Proboj u budućnost - glavni pravci korištenja sunčeve energije na zemlji. Sunčeva energija je rezultat saradnje prirode i čoveka! Kako čovjek koristi sunčevu energiju?

IN poslednjih godina naučnici su posebno zainteresovani za alternativne izvore energije. Nafta i gas će pre ili kasnije nestati, pa moramo sada razmišljati kako ćemo opstati u ovoj situaciji. Vjetroturbine se aktivno koriste u Evropi, neko pokušava da izvuče energiju iz okeana, a mi ćemo pričati o solarna energija. Uostalom, zvijezda koju vidimo na nebu gotovo svaki dan može nam pomoći da spasimo i poboljšamo ekološku situaciju. Važnost Sunca za Zemlju teško je precijeniti – ono daje toplinu, svjetlost i omogućava funkcioniranje cijelog života na planeti. Pa zašto mu ne pronaći drugu upotrebu?

Malo istorije

Sredinom 19. vijeka, fizičar Alexandre Edmond Becquerel otkrio je fotonaponski efekat. I do kraja stoljeća, Charles Fritts stvorio je prvi uređaj sposoban za pretvaranje sunčeve energije u električnu. U tu svrhu korišten je selen presvučen tankim slojem zlata. Učinak je bio slab, ali se upravo ovaj izum često povezuje s početkom ere solarne energije. Neki naučnici se ne slažu sa ovom formulacijom. Svjetski poznatog naučnika Alberta Ajnštajna nazivaju osnivačem ere solarne energije. Godine 1921. dobio je Nobelovu nagradu za objašnjenje zakona vanjskog fotoelektričnog efekta.

Čini se da je solarna energija obećavajući put razvoja. Ali postoje mnoge prepreke njegovom ulasku u svaki dom - uglavnom ekonomske i ekološke. U nastavku ćemo saznati kolika je cijena solarnih panela, kakvu štetu mogu nanijeti okolišu i koje druge metode proizvodnje energije postoje.

Metode uštede

Najhitniji zadatak vezan za ukroćenje sunčeve energije nije samo njeno primanje, već i njeno akumuliranje. A to je upravo ono što je najteže. Trenutno su naučnici razvili samo 3 metode za potpuno pripitomljavanje sunčeve energije.

Prvi se zasniva na upotrebi paraboličnog ogledala i pomalo liči na igru ​​sa lupom, što je svima poznato od detinjstva. Svetlost prolazi kroz sočivo, konvergirajući u jednoj tački. Ako stavite komad papira na ovo mjesto, on će se zapaliti, jer je temperatura ukrštenih sunčevih zraka nevjerovatno visoka. Parabolično ogledalo je konkavni disk koji podsjeća na plitku zdjelu. Ovo ogledalo, za razliku od lupe, ne propušta, već reflektuje sunčevu svetlost, sakupljajući je u jednoj tački, koja je obično usmerena na crnu cev sa vodom. Ova boja se koristi jer najbolje upija svjetlost. Voda u cijevi zagrijava se sunčevim zracima i može se koristiti za proizvodnju električne energije ili za grijanje malih kuća.

Flat heater

Ova metoda koristi potpuno drugačiji sistem. Prijemnik solarne energije izgleda kao višeslojna struktura. Princip njegovog rada izgleda ovako.

Prolazeći kroz staklo, zraci udaraju u potamnjeli metal, za koji se zna da bolje apsorbira svjetlost. Sunčevo zračenje pretvara se i zagrijava u vodu koja se nalazi ispod željezne ploče. Tada se sve dešava kao u prvoj metodi. Zagrijana voda se može koristiti za grijanje prostora ili za proizvodnju električna energija. Istina, efikasnost ove metode nije toliko visoka da bi se mogla koristiti svugdje.

Po pravilu, solarna energija dobijena na ovaj način je toplota. Za proizvodnju električne energije mnogo se češće koristi treća metoda.

Solarne ćelije

Najpoznatiji nam je ovaj način dobijanja energije. Podrazumijeva korištenje različitih baterija ili solarni paneli, koji se može naći na krovovima mnogih modernih kuća. Ova metoda je složenija od prethodno opisane, ali mnogo više obećava. To je ono što omogućava da se sunce pretvori u električnu energiju u industrijskim razmjerima.

Specijalni paneli dizajnirani za hvatanje zraka napravljeni su od obogaćenih kristala silicija. Sunčeva svjetlost koja ih udara izbacuje elektron iz orbite. Drugi odmah teži da zauzme njegovo mjesto, stvarajući tako kontinuirani pokretni lanac, koji stvara struju. Ako je potrebno, odmah se koristi za napajanje uređaja ili se akumulira u obliku električne energije u posebnim baterijama.

Popularnost ove metode opravdava se činjenicom da vam omogućava da dobijete više od 120 W sa samo jednog kvadratnog metra solarne baterije. Istovremeno, ploče imaju relativno malu debljinu, što im omogućava da se postavljaju gotovo bilo gdje.

Vrste silikonskih panela

Postoji nekoliko vrsta solarnih panela. Prvi su napravljeni od monokristalnog silicijuma. Njihova efikasnost je oko 15%. Ovo su najskuplje.

Efikasnost elemenata napravljenih od polikristalnog silicijuma dostiže 11%. Oni koštaju manje jer se materijal za njih dobiva pomoću pojednostavljene tehnologije. Treći tip je najekonomičniji i ima minimalnu efikasnost. To su paneli napravljeni od amorfnog silicijuma, odnosno nekristalnog. Osim niske efikasnosti, imaju još jedan značajan nedostatak - krhkost.

Kako bi povećali efikasnost, neki proizvođači koriste obje strane solarne ploče - stražnju i prednju. To vam omogućava da uhvatite svjetlost u velikim količinama i povećavate količinu primljene energije za 15-20%.

Domaći proizvođači

Sunčeva energija na Zemlji postaje sve raširenija. I kod nas su zainteresovani za proučavanje ove industrije. Uprkos činjenici da razvoj alternativne energije u Rusiji nije previše aktivan, postignut je određeni uspjeh. Trenutno se nekoliko organizacija bavi stvaranjem panela za proizvodnju solarne energije - uglavnom naučni instituti različitih oblasti i fabrike za proizvodnju električne opreme.

1. NPF "Quark"
2. OJSC Kovrov mašinski pogon.
3. Sveruski istraživački institut za elektrifikaciju poljoprivrede.
4. NPO Mashinostroeniya.
5. JSC VIEN.
6. OJSC Ryazan Tvornica metalokeramičkih uređaja.
7. JSC Pravdinsky Eksperimentalna tvornica izvora energije "Pozit".

Ovo je samo mali dio preduzeća koja aktivno učestvuju u razvoju alternative

Uticaj na životnu sredinu

Napuštanje energetskih izvora uglja i nafte nije samo zbog činjenice da će ti resursi prije ili kasnije nestati. Činjenica je da uvelike štete okolišu – zagađuju tlo, zrak i vodu, doprinose razvoju bolesti kod ljudi i smanjuju imunitet. Zato alternativni izvori energije moraju biti sigurni sa ekološke tačke gledišta.

Silicijum, koji se koristi za proizvodnju solarnih ćelija, sam po sebi je siguran jer jeste prirodni materijal. Ali nakon čišćenja ostaje otpad. Mogu uzrokovati štetu ljudima i okolišu ako se nepravilno koriste.

Osim toga, u području potpuno ispunjenom solarni paneli, prirodno osvjetljenje može biti poremećeno. To će dovesti do promjena u postojećem ekosistemu. Ali općenito, utjecaj na okoliš uređaja dizajniranih za pretvaranje sunčeve energije je minimalan.

Ekonomičan

Najveći troškovi povezani su s visokom cijenom sirovina. Kao što smo već saznali, posebni paneli se izrađuju pomoću silicija. Unatoč činjenici da je ovaj mineral rasprostranjen u prirodi, njegovo vađenje predstavlja velike izazove. Činjenica je da silicijum, koji čini više od četvrtine mase zemljine kore, nije pogodan za proizvodnju solarnih ćelija. Za ove svrhe prikladan je samo najčistiji materijal dobiven industrijskim putem. Nažalost, izuzetno je teško dobiti čisti silicijum iz peska.

Cijena ovog resursa je uporediva sa uranijumom koji se koristi u nuklearnim elektranama. Zbog toga je cijena solarnih panela trenutno na prilično visokom nivou.

Moderne tehnologije

Prvi pokušaji ukroćivanja solarne energije pojavili su se dosta davno. Od tada su mnogi naučnici aktivno tragali za najefikasnijom opremom. Ne samo da bi trebao biti isplativ, već i kompaktan. Njegova efikasnost treba da teži maksimalnom.

Prvi koraci ka idealnom uređaju za primanje i pretvaranje sunčeve energije napravljeni su izumom silicijumskih baterija. Naravno, cijena je prilično visoka, ali paneli se mogu postaviti na krovove i zidove kuća, gdje nikome neće smetati. A efikasnost takvih baterija je neosporna.

Ali najbolji način povećati popularnost solarne energije - učiniti je jeftinijom. Njemački naučnici su već predložili zamjenu silicija sintetičkim vlaknima koja se mogu integrirati u tkaninu ili druge materijale. Efikasnost takve solarne baterije nije velika. Ali košulja prošarana sintetičkim vlaknima može barem osigurati električnu energiju pametnom telefonu ili igraču. Aktivno se radi i na polju nanotehnologije. Vjerovatno će omogućiti suncu da postane najpopularniji izvor energije u ovom vijeku. Stručnjaci Scates AS iz Norveške već su izjavili da će nanotehnologija smanjiti cijenu solarnih panela za 2 puta.

Solarna energija za dom

Mnogi ljudi vjerovatno sanjaju o stanovanju koji će sam sebe osigurati: nema ovisnosti o centraliziranom grijanju, nema poteškoća s plaćanjem računa i nema štete po okoliš. Već sada se u mnogim zemljama aktivno grade stambeni objekti koji troše samo energiju dobivenu iz alternativnih izvora. Upečatljiv primjer je takozvana solarna kuća.

Tokom procesa izgradnje biće potrebna veća ulaganja od tradicionalnog. Ali nakon nekoliko godina rada, svi troškovi će se nadoknaditi - nećete morati plaćati grijanje, toplu vodu i struju. U solarnoj kući sve ove komunikacije su vezane za posebne fotonaponske panele postavljene na krov. Štaviše, energetski resursi dobijeni na ovaj način ne troše se samo na tekuće potrebe, već se i akumuliraju za korištenje noću i po oblačnom vremenu.

Trenutno se izgradnja takvih kuća izvodi ne samo u zemljama blizu ekvatora, gdje je najlakše izvlačiti sunčevu energiju. Takođe se grade u Kanadi, Finskoj i Švedskoj.

Za i protiv

Razvoj tehnologija koje omogućavaju široku upotrebu solarne energije mogao bi se odvijati aktivnije. Ali postoje određeni razlozi zašto to još uvijek nije prioritet. Kao što smo već rekli, proizvodnja panela proizvodi tvari štetne za okoliš. Osim toga, gotova oprema sadrži galijum, arsen, kadmijum i olovo.

Potreba za recikliranjem fotonaponskih panela također postavlja mnoga pitanja. Nakon 50 godina rada postat će nesposobni za upotrebu i morat će se nekako uništiti. Neće li to uzrokovati ogromnu štetu prirodi? Također je vrijedno uzeti u obzir da je solarna energija nestalan resurs, čija efikasnost ovisi o dobu dana i vremenskim prilikama. A ovo je značajan nedostatak.

Ali, naravno, postoje prednosti. Sunčeva energija se može proizvoditi gotovo bilo gdje na Zemlji, a oprema za njeno dobivanje i pretvaranje može biti toliko mala da stane na poleđinu pametnog telefona. Ono što je takođe važno je da je to obnovljiv izvor, što znači da će količina sunčeve energije ostati ista najmanje hiljadama godina.

Izgledi

Razvoj tehnologija u ovoj oblasti solarna energija trebalo bi dovesti do nižih troškova za izradu elemenata. Već se pojavljuju staklene ploče koje se mogu ugraditi na prozore. Razvoj nanotehnologije omogućio je izmišljanje boje koja će se prskati na solarne panele i koja može zamijeniti silikonski sloj. Ako se cijena solarne energije zapravo smanji nekoliko puta, njena popularnost će se također višestruko povećati.

Kreiranje malih panela za individualnu upotrebu omogućit će ljudima da koriste solarnu energiju u bilo kojem okruženju - kod kuće, u automobilu ili čak van grada. Zahvaljujući njihovoj distribuciji, smanjit će se opterećenje centraliziranih elektroenergetskih mreža, jer će ljudi moći sami puniti malu elektroniku.

Stručnjaci Shella vjeruju da će se do 2040. godine oko polovice svjetske energije proizvoditi iz obnovljivih izvora. Već u Njemačkoj potrošnja solarne energije aktivno raste, a kapacitet baterije je veći od 35 gigavata. Japan također aktivno razvija ovu industriju. Ove dvije zemlje su lideri u potrošnji solarne energije u svijetu. Sjedinjene Države će im se vjerovatno uskoro pridružiti.

Ostali alternativni izvori energije

Naučnici nastavljaju da zagonetkaju šta se još može koristiti za proizvodnju električne ili toplotne energije. Navedimo primjere najperspektivnijih alternativnih izvora energije.

Vjetroturbine se sada mogu naći u gotovo svakoj zemlji. Čak i na ulicama mnogih ruskih gradova postavljeni su lampioni koji se snabdijevaju električnom energijom koristeći energiju vjetra. Sigurno je njihov trošak veći od prosjeka, ali s vremenom će nadoknaditi ovu razliku.

Davno je izumljena tehnologija koja omogućava dobivanje energije korištenjem razlike u temperaturama vode na površini oceana iu dubini. Kina aktivno planira razvoj ove oblasti. U narednim godinama planiraju izgradnju najveće elektrane po ovoj tehnologiji uz obalu Kine. Postoje i drugi načini korištenja mora. Na primjer, u Australiji planiraju stvoriti elektranu koja proizvodi energiju iz struje.

Postoje mnoge druge ili vrućine. Ali u poređenju sa mnogim drugim opcijama, solarna energija je zaista obećavajući pravac u razvoju nauke.

Sunčeva energija je samo tok fotona. A u isto vrijeme, to je jedan od temeljnih faktora koji osigurava postojanje života u našoj biosferi. Stoga je sasvim prirodno da se sunčeva svjetlost od strane ljudi aktivno koristi ne samo u klimatskom smislu, već i kao alternativni izvor energije.

Gdje se koristi solarna energija?

Obim primjene solarne energije je veoma širok, a svake godine postaje sve veći. Tako se tek nedavno seoski tuš sa solarnim grijačem doživljavao kao nešto izvanredno, a mogućnost korištenja sunčeve svjetlosti za kućne električne mreže činila se fantastičnom. Danas nikoga nećete iznenaditi ne samo autonomnom solarnom stanicom, već i mobilnim punjačima na solarni pogon, pa čak i malim uređajima (na primjer, satovima) koji se napajaju fotonaponskim efektom.

Općenito, korištenje solarne energije je veoma traženo u područjima kao što su:

• Poljoprivreda;
• Opskrba energijom sanatorija i pansiona;
• Svemirska industrija;
• Zaštita okoliša i ekoturizam;
• Elektrifikacija udaljenih i teško dostupnih područja;
• Ulična, baštenska i dekorativna rasvjeta;
• Stambeno-komunalne usluge (topla voda, rasvjeta kuće);
• Mobilna tehnologija (gadgeti na solarni pogon i moduli za punjenje).

Ranije se solarna energija uglavnom koristila u svemirskoj industriji (napajanje satelita, stanica itd.) i industriji, ali s vremenom se alternativna energija počela aktivno razvijati u svakodnevnom životu. Neki od prvih objekata opremljenih solarnim instalacijama bili su južni pansioni i sanatoriji, posebno oni koji se nalaze u osamljenim područjima.

Solarne instalacije i njihove prednosti

Uspješno korištenje prvih solarnih modula pokazalo je da solarna energija ima mnoge prednosti u odnosu na tradicionalne izvore. Ranije su glavne prednosti solarnih elektrana bile samo ekološki prihvatljive i neiscrpne (kao i bez) sunčeve svjetlosti.

Ali u stvari, lista prednosti je mnogo šira:

• Autonomija, jer nisu potrebne eksterne energetske komunikacije;
• Stabilno napajanje, zbog svoje specifičnosti, solarna struja nije podložna naponskim udarima;
• Isplativo, jer se sredstva troše samo jednom, tokom instalacije instalacije;
• Solidan radni vek (preko 20 godina);
• Upotreba tokom cijele sezone, solarne instalacije efikasno rade čak i po mrazu i oblačnom vremenu (sa blagim smanjenjem efikasnosti);
• Jednostavnost i lakoća održavanja, jer je potrebno samo povremeno očistiti prednje strane panela od prljavštine.

Jedini nedostatak je ovisnost o suncu i činjenica da takve instalacije ne rade noću. Ali ovaj problem se rješava spajanjem posebnih baterija u kojima se akumulira sunčeva energija proizvedena tokom dana.

Fotoenergija

Fotoenergija je jedan od dva načina korištenja sunčevog zračenja. Ovo je jednosmjerna struja koja nastaje pod utjecajem sunčeve svjetlosti. Ova transformacija se dešava u takozvanim fotoćelijama, koje su, u suštini, dvoslojna struktura od dva poluprovodnika. različite vrste. Donji poluvodič je p-tipa (sa nedostatkom elektrona), gornji je n-tipa sa viškom elektrona.

Elektroni n-provodnika apsorbuju energiju sunčevih zraka koji padaju na njih i napuštaju svoje orbite, a energetski impuls im je dovoljan da pređu u zonu p-provodnika. Ovo proizvodi usmjereni tok elektrona koji se naziva fotostruja. Drugim riječima, cijela struktura radi kao neka vrsta elektroda u kojima se pod utjecajem sunca stvara električna energija.

Za proizvodnju takvih fotoćelija koristi se silicij. To se objašnjava činjenicom da je silicij, prvo, široko rasprostranjen, a drugo, njegova industrijska obrada ne zahtijeva velike troškove.

Silikonske fotoćelije su:

• Monocrystalline. Izrađuju se od monokristala i imaju jednoličnu strukturu sa nešto većom efikasnošću (oko 20%), ali su skuplji.
• Polycrystalline. Imaju neujednačenu strukturu zbog upotrebe polikristala i nešto nižu efikasnost (15-18%), ali su mnogo jeftiniji od monovarijanti.
• Tanki film. Izrađuju se raspršivanjem amorfnog silicijuma na podlogu od tankog filma. Odlikuje ih fleksibilna struktura i najniža cijena proizvodnje, ali imaju dvostruko veće dimenzije u odnosu na kristalne analoge iste snage.

Opseg primjene svake vrste ćelije je vrlo opsežan i određen je njegovim operativnim karakteristikama.

Solarni kolektori

Solarni kolektori se koriste i kao pretvarači solarne energije, ali njihov princip rada je potpuno drugačiji. Oni pretvaraju upadnu svjetlost ne u električnu energiju, već u toplinsku energiju zagrijavanjem rashladne tekućine. Koriste se ili za opskrbu toplom vodom ili za grijanje kuća. Glavni element svakog kolektora je apsorber, poznat i kao hladnjak. Apsorber je ili ravna ploča ili cevasti evakuisani sistem, unutar kojeg cirkuliše rashladna tečnost (ovo je ili obična voda ili antifriz). Štoviše, apsorber mora biti obojan u crno posebnom bojom kako bi se povećali koeficijenti apsorpcije.

Po vrsti apsorbera se kolektori dijele na ravne i vakuumske. Za ravne, apsorber topline je izrađen u obliku metalne ploče, na koju je odozdo zalemljena metalna zavojnica s rashladnom tekućinom. Vakum apsorberi su napravljeni od nekoliko staklenih cijevi koje su međusobno povezane na krajevima. Cijevi su napravljene dvostruko, između zidova se stvara vakuum, a unutra je postavljena šipka s rashladnom tekućinom. Sve šipke komuniciraju jedna s drugom preko posebnih konektora na spojevima cijevi.

Obje vrste apsorbera su smještene u izdržljivom lagano tijelo(obično izrađeni od aluminija ili plastike otporne na udarce) i pouzdano su toplinski izolirani od zidova. Prednja strana kućišta je prekrivena prozirnim staklom otpornim na udarce sa maksimalnom propusnošću za fotone. Ovo osigurava bolju apsorpciju sunčeve energije.

Karakteristike rada

Princip rada oba tipa kolektora je sličan. Zagrijavanje u kolektoru do visoke temperature, rashladno sredstvo prolazi kroz priključna crijeva u spremnik za izmjenjivanje topline, koji je napunjen vodom. Prolazi kroz rezervoar duž serpentinaste cijevi, odajući svoju toplinu vodi. Ohlađeno rashladno sredstvo napušta rezervoar i vraća se nazad u kolektor. U suštini, ovo je neka vrsta "solarnog" bojlera," samo što se umjesto zavojnice za grijanje koristi zavojnica u rezervoaru, a umjesto električne mreže koristi se sunčeva svjetlost.

Razlike u dizajnu također određuju razliku u korištenju vakuumskih i ravnih kolektora. Korištenje sunčevog zračenja pomoću vakuumskih modela moguće je tijekom cijele godine, uključujući zimu i van sezone. Ravne opcije bolje funkcioniraju ljeti. Međutim, jeftiniji su i jednostavniji od vakuumskih, pa su optimalno prikladni za sezonske svrhe.

Solarna energija u gradovima (eko-kuće)

Solarna energija se aktivno koristi ne samo za privatne kuće, već i za urbane zgrade. Kako ljudi koriste solarnu energiju u megagradima, nije teško pogoditi. Koristi se i za grijanje i opskrbu toplom vodom zgrada, često cijelih blokova.

Posljednjih godina aktivno se razvija i implementira koncept eko kuća koje se u potpunosti napajaju alternativnim izvorima energije. Koriste kombinovane sisteme za efikasno dobijanje sunčeve, vetrove i toplotne energije iz zemlje. Često takve kuće ne samo da u potpunosti pokrivaju svoje energetske potrebe, već i prenose višak u gradske mreže. Štaviše, nedavno su se u Rusiji pojavili projekti takvih eko zgrada.

Solarne stanice i njihove vrste

U južnim predjelima s visokom insolacijom ne grade se samo pojedinačne solarne elektrane, već cijele stanice koje proizvode energiju u industrijskim razmjerima. Količina solarne energije koju oni proizvode vrlo je velika i mnoge zemlje sa odgovarajućom klimom već su započele postepeni prelazak cjelokupnog energetskog sistema na takav alternativna opcija. Na osnovu principa, stanice se dijele na fototermalne i fotoelektrične. Prvi rade kolektorskom metodom i opskrbljuju domove zagrijanom vodom za opskrbu toplom vodom, dok drugi direktno proizvode električnu energiju.

Postoji nekoliko tipova solarnih stanica:

• Toranj. Omogućava vam da dobijete pregrijanu vodenu paru koja se dovodi u generatore. U sredini stanice nalazi se toranj sa rezervoarom za vodu (ogledalo) koji fokusira zrake na rezervoar. Ovo su prilično efikasne stanice, njihov glavni nedostatak je teškoća preciznog pozicioniranja ogledala.
• U obliku diska. Sastoje se od prijemnika solarne energije i reflektora. Reflektor je ogledalo u obliku posude koje koncentriše zračenje na prijemniku. Takvi koncentratori solarne energije nalaze se na maloj udaljenosti od prijemnika, a njihov broj je određen potrebnom snagom instalacije.
• Parabolic. Cijevi sa rashladnim sredstvom (obično uljem) postavljene su u fokus dugog paraboličnog ogledala. Zagrijano ulje daje toplinu vodi, koja ključa i okreće generatore.
• Aerostatic. Zapravo, ovo su najefikasnije i najefikasnije solarne stanice na Zemlji. Njihov glavni element je balon sa fotonaponskim slojem ispunjenim vodenom parom. Uzdiže se visoko u atmosferu (obično iznad oblaka). Zagrijana para iz kugle se dovodi u turbinu kroz fleksibilni parni vod, kondenzira se na izlazu i voda se pumpa natrag u kuglu. Kada uđe u kuglu, voda isparava i ciklus se nastavlja.
• Na foto baterije. Ovo su već poznate solarne instalacije koje se koriste za privatne kuće. Omogućuju grijanje struje i vode u potrebnim količinama.

Danas različite vrste solarnih stanica (uključujući i kombinovane, koje kombinuju više tipova) imaju sve značajniju ulogu u proizvodnji energije mnogih zemalja. A neke države restrukturiraju svoj energetski sektor na način da će za nekoliko godina gotovo u potpunosti preći na alternativne sisteme.

Živimo u svijetu budućnosti, iako to nije primjetno u svim regijama. U svakom slučaju, danas se u progresivnim krugovima ozbiljno razgovara o mogućnosti razvoja novih izvora energije. Jedna od oblasti koja najviše obećava je solarna energija.

Trenutno se oko 1% električne energije na Zemlji dobija preradom sunčevog zračenja. Pa zašto se još nismo odrekli drugih "štetnih" metoda i hoćemo li uopće odustati? Pozivamo vas da pročitate naš članak i pokušate sami odgovoriti na ovo pitanje.

Kako se solarna energija pretvara u električnu

Počnimo s najvažnijim – kako se sunčevi zraci prerađuju u električnu energiju.

Sam proces se zove "Solarna generacija" . Najefikasniji načini da to osigurate su sljedeći:

• fotonaponski;
• solarna toplotna energija;
• solarne balon elektrane.

Pogledajmo svaki od njih.

Fotovoltarici

U ovom slučaju se električna struja pojavljuje zbog fotonaponski efekat. Princip je sljedeći: sunčeva svjetlost udara u fotoćeliju, elektroni apsorbiraju energiju fotona (svjetlosnih čestica) i počinju se kretati. Kao rezultat, dobijamo električni napon.

Upravo se to dešava u solarnim panelima, koji se temelje na elementima koji pretvaraju sunčevo zračenje u električnu energiju.

Sam dizajn fotonaponskih panela je prilično fleksibilan i može imati različite veličine. Stoga su vrlo praktični za korištenje. Osim toga, ploče imaju svojstva visokih performansi: otporne su na padavine i promjene temperature.

A evo kako to funkcionira odvojeni modul solarnih panela:

Možete čitati o korištenju solarnih panela kao punjača, izvora energije za privatne kuće, za urbanizam i u medicinske svrhe.

Moderni solarni paneli i elektrane

Nedavni primjeri uključuju solarne panele kompanije SistineSolar. Mogu imati bilo koju nijansu i teksturu, za razliku od tradicionalnih tamnoplavih panela. To znači da se njima može "ukrasiti" krov kuće po želji.

Drugo rješenje predložili su Teslini programeri. Lansirali su ne samo panele, već i potpuni krovni materijal koji obrađuje sunčevu energiju.

sadrži ugrađene solarne module i može imati širok izbor dizajna. U isto vrijeme, sam materijal je mnogo jači od običnih krovnih ploča, čak ima i beskrajnu garanciju.

Primjer punopravne solarne elektrane je nedavno izgrađena stanica u Europi s dvostranim panelima. Potonji prikupljaju i direktno sunčevo zračenje i reflektirajuće zračenje. Ovo vam omogućava da povećate efikasnost solarne proizvodnje za 30%. Ova stanica bi trebala proizvoditi oko 400 MWh godišnje. Od interesa je također najveća plutajuća solarna elektrana u Kini

• . Njegova snaga je 40 MW. Ovakva rješenja imaju 3 važne prednosti:
• nema potrebe za zauzimanjem velikih kopnenih površina, što je važno za Kinu;
• u rezervoarima se smanjuje isparavanje vode;

Same fotoćelije se manje zagrijavaju i rade efikasnije.

Inače, ova plutajuća solarna elektrana izgrađena je na mjestu napuštenog rudarskog preduzeća.

Tehnologija bazirana na fotonaponskom efektu danas je najperspektivnija, a prema procjenama stručnjaka, solarni paneli će u narednih 30-40 godina moći proizvoditi oko 20% svjetske potražnje za električnom energijom.

Solarna toplotna energija

Ovdje je pristup malo drugačiji, jer... Sunčevo zračenje se koristi za zagrijavanje posude u kojoj se nalazi tekućina. Zahvaljujući tome, pretvara se u paru, koja rotira turbinu, što rezultira proizvodnjom električne energije.

Termoelektrane rade na istom principu, samo što se tečnost zagreva sagorevanjem uglja. Najočigledniji primjer upotrebe ove tehnologije je Ivanpah solarna stanica

u pustinji Mojave. To je najveća solarna termoelektrana na svijetu.

Radi od 2014. godine i ne koristi nikakvo gorivo za proizvodnju električne energije - samo ekološki prihvatljivu solarnu energiju.

Pod uticajem koncentrisane sunčeve energije, voda u tornju se zagreva i postaje para. To stvara pritisak i para počinje da rotira turbinu, što rezultira oslobađanjem električne energije. Snaga ove stanice je 392 megavata, što se lako može uporediti sa prosječnom termoelektranom u Moskvi.

Zanimljivo je da takve stanice mogu raditi i noću. To je moguće stavljanjem dijela zagrijane pare u skladište i postupnim korištenjem za rotaciju turbine.

Solarne balon elektrane

Ovo originalno rješenje, iako nije u širokoj upotrebi, ipak ima svoje mjesto.

Sama instalacija se sastoji od 4 glavna dijela:

• Aerostat – nalazi se na nebu, prikuplja sunčevo zračenje. Voda ulazi u loptu i brzo se zagreva, pretvarajući se u para.
• Parni vod - kroz njega se para pod pritiskom spušta do turbine, uzrokujući njeno rotiranje.
• Turbina - pod uticajem toka pare, rotira, stvarajući električnu energiju.
• Kondenzator i pumpa - para koja je prošla kroz turbinu kondenzuje se u vodu i uz pomoć pumpe se diže u balon, gde se ponovo zagreva do parnog stanja.

Koje su prednosti solarne energije

• Sunce će nam nastaviti davati svoju energiju još nekoliko milijardi godina. Istovremeno, ljudi ne moraju da troše novac i resurse da bi ga izvukli.
• Proizvodnja solarne energije je potpuno ekološki proces bez rizika za prirodu.
• Autonomija procesa. Sakupljanje sunčeve svjetlosti i proizvodnja električne energije odvija se uz minimalnu ljudsku intervenciju. Jedino što treba da uradite je da svoje radne površine ili ogledala održavate čistima.
• Istrošeni solarni paneli se mogu reciklirati i ponovo koristiti u proizvodnji.

Problemi razvoja solarne energije

Unatoč implementaciji ideja za održavanje rada solarnih elektrana noću, niko nije imun od hirova prirode. Nekoliko dana oblačno nebo značajno smanjuje proizvodnju električne energije, ali je stanovništvu i preduzećima potrebna nesmetana opskrba.

Izgradnja solarne elektrane nije jeftino zadovoljstvo. To je zbog potrebe za korištenjem rijetkih elemenata u njihovom dizajnu. Nisu sve zemlje spremne da troše budžete na manje moćne elektrane kada postoje termoelektrane i nuklearne elektrane.

Za postavljanje ovakvih instalacija potrebne su velike površine i to na mjestima gdje sunčevo zračenje ima dovoljan nivo.

Kako se razvija solarna energija u Rusiji?

Nažalost, naša zemlja još uvijek puni ugalj, plin i naftu punim kapacitetom, a Rusija će sigurno biti među posljednjima koja će u potpunosti preći na alternativnu energiju.

Do danas solarna proizvodnja čini samo 0,03% energetskog bilansa Ruske Federacije. Poređenja radi, u Njemačkoj ova brojka iznosi više od 20%. Privatni preduzetnici nisu zainteresovani za ulaganje u solarnu energiju zbog dugog perioda otplate i ne tako visoke isplativosti, jer je gas u našoj zemlji znatno jeftiniji.

U ekonomski razvijenoj Moskvi i Lenjingradske regije solarna aktivnost je niska. Tamo gradnja solarnih elektrana jednostavno nije praktična. Ali južni regioni su prilično obećavajući.

Dakle, jedan je od najvećih u našoj zemlji. Sastoji se od 100 hiljada modula koji isporučuju ukupnu snagu od 25 MW. Proizvedena električna energija se isporučuje u Jedinstveni energetski sistem Rusije (UES).

Najmoćniji je danas SES Perovo, koji se nalazi u Republici Krim. Proizvodi više od 105 MW, što je bio svjetski rekord u vrijeme otvaranja stanice. SES Perovo se sastoji od 440.000 fotonaponskih modula i pokriva površinu od 259 fudbalskih terena.

Općenito, solarna energija je dobro razvijena na Krimu - postoji više od desetak solarnih elektrana kapaciteta 20 MW ili više. Istina, sva dobijena struja se koristi isključivo za potrebe poluotoka.

Do 2020. godine planirana je izgradnja 4 velike solarne elektrane u Rusiji, čiji će kapacitet povećati udio solarne energije na 1% ukupnog energetskog bilansa zemlje.

Dakle, danas možemo sa sigurnošću reći da je solarna energija sposobna postati punopravna alternativa u bliskoj budućnosti. tradicionalnim načinima primanje električne energije. Čak se i u Rusiji ova industrija, iako sporo, razvija.

Život savremeni čovek jednostavno je nezamislivo bez energije. Nestanak struje izgleda kao katastrofa, a čovjek više ne može zamisliti život bez transporta, a kuhanje, na primjer, na vatri, a ne na prikladnom štednjaku na plin ili struju, već je hobi.

Još uvijek koristimo fosilna goriva (nafta, plin, ugalj) za proizvodnju energije. Ali njihove rezerve na našoj planeti su ograničene, i neće doći dan danas ili sutra kada će isteći. sta da radim? Odgovor već postoji - tražiti druge izvore energije, netradicionalne, alternativne, čije je zalihe jednostavno neiscrpno.

Takvi alternativni izvori energije uključuju sunce i vjetar.

Korišćenje solarne energije

Ned- najmoćniji dobavljač energije. Nešto koristimo zbog naših fizioloških karakteristika. Ali milioni, milijarde kilovata se troše i nestaju kada padne mrak. Svake sekunde Sunce daje Zemlji 80 hiljada milijardi kilovata. To je nekoliko puta više nego što proizvode sve svjetske elektrane.

Zamislite samo kakve koristi čovječanstvu donosi korištenje solarne energije:

. Beskonačnost u vremenu. Naučnici predviđaju da se Sunce neće ugasiti nekoliko milijardi godina. A to znači da će biti dovoljno za naš život i za naše daleke potomke.

. Geografija. Nema mjesta na našoj planeti gdje sunce ne sija. Negde je svetlije, negde slabije, ali Sunce je svuda. To znači da neće biti potrebe da se Zemlja obavija beskrajnom mrežom žica, pokušavajući da isporuči električnu energiju u udaljene kutke planete.

. Količina. Sunčeve energije ima dovoljno za sve. Čak i ako neko počne neizmjerno skladištiti takvu energiju za buduću upotrebu, to neće ništa promijeniti. Dovoljno za punjenje baterija i sunčanje na plaži.

. Ekonomska korist. Više nećete morati trošiti novac na kupovinu drva za ogrjev, uglja ili benzina. Besplatna sunčeva svjetlost će biti zadužena za rad vodovoda i automobila, klime i TV-a, frižidera i kompjutera.

. Ekološki korisno. Totalna seča šuma će postati prošlost, neće biti potrebe za grijanjem peći, izgradnjom novih elektrana „Černobil” i „Fukušima”, sagorevanjem mazuta i nafta. Zašto ulagati toliko truda u uništavanje prirode kada na nebu postoji divan i nepresušan izvor energije - Sunce.

Na sreću, ovo nisu snovi. Naučnici procjenjuju da će do 2020. godine 15% električne energije u Evropi biti obezbjeđeno sunčevom svjetlošću. A ovo je samo početak.

Gdje se koristi solarna energija?

. Solarni paneli. Baterije postavljene na krovu kuće više nikoga ne iznenađuju. Apsorbirajući sunčevu energiju, oni je pretvaraju u električnu energiju. U Kaliforniji, na primjer, svaki projekat novog doma zahtijeva korištenje solarne ploče. A u Holandiji, grad Herhugoward nazivaju "gradom sunca" jer su sve kuće ovdje opremljene solarnim panelima.

. Transport.

Sada je sve gotovo svemirski brodovi Tokom autonomnog leta, oni se opskrbljuju električnom energijom koristeći solarnu energiju.

Automobili na solarni pogon. Prvi model takvog automobila predstavljen je davne 1955. godine. A već 2006. godine francuska kompanija Venturi pokrenula je serijsku proizvodnju "solarnih" automobila. Njegove karakteristike su i dalje skromne: samo 110 kilometara autonomnog putovanja i brzina ne veća od 120 km/h. Ali gotovo svi svjetski lideri u automobilskoj industriji razvijaju vlastite verzije ekološki prihvatljivih automobila.

. Solarne elektrane.

. Gadgets. Već postoje punjači za mnoge uređaje koji rade na suncu.

Vrste solarne energije (solarne elektrane)

Trenutno je razvijeno nekoliko tipova solarnih elektrana (SPP):

. Toranj. Princip rada je jednostavan. Ogromno ogledalo (heliostat) rotira za suncem i usmjerava sunčeve zrake na hladnjak napunjen vodom. Tada se sve događa kao u konvencionalnoj termoelektrani: voda ključa i pretvara se u paru. Para vrti turbinu, koja pokreće generator. Potonji proizvodi električnu energiju.

. U obliku diska. Princip rada je sličan onima u tornju. Razlika je u samom dizajnu. Prvo, ne koristi se jedno ogledalo, već nekoliko okruglih koji izgledaju kao ogromne ploče. Ogledala su postavljena radijalno oko prijemnika.

Svaka ploča SES može imati nekoliko sličnih modula odjednom.

. Fotonaponski(koristeći foto baterije).

. SES sa paraboličnim cilindričnim koncentratorom. Ogromno ogledalo u obliku cilindra, gdje je u fokusu parabole postavljena cijev s rashladnom tekućinom (najčešće se koristi ulje). Ulje se zagrijava do željene temperature i prenosi toplinu na vodu.

. Solarni vakuum. Parcela je pokrivena staklenim krovom. Vazduh i tlo ispod nje se više zagrijavaju. Posebna turbina dovodi topli zrak do prijemnog tornja, u blizini kojeg je instaliran električni generator. Električna energija se proizvodi zbog temperaturnih razlika.

Korišćenje energije vetra

Druga vrsta alternativnog i obnovljivog izvora energije je vjetar. Što je vjetar jači, proizvodi više kinetičke energije. A kinetička energija se uvijek može pretvoriti u mehaničku ili električnu energiju.

Mehanička energija koju stvara vjetar koristi se dugo vremena. Na primjer, prilikom mljevenja žitarica (poznate vjetrenjače) ili crpljenja vode.

Energija vjetra se također koristi:

U vjetroturbinama koje proizvode električnu energiju. Lopatice pune bateriju iz koje se struja dovodi do pretvarača. Ovdje se jednosmjerna struja pretvara u naizmjeničnu struju.

Transport. Već postoji automobil koji radi na energiju vjetra. Specijalna instalacija za vjetar (zmaj) omogućava kretanje plovnih objekata.

Vrste energije vjetra (vjetroelektrane)

. Ground- najčešći tip. Takve vjetroelektrane se postavljaju na brdima ili brdima.

. Offshore. Izgrađene su u plitkoj vodi, na znatnoj udaljenosti od obale. Struja se na kopno dovodi preko podmorskih kablova.

. Coastal- instaliran na određenoj udaljenosti od mora ili oceana. Obalne vjetroelektrane koriste snagu vjetra.

. Plutajući. Prva plutajuća vjetroturbina postavljena je 2008. na obali Italije. Generatori su instalirani na posebnim platformama.

. Velike vjetroelektrane postavljene na visini na specijalne jastuke od nezapaljivih materijala i punjene helijumom. Struja se dovodi do tla preko užadi.

Perspektive i razvoj

Najozbiljnije dugoročnim planovima Cilj korištenja solarne energije je Kina, koja planira postati svjetski lider u ovoj oblasti do 2020. godine. Zemlje EEZ razvijaju koncept koji će omogućiti dobijanje do 20% električne energije iz alternativnih izvora. Ministarstvo energetike SAD navodi nižu cifru - do 14% do 2035. godine. I u Rusiji postoje SES. Jedan od najmoćnijih instaliran je u Kislovodsku.

Što se tiče korištenja energije vjetra, evo nekih brojki. Evropsko udruženje za energiju vjetra objavilo je podatke koji pokazuju da vjetroelektrane pružaju struju mnogim zemljama svijeta. Tako se u Danskoj preko ovakvih instalacija dobije 20% potrošene električne energije, u Portugalu i Španiji - 11%, u Irskoj - 9%, u Njemačkoj - 7%.

Trenutno su vjetroelektrane instalirane u više od 50 zemalja svijeta, a njihov kapacitet raste iz godine u godinu.

Vrijeme čitanja: 8 minuta. Pogledi 756 Objavljeno 27.11.2015

Veliki i moćni, vječni i uvijek mladi, tako su o Suncu govorili u mnogim drevnim religijama. Govorili su o njemu kao o živom objektu i obožavali ga, mjerili vrijeme i hvalili kao primarni izvor svih zemaljskih blagoslova.

I danas, kada nikome nije tajna da je Sunce glavni prirodni izvor topline i, shodno tome, život se po mnogo čemu mora slagati sa razumijevanjem uloge nebeskog tijela u životu čovječanstva.

Pa, osim obožavanja i razumijevanja važnosti Sunca u historiji civilizacije, šta čovječanstvo danas može koristiti u svom svakodnevnom životu?

Naravno, Sunce je izvor potrebne energije za fotosintezu biljaka, forsira kruženje vode u prirodi, samo zahvaljujući Suncu planeta ima sva danas poznata fosilna goriva. A čovjek također može koristiti energiju sunca da zadovolji svoje energetske potrebe – toplinske i električne.

Sunce je glavni izvor energije na Zemlji Priroda se mudro pobrinula za proces isporuke sunčeve energije na Zemlju, šaljući sunčevo zračenje sa površine zvijezde

• Iz cjelokupnog spektra elektromagnetnog zračenja, tri glavne vrste valova dopiru do površine Zemlje: ultraljubičastih talasa
• , njihova ukupna količina u sunčevom spektru, prema različitim procjenama, iznosi oko 2%, dok je ljudskom oku nevidljiva, svetlosni talasi
• čine otprilike polovinu energije koja stiže do Zemlje - 49%, zahvaljujući valovima ovog raspona, osoba ima priliku vidjeti sve boje svijeta; infracrveni talasi,

koji čine 49% spektra, a zahvaljujući tih 49% se zagrijava površina Zemlje, okeana i kopna, a upravo su ti valovi izvor sunčeve energije koji je danas najpoželjniji čovječanstvu.

Princip pretvaranja sunčeve energije u električnu i toplotnu

Kao i svaki drugi proces, pretvaranje sunčeve svjetlosti u toplinsku i električnu energiju odvija se na principu direktne konverzije svjetlosne energije u toplinsku ili električnu energiju – sunčeva svjetlost udarajući posebnu površinu pokreće proces pretvaranja svjetlosne energije u električnu ili toplinsku energiju.

• Proces dobivanja toplinske i električne energije iz sunčeve energije, unatoč određenim razlikama, općenito je vrlo sličan i može se na mnogo načina predstaviti u obliku dijagrama koji su međusobno slični:
• za dobivanje toplinske energije koristi se termalni kolektor za apsorpciju infracrvenih valova, zatim se, ovisno o složenosti sistema, koriste uređaji za skladištenje i izmjenjivači topline za zagrijavanje finalnog proizvoda;

Za dobivanje električne energije koristi se princip direktne konverzije sunčeve svjetlosti u istosmjernu struju - fotoćelija prima sunčevu svjetlost na svojoj površini i pretvara je u električnu energiju.

Na mnogo načina, korištenje besplatne i obnovljive, a prema tome i najperspektivnije, solarne energije danas je odavno prešlo s teorijskih istraživanja na praktičnu razinu. Ogroman broj prijedloga komercijalnih kompanija takvu energiju čini dostupnom gotovo svima, a glavna područja korištenja takve energije su svakodnevni život Na mnogo načina pojavljuju se poznate stvari.

Solarni paneli

Najčešći izvor pretvaranja sunčeve svjetlosti u električnu energiju. Unatoč relativno visokim troškovima i maloj snazi, solarni paneli već mogu osigurati polovinu potreba čovječanstva za besplatnom rasvjetom.

Unatoč relativnoj novosti ove vrste izvora električne energije i još uvijek nesavršenoj tehnologiji, solarni paneli se već danas koriste kako za osvjetljavanje baštenskih staza tako i za ulice, a već se koriste kao izvori energije za rasvjetu kuća i gradskih stanova.

Opskrba energijom kod kuće

Prije samo nekoliko godina, sistem solarnih panela za osvjetljenje kuće bio je nešto izvan naučne fantastike, ali danas je sasvim moguće postaviti set solarnih panela na balkon ili vanjski zid koji može osigurati opskrbu energijom zasebnog stan ili seoska kuća.

Tehnologija korištenja solarne energije za proizvodnju električne energije još uvijek ne dozvoljava postizanje prevelike efikasnosti - u prosjeku je oko 13%, a generirana struja je 12 V, ali ova količina energije je sasvim dovoljna za besplatno korištenje rasvjete u stanu ili kući.

Na mnogo načina, ono što dodaje skepticizam opremanju kuće solarnim panelima je mogućnost rada panela po oblačnim danima ili u sumrak, međutim, ovo je davno zaboravljena faza - svi predstavljeni solarni paneli rade čak i u dubokom sumraku, a punjive baterije su sasvim dovoljne za napajanje potrošača do sljedećeg punjenja.

Prijenosni solarni paneli

Druga vrsta izvora električne struje u nedostatku stacionarne električne mreže. Prijenosni paneli, lagani i praktični, nezamjenjivi su za one čiji život uključuje stalno odmicanje od civilizacije, turista, putnika, pa čak i za ljetne stanovnike koji nemaju struju na svom imanju - vrlo neophodna stvar za punjenje telefona ili napajanje radija .

Solarni kolektor

Proces pretvaranja sunčeve energije u toplotnu našao je još veću primjenu. Njegov najjednostavniji primjer je ljetni tuš, kada se posuda s vodom zagrijava na suncu. Međutim, danas je ovo daleko od najisplativije opcije za korištenje solarne energije za kućne potrebe - Jednostavan solarni kolektor čini proces zagrijavanja vode mnogo efikasnijim.

Suština solarnog kolektora je da apsorbira energiju pomoću apsorbirajućeg elementa i prenese je u obliku toplinske energije za zagrijavanje tekućine. Danas se koristi nekoliko vrsta solarnih kolektora:

• ravni kolektor, u kojem je apsorbirajući element izrađen u obliku ravne ploče, unutar koje cirkulira rashladna tekućina;
• cevasti razvodnik– vrsta solarne instalacije u kojoj se radni fluid zagrijava u međusobno povezanim cijevima koje imaju dobru toplinsku provodljivost.

Opskrba toplom vodom

Postavke opskrba toplom vodom– danas najčešće korišteni tip solarnih instalacija sa solarnim kolektorom. Radni fluid, zagrejan suncem, kroz cevovod ulazi u rezervoar za koncentrovanje, gde se voda zagreva kroz izmenjivač toplote.

Dizajn uređaja sličan je klasičnom električnom kotlu, samo što je umjesto električnog grijaćeg elementa unutar spremnika cijevni izmjenjivač topline s radnom tekućinom. Relativno mala instalacija sa solarnim kolektorom može obezbijediti besplatno grijanje vode za pokrivanje dnevnih potreba domaćinstva tople vode porodice od 4 osobe u proljetno-jesenjem periodu.

Za razliku od tople vode instalacija za autonomno grijanje opskrba korištenjem sunčeve svjetlosti danas i dalje izgleda vrlo egzotično na mnogo načina, ali općenito nije naučna fantastika. Sadrži princip akumulacije toplinske energije i postupnog korištenja za zagrijavanje prostorija kuće. U takvim instalacijama koristi se kombinirani pristup:

• zgrada se unapređuje– radi se efikasnija toplotna izolacija, smanjuju gubici toplote, menjaju se prozori sa duplim staklima;
• u podrumu se nalazi akumulator toplote, sposoban akumulirati velike količine toplinske energije;
• solarni kolektori se postavljaju i pune posebnim rashladnim sredstvom, sposoban za grijanje na minimalnim pozitivnim temperaturama zraka;

Takav sistem grijanja može obezbijediti grijanje seoske kuće tokom jesensko-zimskog perioda 60-70 dana, a u slučaju tople zime, sa puno sunčanih dana, može bez drugih izvora energije tokom cijele sezone grijanja. .

Solarni koncentratori

Doduše, prilično egzotično drevni izgled uređaji za korišćenje sunčeve energije. Upotreba solarnih zraka koncentrisanih u jednoj tački računa se od vremena Ancient Greece kada je Arhimed spalio neprijateljsku flotu uz pomoć ogledala.

Danas se solarni koncentratori uglavnom koriste kao kamping, ekološki prihvatljive kuhinje za pripremu jednostavnih jela i u solarnoj energiji, kada parabolična ogledala koncentrišu sunčevu svjetlost na cjevovodima sa rashladnom tečnošću na velikim površinama.

Solarni transport

Danas ne čudi što čudaci koriste solarnu energiju u razne svrhe, ali, ipak, redovna australska prvenstva u trkama širom kontinenta u solarnim automobilima još uvijek su u štampi pokrivena u kolonama neobičnosti. A istovremeno, u proteklih 10 godina, brzina takvih solarnih vozila porasla je sa 6 na 80 kilometara na sat. Osim toga, u pripremi je i drugi let oko svijeta na solarni pogon.

I premda su industrijski dizajni još uvijek daleko, ako bi avion koji koristi sunčevu energiju letio oko svijeta, onda će to u bliskoj budućnosti postati uobičajeno.

Gdje se solarna energija najbolje koristi?

Začudo, na rang listi zemalja koje najracionalnije koriste solarnu energiju, praktički nema država koje geografski primaju najveću količinu sunčeve svjetlosti. To se u velikoj mjeri može objasniti činjenicom da ljudi najviše vole besplatnu energiju gdje znaju da broje novac.

Osim toga, u prvih 10 zemalja koje koriste solarnu energiju nalaze se zemlje sa visokim tehnološkim razvojem, pa su samim tim i učinile tehnologiju korištenja solarne energije najpristupačnijom.

Među liderima danas su zemlje koje nastoje da obezbede energetsku nezavisnost ne samo države, već i pojedinog građanina - Njemačka, Italija, Japan. U ovim zemljama većina solarnih instalacija se koristi kao solarni paneli za vanjsku rasvjetu i opskrbu toplom vodom.

Upotreba solarne energije stavljena je na industrijsku osnovu u SAD, gdje se nalazi najveći broj solarnih elektrana. Ali korištenje Sunca u ekološke svrhe najbolje se postiže u Izraelu - ovdje ne samo da desaliniziraju vodu, već i pročišćavaju kanalizaciju uz pomoć solarnih instalacija.

Izgledi za razvoj solarne energije

Ratovi i naftne krize sami guraju ljude da traže jeftino i vječni izvori energije. Koliko god da je eksploatacija minerala jeftina, njihove rezerve nisu neograničene, a osim toga rudarske tehnologije na mnogo načina postaju opasne za sam okoliš čovječanstva. I zato solarna energija sve više zauzima poziciju u energetskom sektoru razvijenih zemalja, postepeno istiskujući nuklearnu i toplotnu energiju.

Danas su brojne države već usvojile programe razvoja solarne energije, u kojima je, na primjer, u Njemačkoj planirano povećanje korištenja solarne energije u ukupnom bilansu zemlje na 50% do 2050. godine. A Izrael danas već koristi oko 15% električne energije proizvedene solarnim panelima.