ТЕМА 10.1 - СОНЯЧНІ ЕНЕРГОУСТАНОВКИ ПОТУЖНІСТЮ ДО 50 КВТ.
Перспективи сонячної енергетики також зменшуються внаслідок глобального затемнення — антропогенного зменшення сонячного випромінювання, що доходить до поверхні Землі.
![]() |
Отримання електроенергії за допомогою фотоелементів. |
При другому методі встановлюються на території в кілька тисяч квадратних метрів дзеркала-геліостати, які повертаючись слідом за сонцем направляють промені сонячного світла на ємність з теплоприймачем (водою). Вода нагрівається, перетворюється в пару, яка крутить турбіну, а остання обертає генератор струму.
Геліотермальна енергетика — нагрівання поверхні, що поглинає сонячні промені і подальший розподіл і використаннятепла(фокусування сонячного випромінювання на ємності з водою для подальшого використання нагрітої води в опалюванні або в парових електрогенераторах).
Сонячну енергію можна використовувати для отримання тепла безпосередньо без перетворення в електричну. Установки, які збирають, зберігають і передають тепло, називаютьсясонячними колекторами. При цьому, на даху будинку, або на його південній стороні встановлюється панель, що складається з трубочок, по яких в спеціальний бак-акумулятор подається вода. Сонце нагріває воду в трубах до 60-70 С, яка накопичується в баку, а звідти надходить для обігріву або гарячого водопостачання.
Переваги сонячної енергетики:
- Загальнодоступність і невичерпність джерела.
- Теоретично, повна безпека для навколишнього середовища (проте в наш часу виробництві фотоелементів і в них самих використовуються шкідливі речовини).
Недоліки сонячної енергетики:
Фундаментальні проблеми:
- Через відносно невелику величину сонячної постійної для сонячної енергетики потрібне використання великих площ землі під електростанції (наприклад, для електростанції потужністю 1 Гвт це може бути декілька десятків квадратних кілометрів). Проте, цей недолік не так великий, наприклад,гідроенергетикавиводить з користування значно більші ділянки землі. До того ж фотоелектричні елементи на великих сонячних електростанціях встановлюються на висоті 1,8-2,5 метра, що дозволяє використовувати землі під електростанцією для сільськогосподарських потреб, наприклад, для випасу худоби.
Проблема знаходження великих площ землі під сонячні електростанції вирішується у разі застосування сонячних аеростатних електростанцій, придатних як для наземного, так і для морського і для висотного базування.
- Потік сонячної енергії на поверхні Землі сильно залежить відширотиі клімату. У різних місцевостях середня кількість сонячних днів в році може дуже сильно відрізнятися.
Технічні проблеми:
- Сонячна електростанція не працює вночі і недостатньо ефективно працює у ранкових і вечірніх сутінках. При цьому пік електроспоживання припадає саме на вечірні години. Крім того, потужність електростанції може стрімко і несподівано коливатися через зміни погоди. Для подолання цих недоліків потрібно або використовувати ефективні електричні акумулятори(на сьогоднішній день це невирішена проблема), або будуватигідроакумулюючі станції, які теж займають велику територію, або використовувати концепцію водневої енергетики, яка також поки далека від економічної ефективності.
Проблема залежності потужності сонячної електростанції від часу доби і погодних умов вирішується у разі сонячних аеростатних електростанцій.
- Висока ціна сонячних фотоелементів. Ймовірно, з розвитком технології цей недолік подолають. В1990–2005 рр. ціни на фотоелементи знижувалися в середньому на 4% на рік.
- НедостатнійККДсонячних елементів.
- Поверхню фотопанелей потрібно очищати від пилу і інших забруднень. При їх площі в декілька квадратних кілометрів це може викликати утруднення.
- Ефективність фотоелектричних елементів помітно падає при їх нагріванні, тому виникає необхідність в установці систем охолоджування, зазвичай водяних.
- Через 30 років експлуатації ефективність фотоелектричних елементів починає знижуватися.
Екологічні проблеми:
Незважаючи на екологічну чистоту отримуваної енергії, самі фотоелементи містять отруйні речовини, наприклад,свинець,кадмій,галій,миш'які т. д., а їх виробництво споживає масу інших небезпечних речовин. Сучасні фотоелементи мають обмежений термін служби (30—50 років), і масове їх застосування поставить в найближчий час складне питання їх утилізації.
Останнім часом починає активно розвиватися виробництво тонкоплівкових фотоелементів, у складі яких міститься всього біля 1%кремнію. Завдяки низькому вмісту кремнію тонкоплівкові фотоелементи дешевші у виробництві, але поки мають меншу ефективність.
- Оцените материал
- Опубликовано в СОНЯЧНІ ТА ВІТРОВІ ЕНЕРГОУСТАНОВКИ
- Прочитано 3948 раз