. Solar radiation ay convert sa thermal enerhiya , at heats ang tubig, na nasa ilalim ng bakal na plato. Dagdag dito, ang lahat ay nangyayari tulad ng sa unang paraan. Ang pinainit na tubig ay maaaring gamitin ang alinman sa para sa pagpainit o para sa paggawa ng mga de-koryenteng enerhiya. Gayunman, ang pagiging epektibo ng ang paraan na ito ay hindi sapat na mataas upang gamitin ito sa lahat ng dako.

Karaniwan, ang gayon ay nakuha solar enerhiya - ito ay mainit-init. Para sa koryente ay mas malamang na gamitin ang ikatlong paraan.

solar cells

Karamihan sa atin ay pamilyar na may tulad na mga pinagkukunan ng enerhiya. Ito ay nagsasangkot ng paggamit ng iba't-ibang mga baterya o solar panel, na maaaring matagpuan sa bubong ng marami sa mga tahanan ngayong araw. Ang ganitong pamamaraan ay kumplikado dati inilarawan, ngunit ay mas promising. Siya ang nagbibigay sa iyo ng kakayahan upang i-convert solar enerhiya sa koryente sa isang pang-industriya scale.

Special panel inilaan upang makunan sinag na gawa sa silica rich-kristal. Ang sikat ng araw bumabagsak sa kanila, knocks ang isang elektron sa labas ng orbit. Sa kanyang lugar, agad na naglalayong sa isa pa, kaya nakuha tuloy-tuloy na gumagalaw chain, na lumilikha ng isang kasalukuyang. Ito ay ginagamit agad kung kinakailangan upang magbigay ng mga aparato o naka-imbak sa anyo ng koryente sa mga espesyal na mga baterya.

Ang pagiging popular ng ang paraan na batay sa ang katunayan na pinapayagan ka upang makakuha ng higit sa 120 watts na may lamang ng isang square meter ng solar panel. Sa kasong ito ang mga panel ay may isang relatibong maliit na kapal, na nagpapahintulot sa kanila upang ilagay ang halos kahit saan.

Mga uri ng mga panels silikon

Mayroong ilang mga uri ng solar cells. Ang unang ginawa gamit solong kristal silikon. Ang kanilang kahusayan ay humigit-kumulang 15%. Ang mga solar panel ay ang pinakamahal na.

Kahusayan ng mga cell na gawa sa polysilicon, umabot sa 11%. Sila ay mas mura bilang ang materyal para sa mga ito ay nakuha sa pamamagitan ng isang pinasimple na teknolohiya. Ang ikatlong uri ay ang pinaka-matipid at may isang minimum na kahusayan. Ang panel na ito ng walang hugis silikon, iyon ay di-mala-kristal. Bilang karagdagan sa mahinang pagganap, mayroon silang isang pangunahing disbentaha - hina.

Ang ilang mga tagagawa upang madagdagan ang kahusayan kasangkot magkabilang panig ng solar panel - likod at harap. Ito ay nagpapahintulot sa iyo na mahuli ang liwanag sa mga malalaking volume, at pinatataas ang dami ng enerhiya na nagawa sa pamamagitan ng 15-20%.

domestic tagagawa

Solar enerhiya sa mundo ay nagiging mas pangkaraniwan. Kahit sa ating bansa kami ay interesado sa pag-aaral tungkol sa industriya. Sa kabila ng ang katunayan na ang Russia ay hindi pa masyadong aktibo ay ang pag-unlad ng mga alternatibong enerhiya, ang ilang mga pag-unlad ay nakamit. Sa kasalukuyan, paglikha ng mga panels para sa solar enerhiya ay tumatagal ng ilang mga organisasyon - karamihan ay pang-akademikong institusyon ng iba't-ibang mga uri, at mga pabrika para sa produksyon ng mga de-koryenteng kagamitan.

1. SPF "Quark".
2. JSC "Kovrov Mechanical Plant".
3. All-Russian Research Institute for Electrification of Agriculture.
4. Machine Building NPO.
5. AO Vien.
6. JSC "Ryazan Plant ng metal-ceramic aparato."
7. JSC Pravdinsky pilot plant mapagkukunan ng isang kasalukuyang "positibong".

Ito ay lamang ng isang maliit na bahagi ng mga kumpanya, ang pagkuha ng isang aktibong bahagi sa pag-unlad ng mga alternatibong enerhiya sa Russia.

Epekto sa kapaligiran

Pagtanggi ng karbon at langis enerhiya pinagkukunan ay hindi lamang na may kaugnayan sa ang katunayan na ang mga mapagkukunang ito ay maaga o huli maubusan. Ang katotohanan na ang mga ito ay lubhang mapanganib sa kapaligiran - polluting ang lupa, hangin at tubig, mag-ambag sa pag-unlad ng mga sakit sa mga tao at mabawasan ang kaligtasan sa sakit. Iyon ay kung bakit alternatibong pinagkukunan ng enerhiya ay dapat maging ligtas mula sa isang kapaligiran punto ng view.

Silicon, na ginagamit para sa produksyon ng solar cells sa pamamagitan ng mismo ay ligtas, dahil ito ay isang natural na materyal. Ngunit pagkatapos ng paglilinis nananatili itong basura. Maaari silang maging sanhi ng pinsala sa mga kawani na tao at ang kapaligiran kung hindi wasto ang ginamit.

Sa karagdagan, ang site ay lubos na cluttered na may solar panels, maaaring maantala ang natural na ilaw. Ito ay humantong sa mga pagbabago sa umiiral na mga ecosystem. Ngunit sa pangkalahatan, ang mga epekto sa kapaligiran ng mga aparato para sa conversion ng solar enerhiya ay napakaliit.

ekonomya

Ang pinakamalaking gastos ng paggawa ng solar cells ay nauugnay sa ang mataas na halaga ng raw materyales. Tulad ng nakita natin, ang mga espesyal na panel ay nilikha gamit ang silikon. Sa kabila ng katotohanan na ang mineral ay malawak na ipinamamahagi sa kalikasan, kasama ng kanyang mga biktima na nakatali sa isang malaking problema. Ang katotohanan na ang silikon, na kung saan ay higit pa sa apat na bahagi ng masa ng crust ng Earth, ay hindi angkop para sa produksyon ng solar cells. Para sa layuning ito, angkop lamang purong materyal na nakuha sa pamamagitan ng pang-industriyang pamamaraan. Sa kasamaang palad, sa labas ng buhangin upang makakuha ng purong silikon ay lubhang may problemang.

Para sa presyo sa mapagkukunan na ito ay maihahambing na may uranium ay ginagamit sa nuclear halaman kapangyarihan. Iyon ay kung bakit ang gastos ng solar cells kasalukuyan ay nananatiling sa isang medyo mataas na antas.

modernong teknolohiya

Ang unang pagtatangka upang paamuin solar enerhiya doon para sa isang mahabang panahon. Simula noon, maraming mga mananaliksik ay aktibong nakatuon sa paghahanap para sa pinaka-mahusay na kagamitan. Dapat ito ay hindi lamang matipid mapagkumpitensya, ngunit din compact. Nito kahusayan ay dapat nagsusumikap para sa maximum.

Ang unang hakbang upang isang perpektong aparato para sa pagtanggap at pag-convert ng solar enerhiya ay ginawa sa pag-imbento ng mga baterya silikon. Of course, ang presyo ay masyadong mataas, ngunit ang mga panel ay maaaring ilagay sa bubong at dingding ng mga bahay, kung saan hindi nila makagambala sa kahit sino. Ang kahusayan ng naturang mga baterya ay hindi maikakaila.

Ngunit ang pinakamahusay na paraan upang madagdagan ang pagiging popular ng solar enerhiya - gawin itong mas mura. Aleman siyentipiko na iminungkahi upang palitan silikon, gawa ng tao fibers, na maaaring isinama sa isang tela o iba pang materyales. Kahusayan ng tulad ng isang solar cell ay hindi masyadong mataas. Ngunit ang shirt interspersed na may gawa ng tao fibers ay maaaring, hindi bababa sa, upang magbigay ng koryente sa isang smartphone o player. Aktibong nagtatrabaho sa larangan ng Nanotechnology. Marahil, sila payagan ang araw upang maging ang pinaka-popular na pinagkukunan ng enerhiya sa ito siglo. mga espesyalista ng kumpanya Scates AS mula sa Norway ay na nakasaad na Nanotechnology ay mabawasan ang gastos ng solar panels ay 2 beses.

Solar enerhiya para sa mga tahanan

Sa pabahay, na kung saan ay mismo matiyak na ang managinip ng maraming para sa mga sigurado: hindi nito kailangang umasa sa central heating, nahihirapan sa pagbabayad ng bill at pinsala sa kapaligiran. Already, maraming mga bansa ay aktibong bumuo ng pabahay, pag-ubos lamang ng enerhiya na nakuha mula sa mga alternatibong pinagkukunan. Ang isang kapansin-pansin na halimbawa - ang tinatawag na solar bahay.

Sa panahon ng konstruksiyon ito ay nangangailangan ng mas higit na pamumuhunan kaysa sa tradisyonal na. Ngunit pagkatapos ng ilang mga taon ng pagpapatakbo, ang lahat ng mga gastos ay babayaran pabalik - kailangang magbayad para sa heating, mainit na tubig at kuryente. Sa solar bahay ang lahat ng mga komunikasyon ay nakatali sa mga tiyak na photovoltaic panels ilagay sa bubong. At sa gayon ay makuha ang mga mapagkukunan ng enerhiya hindi lamang na ginugol sa kasalukuyang pangangailangan, ngunit din upang makaipon para sa paggamit sa gabi at sa maulap na panahon.

Sa kasalukuyan, ang konstruksiyon ng naturang mga bahay ay isinasagawa hindi lamang sa mga bansang malapit sa equator, kung saan ang enerhiya ng araw upang makabuo ng ang pinakamadaling paraan. Sila rin ay erected sa Canada, Finland at Sweden.

Pros at cons

Pag-unlad ng mga teknolohiya upang isingkaw solar enerhiya sa lahat ng dako, maaaring maging mas aktibo. Ngunit may mga ilang mga kadahilanan kung bakit ito ay hindi pa rin ng isang priority. Bilang namin ang sinabi sa itaas, sa paggawa ng mga panel na ginawa ng environmentally mapanganib na mga sangkap. Sa karagdagan, ang mga natapos na equipment ay naglalaman ng sa kanyang komposisyon ng galyum, arsenic, cadmium at lead.

Ito itataas ang isang pulutong ng mga katanungan at ang pangangailangan para sa recycling ng photovoltaic panels. Pagkatapos ng 50 taon ng trabaho ang mga ito ay hindi karapat-dapat para sa serbisyo, at mayroon silang upang kahit papaano ay papatayin. Ba sanhi ito ng matinding pinsala sa kalikasan? Dapat din itong makitid ang isip sa isip na ang solar enerhiya - ay pabagu-bago ng mapagkukunan kahusayan ng produksyon ng mga na kung saan ay depende sa oras ng araw at panahon. Ito ay isang makabuluhang disbentaha.

Ngunit sa mga pro, siyempre. Solar enerhiya ay maaaring ginawa sa halos anumang punto sa lupa, at kagamitan para sa kanyang paghahanda at pagbabago ay maaaring kaya maliit na ito ay magkasya sa likod ng smartphone. Ano ang mas mahalaga, ito ay isang renewable resource, iyon ay, ang halaga ng solar enerhiya ay mananatiling hindi nabago para sa hindi bababa sa isang libong taon.

prospects

Ang pag-unlad ng solar na teknolohiya ng enerhiya ay dapat magresulta sa mas mababang mga gastos upang lumikha ng mga item. Mayroon, may mga glass panels na maaaring naka-install sa mga bintana. Ang pag-unlad ng Nanotechnology ay pinahihintulutan upang ilikha ang isang pintura na sprayed sa solar panels at maaaring palitan silikon layer. Kung ang gastos ng solar enerhiya ay mahulog nang ilang beses, ang kasikatan nito ay maaari ring palaguin ang maraming beses sa loob.

Ang paglikha ng mga maliliit na mga panel para sa mga indibidwal na application ay pahintulutan ang mga tao sa lahat ng pagkakataon na gumamit ng solar enerhiya - sa bahay, sa kotse o kahit na sa bansa. Salamat sa kanilang pamamahagi upang mabawasan ang load sa gitnang kapangyarihan, dahil ang mga tao ay magagawang upang singilin ang maliit na electronics.

ni Shell eksperto ay naniniwala na sa pamamagitan ng 2040 halos kalahati ng enerhiya sa mundo ay nabuo mula sa renewable resources. Nasa Germany, solar enerhiya consumption ay lumalaking mabilis, at ang kapasidad ng baterya ay higit sa 35 gigawatts. Japan ay din aktibong pagbuo ng industriya na ito. Ang dalawang bansa - ang mga pinuno ng solar na enerhiya sa mundo. Marahil, sa lalong madaling panahon upang sumali sa pamamagitan ng Estados Unidos.

Iba pang mga alternatibong pinagkukunan ng enerhiya

Ang mga siyentipiko ay hindi kami nagsisitigil upang pag-isipan ang katotohanan na maaari mo pa ring gamitin upang makabuo ng koryente o init. Magbigay ng mga halimbawa sa mga pinaka-promising alternatibong pinagkukunan ng enerhiya.

Wind turbines ay matatagpuan na ngayon sa halos bawat bansa. Kahit sa mga kalye ng maraming Russian mga lungsod-install ang mga ilaw na makapag-iisa sa koryente mula sa hangin enerhiya. Tiyak ang gastos ng kanilang mas mataas kaysa sa average, ngunit sa paglipas ng panahon sila ay refund ang pagkakaiba.

Ang isang mahabang panahon ang nakalipas ito ay imbento teknolohiya upang makabuo ng enerhiya gamit ang tubig temperatura pagkakaiba sa pagitan ng ibabaw ng karagatan at sa lalim. China ay aktibong pagpunta sa bumuo ng lugar na ito. Sa mga darating na taon, sa dalampasigan ng China ay pagpunta upang mabuo ang pinakamalaking planta ng kapangyarihan tumatakbo sa teknolohiyang ito. May mga iba pang mga gamit ng dagat. Halimbawa, sa Australia, ay nagpaplano upang makapagtatag ng kapangyarihan ng halaman na bumubuo ng enerhiya mula sa mga puwersa ng tubig alon.

Mayroong maraming iba pang mga paraan upang makabuo ng koryente o init. Ngunit laban sa background ng maraming iba pang mga pagpipilian solar power - ito ay talagang may pag-asa na lugar ng agham.