Солнечные батареи свет или тепло

Правда о работе солнечной электростанции зимой

Дата публикации: 29 октября 2019

Пока большинство жителей нашей страны заняты покупкой зимней одежды и запасаются каменной солью для борьбы с гололедом, владельцы солнечных электростанций размышляют будут ли работать солнечные батареи в период зимней непогоды. Хорошая новость заключается в том, что солнечные панели питают светом, а не теплом, поэтому они будут продолжать обогревать и отапливать ваш дом круглый год.

Солнечные панели выглядят так, будто созданы для вечного лета. Тем не менее, они хорошо работают при любых погодных условиях. Даже в холодных северных широтах и ​​дождливом климате солнечная энергия является надежным и устойчивым источником энергии.

Солнечная установка генерирует чистую возобновляемую энергию круглый год. На самом деле, более эффективно солнечные панели производят электричество в холодную погоду. Все больше домохозяйств по всей стране инвестируют в солнечные системы каждый год. Солнечная энергия — самый стабильный и устойчивый энергетический ресурс в холодном климате. Она делает ваш дом более безопасным и менее зависимым от ископаемого топлива и энергосистемы.

Работают ли солнечные панели зимой?

Самый мощный энергетический ресурс, доступный в мире, находится прямо над нашей головой. Даже в самую холодную погоду солнечные панели превращают солнечный свет в электричество. Солнечные батареи создают энергию от обильного света нашего солнца, а не солнечного тепла.

Как работают солнечные батареи?

Если вкратце, то когда частицы фотона солнечного света попадают на фотоэлементы солнечной панели, электроны в кремнии приводятся в движение. Это движение напрямую преобразуется в электрический ток. Затем ток отправляется в распределительную коробку вашего дома для питания вашей отопительной системы и бытовой техники.

Таким образом, даже в зимние месяцы, если солнечный свет попадает на солнечную батарею, он будет генерировать электричество. Холодный климат на самом деле оптимален для эффективности солнечных батарей. Вопреки тому, что некоторые могут подумать, тепло на самом деле уменьшает производство электроэнергии на солнечных батареях. Исследования показали, что панели начинают терять эффективность когда температура воздуха достигает 30ºC.

Некоторые скептики возобновляемой энергии могут считать, что солнечные панели просто отключаются в самый неподходящий момент, в метель, например. Тем не менее, это далеко от фактической науки о солнечной технологии. Солнечная энергия — это надежный и экономичный способ питания вашего дома в зимнюю погоду.

Солнечные батареи обеспечивают надежное электричество для домов в холодных климатических и экстремальных погодных условиях. Кроме того, чем более энергоэффективен дом, тем меньше солнечных батарей может понадобиться.

Солнечная энергия защищает вас и ваш дом в суровых зимних условиях. Холодные температуры увеличивают выработку солнечного электричества, и его можно хранить для дальнейшего использования. Кроме того, в зимний ясный день солнечного света столько же, сколько летом.

Плюсы и минусы солнечных панелей зимой

Производство энергии солнечных панелей несколько уменьшаются в зимних условиях. Тем не менее, минусы в основном из-за редких сильных снегопадов и коротких дней. С другой стороны, эффективность энергии солнечных батарей обычно повышаются при низких температурах.

Вот несколько плюсов и минусов, которые прольют свет на работу солнечной станции зимой.

• Солнечные панели создают электричество от солнечного света, а не солнечного тепла.
• Более низкие температуры повышают эффективность производства энергии, увеличивая ежедневное количество вырабатываемой электроэнергии, несмотря на меньшее количество световых часов.
• Солнечный свет может попадать на солнечную панель через легкий снежный покров и поддерживать выработку энергии.
• Солнечные панели установлены под углом, который позволяет большому количеству снега соскальзывать и позволять солнцу выполнять свою работу, повышая ваше спокойствие.

• Зимой, может потребоваться отрегулировать угол панелей , чтобы захватить больше света.
• Важно установить сверхпрочные солнечные панели, рассчитанные на весовые нагрузки от сильного снегопада, что может увеличить стоимость.
• Вам может потребоваться очистить снег, если он полностью покроет панели и заблокирует передачу солнечного света.
• Короткие зимние дни, снежный покров, облака и низкий угол наклона панелей уменьшают количество солнечного излучения, которое могут собирать фотоэлементы.

Солнечные панели работают в снегу?

Что происходит с панелями, когда идет снег? Получу ли я достаточно электричества? Как поступать со снегом на солнечных панелях?Правда в том, что даже когда батарей покрыты снегом, они все равно генерируют электричество.

Солнечный свет все же достигает солнечных панелей через снег и сохраняет солнечные элементы, производящие энергию. Темное стекло солнечных панелей ускоряет способность снега таять и соскальзывать, прежде чем оно снижает производительность солнечной станции.

Кроме того, монтажные стойки обычно наклонены на 30–45 градусов, что также препятствует накоплению снега (до определенной точки).

Солнечная энергия так же надежна, как и солнце. Хотя снег может уменьшить проникновение солнечного света, он не обязательно мешает работе солнечных батарей. В холодные ясные дни, когда есть блестящий ковер из снега, он отражает дополнительный дневной свет на солнечные панели. Гладкая белая поверхность снега отражает свет, почти как зеркало. Этот эффект снежного альбедо позволяет панелям производить еще больше электричества на холоде.

Солнечные панели являются важным источником энергии в научных станциях в Антарктиде. Такие солнечные установки ясно демонстрируют, что панели могут производить электричество в холодных, заснеженных регионах. Основываясь на исследованиях в зимних условиях, солнечная энергия является проверенным экономическим энергетическим решением в северном климате. Чего уж нам боятся, с нашим умеренным климатом. Тем более синоптики заверяют, что зима будет недолгой.

• Солнечные мобильные телефоны
• Выгодно ли использовать СБ в России?
• Солнечные комплекты для дачи
• 20 самых больших проектов солнечной энергетики

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник

«Бесплатное» тепло. Мифы и реальности о солнечных коллекторах.

Из года в год растет популярность систем отопления и горячего водоснабжения, использующих неисчерпаемую энергию солнца. Несмотря на большие первоначальные затраты, при правильно расчете в южных регионах солнечный коллектор может обеспечить до 100% потребности дома в горячей воде и до 50% в отоплении.

Принцип работы

Солнечный коллектор преобразует инфракрасную энергию солнца в тепловую. Солнечная панель , в отличии от коллектора, преобразует энергию солнца в электрическую.

Солнечное излучение попадает на специальную поверхность коллектора, нагревает ее, тепло передается теплоносителю, циркулирующему по медным трубкам. Кроме самого коллектора в состав системы входит расширительный бак, бак-аккумулятор, насосы и контроллер.

Разновидности

Плоский коллектор представляет собой поглощающую панель (абсорбер), защищенную специальным стеклом. Вакуумный коллектор состоит из стеклянных трубок с двойными стенками. Во внутренней трубке находится теплоноситель, а в пространстве между трубками — вакуум, снижающий потери тепла.

Плоский коллектор неприхотлив, надежен, работает круглый год. Однако зимой его эффективность снижается. Вакуумный коллектор воспринимает рассеянную солнечную энергию и хорошо работает зимой, но имеет более низкий максимальный КПД, больший вес и размеры.

Расчет

Чтобы не разочароваться в эффективности вложения средств необходим предварительный инженерный расчет, учитывающий форму крыши, расход горячей воды. Для расчета отопления важен материал стен, расположение дома по сторонам света, климат и площадь.

Для южных районов условно можно принять необходимую площадь плоского коллектора из расчета 1,5 квадратных метра на каждого проживающего в доме (для вакуумного — 0,8 кв.м). Увеличив в 2,5 раза площадь коллекторов, можно обеспечить до половины потребности дома в отоплении. Необходимо учитывать, что температура теплоносителя не поднимается выше 45 °C , необходимо использовать низкотемпературные системы отопления, например теплый пол. Возникает еще и проблема утилизация лишнего тепла летом.

Стоимость системы горячего водоснабжения «под ключ» на базе солнечного коллектора, рассчитанной на 3-х человек, составляет порядка 100 тыс.руб . Если воду греть электробойлером, то в год на оплату электроэнергии уйдет около 5 тыс.руб . Осталось добавить стоимость электронагревателя и посчитать срок окупаемости.

Использование

В Краснодарском крае солнечные коллекторы используются достаточно активно, приходилось встречать их и в Ростовской области. По отзывам пользователей семье из 3-4-х человек коллектор может обеспечить полную потребность в горячей воде круглый год. Отопление только солнечными коллекторами мне встречать не удавалось, а догревание электрокотлом снижает экономическую эффективность солнечного отопления.

У вас есть опыт использования солнечных коллекторов? Приглашаю высказаться в комментариях.

Не забывайте ставить « лайк » и подписываться на канал если вам понравилась статья.

Источник

Солнечные батареи улавливают и свет, и тепло: удвоим ресурс

Солнце обеспечивает нашу планету светом и теплом. Человек уже давно научился использовать его свет для получения электричества при помощи солнечных батарей, но как же быть с теплом? Нельзя ли каким-то способом преобразовать солнечное тепло в полезную энергию?

Ещё с 1961 года считалось, что есть абсолютный теоретический предел, известный как предел Шокли-Квайссера, который ограничивает эффективность преобразования солнечной энергии элементами традиционной конструкции. Для одноcлойных солнечных ячеек из кремния, которые сегодня используются в подавляющем большинстве панелей, максимальный КПД составляет порядка 32%. Сегодня науке известны способы, которые позволили бы обойти этот предел и повысить общую эффективность преобразования. В их числе хорошо изученный метод создания многослойных элементов, использование оптических фильтров, а также способ предварительного преобразования солнечного света в тепло, и лишь потом — в электроэнергию.

Учёные из Массачусетского технологического института пошли по второму пути. В статье, опубликованной в журнале Nature Energy, исследователи описывают постройку полностью работоспособного солнечного термофотогенератора (STPV). В солнечном элементе STPV присутствует дополнительный слой, поглощающий тепло и свет из солнечного света и отражающий их обратно в форме света, который затем улавливается солнечным элементом и преобразуется в электроэнергию.

Свет, излучаемый этим устройством, точно откалиброван под такую длину волны, чтобы солнечный элемент работал с максимальной эффективностью. Для этого используются специальные нанофотонные кристаллы, которые могут быть изготовлены таким образом, чтобы при нагреве излучать свет с точной длиной волны. В обычном случае солнечная батарея или фотогенератор просто преобразует свет в электроэнергию без промежуточной ступени с нагреванием.

В опытах, проведённых в МТИ, нанофотонные кристаллы были встроены в систему с вертикально выровненными углеродными нанотрубками, где они нагревались до внушительной температуры в 1000 °C. Нагревшись, нанофобные кристаллы начинают излучать свет в узком диапазоне, который в точности соответствует тому, что способен поглотить фотогенератор для выработки электроэнергии.

По словам одного из авторов работы, аспиранта МТИ Дэвида Бирмана, углеродные нанотрубки — это почти идеальный поглотитель всего солнечного спектра, то есть благодаря им вся энергия фотонов преобразуется в тепло. Затем это тепло вновь преобразуется в свет, но благодаря нанофотонной структуре, в световые волны только той длины, которые обеспечивают максимальную эффективность работы фотогенератора. Такая технология теоретически позволяет удвоить количество энергии, производимой солнечной батареей той же площади.

Чтобы доказать работоспособность методики, учёные провели ряд опытов с использованием фотоэлектрического элемента и термофотогенератора STPV — сначала под прямым солнечным светом, а затем с полной блокировкой солнца, чтобы фотоэлемент освещался исключительно за счёт вторичного излучения от фотонных кристалов. Полученные результаты подтвердили, что реальная производительность соответствует проведённым расчётам.

Новая методика может быть использована в уже существующих заводах концентрированной солнечной энергии, в которых системы линз и зеркал будут фокусировать солнечный свет для получения высоких температур. Дополнительным компонентом такой установки может стать оптический фильтр, пропускающий свет с нужной длиной волны на солнечный элемент и отражающий назад волны другой длины, которые будут вновь поглощаться углеродными нанотрубками и поддерживать температуру фотонных кристаллов.

Авторы исследования считают, что предлагаемая ими система имеет массу преимуществ перед традиционной фотоэнергетикой, в которой применяется кремний и другие материалы. Прежде всего, устройство, вырабатывающее световые волны с помощью тепла, меньше зависит от погодных условий — например, от облаков, закрывающих солнце. Если объединить его с системой хранения тепла, то можно использовать солнечную энергию для выработки электричества вне зависимости от времени суток. Кроме того, поскольку система использует тепловую энергию, она позволяет снизить избыточную выработку тепла, которое может повредить некоторым системам концентрации солнечной энергии.

Источник

Солнечная батарея или как подключиться к термоядерному реактору возрастом 4,6 миллиардов лет

Зачем мы тратим время на бурение нефтяных скважин и добычу угля, когда в небе над нами стоит гигантская электростанция, бесплатно отправляющая чистую, бесконечную энергию? Солнце, бурлящий шар ядерной энергии, имеет достаточное количество топлива на борту, чтобы управлять нашей Солнечной системой еще около пяти миллиардов лет, а солнечные батареи могут превратить эту энергию в бесконечный, удобный источник электроэнергии.

Солнечная энергия может показаться странной или футуристической, но это уже довольно обычное явление. У вас могут быть кварцевые часы с солнечной батареей на вашем запястье или карманный калькулятор на солнечной батарее. Многие люди имеют солнечные светильники в своем саду. У космических кораблей и спутников обычно есть панели солнечных батарей. Поскольку глобальное потепление продолжает угрожать нашей окружающей среде, кажется нет сомнений в том, что солнечная энергия станет еще более важной формой возобновляемой энергии в будущем. Но как именно это работает?

Поток солнечной энергии потрясающий. В среднем каждый квадратный метр земной поверхности получает 164 Вт солнечной энергии. Другими словами, на каждом квадратном метре земной поверхности вы могли бы выставить действительно мощную (150 ватт) настольную лампу и подсвечивать всю планету энергией Солнца! Или, говоря иначе, если бы мы покрыли только один процент пустыни Сахары солнечными батареями, мы могли бы генерировать достаточное количество электричества для питания всего мира. Это хорошая новость о солнечной энергии: ее очень много — гораздо больше, чем мы могли бы использовать.

Но есть и недостаток. Энергия, которую Солнце посылает, прибывает на Землю как смесь света и тепла. Оба они невероятно важны — свет заставляет растения расти, обеспечивая нам пищу, в то время как тепло поддерживает выживание, — но мы не можем использовать ни солнечный свет, ни тепло непосредственно, чтобы управлять телевизором или автомобилем. Мы должны найти способ преобразования солнечной энергии в другие формы энергии, которые мы можем использовать более легко, например, электричество. И это именно то, что делают солнечные батареи.

ЧТО ТАКОЕ СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ?

Солнечный элемент — это электронное устройство, которое захватывает солнечный свет и превращает его в электричество. Речь идет об устройстве размером с ладонь взрослого человека, восьмиугольной формы, синего или черного цвета. Солнечные батареи, объединяют вместе, такую сборку называют солнечным модулем, которые соединяются в еще более крупные единицы, известные как солнечные панели (черные или синие тонированные плиты) или нарезают чипами (для обеспечения питания небольших гаджетов, таких как карманные калькуляторы и цифровые часы).

Подобно ячейкам в аккумуляторе, ячейки солнечной панели предназначены для выработки электроэнергии; но аккумулятор производит электричество от химических веществ, а ячейки солнечной панели генерируют энергию, захватывая солнечный свет. Их иногда называют фотовольтаическими (PV) ячейками, потому что они используют солнечный свет («фото» происходит от греческого слова «свет»), чтобы произвести электричество (слово «voltaic» является ссылкой на итальянского пионера электричества Алессандро Вольта , 1745-1827).

Свете можно представить, как поток мелких частиц, называемых фотонами. Прикрепите солнечный элемент на пути этого потока, и он поймает эти энергичные фотоны и превратит их в поток электронов — электрический ток. Каждая ячейка генерирует несколько вольт электричества, поэтому задача солнечной панели состоит в том, чтобы объединить энергию, производимую многими ячейками, для создания полезного количества электрического тока и напряжения. Практически все сегодняшние солнечные элементы сделаны из кусочков кремния (одного из самых распространенных химических элементов на Земле, обнаруженного в песке), хотя, как мы вскоре увидим, можно использовать и другие материалы. Когда солнечный свет сияет на солнечной батарее, энергия, которую он несет, вырывает электроны из кремния и им приходится пробегать по электрической цепи и приводить в действие все, что работает на электричестве. Это довольно упрощенное объяснение! Теперь давайте посмотрим подробнее .

КАК ДЕЛАЮТ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ?

Кремний — это материал, из которого сделаны транзисторы (крошечные переключатели) в микрочипах, и солнечные элементы работают аналогичным образом. Кремний — это тип материала, называемый полупроводником. Некоторые материалы, особенно металлы, позволяют легко пропускать через себя электричество; они называются проводниками. Другие материалы, такие как пластмассы и древесина, действительно не пропускают через себя электричество; они называются изоляторами. Полупроводники, такие как кремний, не являются ни проводниками, ни изоляторами: они обычно не проводят электричество, но при определенных обстоятельствах мы можем заставить их это сделать.

Солнечная ячейка представляет собой сэндвич из двух разных слоев кремния, которые были специально обработаны или легированы, поэтому они будут пропускать через себя электричество определенным образом. Нижний слой легирован, поэтому он имеет слишком мало электронов. Это называется полупроводником p-типа или положительным кремнием. Верхний слой легирован противоположным образом, чтобы дать много электронов. Он называется кремнием n-типа или отрицательного типа.

Когда мы размещаем слой кремния n-типа на слое кремния p-типа, на стыке двух материалов создается барьер (важная граница, где встречаются два вида кремния). Никакие электроны не могут пересекать барьер, поэтому, даже если мы подключим этот кремниевый сэндвич к фонарю, ток не будет течь: лампа не загорится. Но если на это устройство падает свет, происходит что-то замечательное. Мы уже говорили о свете, как о потоке энергичных «легких частиц», называемых фотонами. Когда фотоны входят в наш сэндвич, они отдают свою энергию атомам в кремнии. Приходящая энергия выбивает электроны из нижнего слоя р-типа, поэтому они перепрыгивают через барьер на слой n-типа выше и выходят вокруг схемы. Чем больше света светит, тем больше электронов перепрыгивает и течет больше.

Это то, что подразумевается под напряжением фотоэлектрического света, и это одно из физических явлений, которое ученые называют фотоэлектрическим эффектом или фотоэффектом.

ТИПЫ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Большинство солнечных элементов, которые вы видите, — это, по сути, только кремниевые сэндвичи, специально обработанные («легированные»), чтобы сделать их лучшими электрическими проводниками. Ученые ссылаются на эти классические солнечные элементы как на первое поколение, в основном для того, чтобы отличать их от двух других, более современных технологий, известных как второе и третье поколение. Так в чем разница?

Около 90 процентов солнечных элементов в мире изготовлены из пластин кристаллического кремния, вырезанных из больших слитков, которые выращиваются в суперчистых лабораториях в процессе, который может занять до месяца. Слитки либо принимают форму монокристаллов, либо содержат много кристаллов (поликристаллические). Солнечные элементы первого поколения работают так, как было сказано выше: они используют одно простое соединение между слоями кремния n-типа и p-типа, которые нарезаны из отдельных слитков. Таким образом, слиток n-типа будет производиться путем нагрева кусков кремния с небольшим количеством фосфора, сурьмы или мышьяка в качестве легирующей примеси, в то время как в слитке p-типа будет использоваться бор в качестве легирующей примеси. Затем соединяются кусочки кремния n-типа и p-типа. Добавлены еще несколько слоев (например, антибликовое покрытие, которое улучшает поглощение света и дает фотогальваническим элементам свой характерный синий цвет, защитное стекло спереди и пластиковую подложку и металлические соединения, чтобы ячейка могла быть подключена к цепи) но простой pn-переход является сущностью большинства солнечных элементов.

Классические солнечные элементы — относительно тонкие пластины — обычно это часть миллиметра глубиной (около 200 микрометров). Но они очень толстые по сравнению с ячейками второго поколения, широко известными как тонкопленочные солнечные элементы (TPSC) или тонкопленочные фотовольтаики (TFPV), которые примерно в 100 раз тоньше (несколько микрометров). Хотя большая часть из них по-прежнему производится из кремния (другая форма, известная как аморфный кремний, в котором атомы расположены случайным образом, а не точно упорядочены в регулярной кристаллической структуре), некоторые из них сделаны из других материалов, в частности из теллурида кадмия и диселенид меди индий-галлия. Поскольку они чрезвычайно тонкие, легкие и гибкие, солнечные элементы второго поколения могут быть наклеены на окна, световые люки, черепицу и всевозможные подложки, включая металлы, стекло и полимеры (пластмассы). Клетки второго поколения получают гибкость, но жертвуют эффективностью: классические солнечные элементы первого поколения все еще превосходят их. Таким образом, хотя первоклассная ячейка первого поколения может достичь эффективности на 15-20 %, аморфный кремний изо всех сил пытается получить более 7 %, лучшие тонкопленочные ячейки получают только около 12 процентов. Это одна из причин того, что, несмотря на их практические преимущества, ячейки второго поколения до сих пор оказывали относительно малое влияние на солнечный рынок.

Последние технологии сочетают в себе лучшие возможности ячеек первого и второго поколения. Как и ячейки первого поколения, они обещают относительно высокую эффективность (30 % и более). Подобно ячейкам второго поколения, они, скорее всего, будут сделаны из материалов, отличных от «простого» кремния, такого как аморфный кремний, органические полимеры, кристаллы перовскита и имеющие множественные переходы (выполненные из нескольких слоев разных полупроводниковых материалов). В идеале это сделает их более дешевыми, эффективными и более практичными, чем ячейки первого или второго поколения.

СКОЛЬКО ЭНЕРГИИ МОЖНО ПОЛУЧИТЬ?

Теоретически, огромное количество. Давайте забудем об эффективности солнечных батарей на данный момент и просто рассмотрим чистый солнечный свет. Теоретически порядка 1000 ватт солнечной энергии попадает на каждый квадратный метр Земли, когда солнечные лучи падают перпендикулярно поверхности Земли и дают максимальную освещенность. На практике, после того, как мы посчитаем поправку для наклона планеты и времени суток, лучшее, что мы, вероятно, получим, составляет, пожалуй, 100-250 ватт на квадратный метр в типичных северных широтах. Это составляет около 2-6 кВтч в день. Умножение на весь год дает нам где-то между 700 и 2500 кВтч на квадратный метр. Более интенсивные регионы явно имеют гораздо больший солнечный потенциал: например, Ближний Восток получает ежегодно около 50-100 процентов полезной солнечной энергии, чем Европа.

К сожалению, типичные солнечные элементы эффективны только на 15%, поэтому мы можем использовать лишь часть этой теоретической энергии. Вот почему солнечные панели должны быть настолько большими: количество энергии, которое вы можете получить, очевидно, напрямую связано с тем, сколько площади вы можете покрыть с помощью ячеек. Один солнечный элемент (примерно размер компакт-диска) может генерировать около 3-4,5 Вт; типичный солнечный модуль, выполненный из массива из примерно 40 ячеек (5 рядов по 8 ячеек), может составлять около 100-300 Вт; поэтому несколько солнечных панелей, каждая из которых состоит из примерно 3-4 модулей, могут генерировать абсолютный максимум в несколько киловатт (возможно, достаточно для удовлетворения потребностей в пиковой мощности дома).

Но предположим, что мы хотим получить действительно большое количество солнечной энергии. Чтобы генерировать столько электричества, сколько мощная ветровая турбина (с максимальной выходной мощностью, возможно, двух или трех мегаватт), вам нужно около 500-1000 солнечных панелей. И чтобы конкурировать с большой угольной или атомной электростанцией (оцененной в гигаваттах, что означает тысячи мегаватт или миллиарды ватт), вам понадобится в 1000 раз больше — эквивалент примерно 2000 ветровых турбин или, возможно, несколько миллионов солнечных панелей. Даже если солнечные батареи являются чистыми и эффективными источниками энергии, одна вещь, на которую они не могут претендовать на данный момент, — это эффективное использование. Даже те огромные солнечные фермы, которые сейчас возникают повсюду, производят лишь скромное количество энергии (обычно около 20 мегаватт).

Некоторые люди обеспокоены тем, что солнечные фермы могут забрать землю, необходимую для реального земледелия и производства продуктов питания. Экологи утверждают, что реальное использование солнечной энергии заключается не в создании крупных централизованных солнечных электростанций (поэтому мощные коммунальные предприятия могут продолжать продавать электроэнергию людям с высокой прибылью), но вытеснять грязные, неэффективные, централизованные электростанции. Это устраняет неэффективность производства электроэнергии на ископаемом топливе, загрязнение воздуха и выбросы углекислого газа, которые они производят, а также устраняет неэффективность передачи мощности от точки генерации до точки использования через воздушные или подземные линии электропередачи. Важно не забывать, что солнечная энергия вытесняет электроэнергию до уровня потребления энергии, и это имеет большие практические преимущества. Солнечные батарейки и калькуляторы теоретически не нуждаются в батареях (на практике они имеют резервные батареи), и многие из нас будут наслаждаться солнечными батареями, которые никогда не требуют зарядки. Дорожные знаки и железнодорожные знаки теперь используются на солнечной энергии; мигающие знаки аварийного обслуживания часто содержат солнечные батареи, поэтому их можно развернуть даже в самых отдаленных местах. В развивающихся странах, богатых солнечным светом, но плохой электрической инфраструктуре, солнечные панели используются в водяных насосах, телефонных станциях и холодильниках в больницах и клиниках.

ПОЧЕМУ МАЛО ИСПОЛЬЗУЕМ?

Ответ на это — смесь экономических, политических и технологических факторов. С экономической точки зрения, в большинстве стран электричество, производимое солнечными батареями, по-прежнему дороже, чем электричество, производимое путем сжигания грязных, загрязняющих ископаемых видов топлива. В мире есть огромные инвестиции в инфраструктуру ископаемого топлива, и хотя мощные нефтяные компании занимаются солнечными энергетическими ответвлениями, они, похоже, гораздо больше заинтересованы в продлении срока службы существующих запасов нефти и газа такими технологиями, как гидравлический разлом. Политически, нефтяные, газовые и угольные компании чрезвычайно мощны и влиятельны и противостоят таким экологическим нормам, которые способствуют возобновляемым технологиям, таким как солнечная энергия и энергия ветра. Технологически, как мы уже видели, солнечные элементы — это постоянная «работа в процессе», и большая часть солнечных инвестиций в мире по-прежнему основана на технологии первого поколения. Кто знает, возможно, понадобится еще несколько десятилетий, прежде чем недавние научные достижения сделают бизнес-обоснование для солнечной энергии действительно привлекательным?

Одной из проблем с такими аргументами является то, что учитывают только основные экономические и технологические факторы и не учитывают скрытые экологические издержки такие, как разливы нефти, загрязнение воздуха, разрушение земель от добычи угля или изменение климата — и особенно будущие затраты, которые трудно или невозможно предсказать. Вполне возможно, что растущее осознание этих проблем ускорит переход от ископаемых видов топлива, даже если дальнейших технологических достижений не будет; другими словами, может наступить время, когда мы больше не сможем откладывать всеобщее принятие возобновляемых источников энергии. В конечном счете, все эти факторы взаимосвязаны. С убедительным политическим руководством мир мог бы взять на себя ответственность за солнечную революцию завтра: политика может заставить технологические усовершенствования изменить экономику солнечной энергии. Темпы технологий, инноваций в производстве и экономии продолжают снижать стоимость солнечных элементов и панелей. Ожидается, что использование солнечной энергии будет активно внедряться, когда произведенное вами солнечное электричество станет таким же дешевым, как и электричество из сети. В последние годы солнечная энергия, несомненно, продемонстрировала очень впечатляющие темпы роста, но важно помнить, что она по-прежнему представляет собой лишь долю от общей мировой энергии.

ПЕРСПЕКТИВЫ

В настоящий момент активно используются солнечные батареи в космосе, для работы спутников, орбитальных станций — там нет капризной атмосферы, поэтому это выгоднее, чем возить туда топливо и окислитель.

Источник