Күн энергиясы - бұл ... күн батареяларын пайдаланып

Соңғы жылдары ғалымдар баламалы энергия көздерін, атап айтқанда, мүдделіміз. Мұнай және газ ерте аяқталады немесе кейінірек, сондықтан біз осы жағдайды аман барамыз, ол қазір қажет қалай туралы ойлануға болады. Еуропадағы, жел турбиналары мұхиттан энергиясын шығарып тырысады кім, кеңінен қолданылады, және біз күн энергиясын туралы айтуға. Өйткені, біз аспанда күн сайын дерлік қараңыз жұлдызды, бізге сақтау көмектесе аласыз жаңартылмайтын ресурстарды және қоршаған ортаны жақсарту. Жерге күн құны бағалау мүмкін емес - ол жылу, жарық береді, және планетада барлық өмір функциясын береді. Олай болса, неге оған басқа қолданбаны таба алмай?

Кішкентай тарихы

19 ғасырдың ортасында физик жылы Александр Edmon Bekkerel фотоэлектрлі әсерін ашты. ғасырдың соңына қарай Charlz Fritts күн электр энергиясын өңдеу қабілетті бірінші құрылғыны дамыған. Біз алтын жұқа қабатымен қапталған селен пайдаланылады. әсері әлсіз болды, бірақ ол осы өнертабыс жиі күн энергиясы дәуірінің басталуымен байланысты болып табылады. Кейбір ғалымдар осы тұжырымын келіспеймін. Олар күн энергиясы әлемге әйгілі ғалым Альберт Eynshteyna дәуірі негізін қалаушы деп аталатын. 1921 жылы ол сыртқы фотоэффект заңдары оның түсіндіру үшін Нобель сыйлығын алды.

Осы даму болашағы зор жолы - Ол күн энергиясын көрінуі еді. негізінен экономикалық және экологиялық - бірақ ол әрбір үйге бекітілгендігін мақсатында көптеген кедергілер бар. олар қоршаған ортаны тудыруы мүмкін және біз кейінірек үйренуге энергиясын генерациялау жолдары, тағы не бар қанша зиян, күн батареяларын құнына не кіреді.

әдістері жинақтау

күн энергиясын қолға байланысты ең өзекті міндеті, оны алуға, бірақ жинақтаушы ғана емес. Және бұл ең қиын болып табылады. Қазіргі уақытта ғалымдар күн энергиясын толық қолға ғана 3 жолдарын әзірленді.

Бірінші бала кезінен барлық таныс үлкейткіш, ойнап сияқты параболалық айна пайдалану және сәл негізделген. Жарық бір нүктесінде жинау, линза арқылы өтеді. Сіз қағаз бөлігін қоюға Егер температура күн сәулесін кесіп ретінде, ол жанады осы жерде керемет жоғары. параболалық айна таяз ыдысты ұқсас, бұл ойыс диск болып табылады. Бұл айна, лупалар айырмашылығы беруге, бірақ, әдетте, қара су құбырына бағытталған бір нүктесінде, оны жинау күн сәулесінің, көрсетеді емес. ол ең жақсы жарық сіңіріп, өйткені бұл түс пайдаланылады. әсерінен су түтік күн сәулесі қызады және электр қуатын өндіру немесе шағын үйлерді жылыту үшін қолдануға болады.

жазық жылытқыш

Бұл әдіс мүлдем басқа жүйесін пайдаланады. Күн қабылдағыш көп қабатты құрылымы ұқсайды. төмендегідей Оның жұмыс принципі болып табылады.

шыны арқылы өтіп, жақсы белгілі қараңғы металл сәулелер күзгі жарық жұтып. Күн радиация айналдырады жылу энергиясын , және темір табаққа астында су, қызады. Әрі қарай, барлық бірінші әдісі ретінде жүреді. Ыстық су жылыту үшін не электр энергиясын өндіру үшін немесе пайдаланылуы мүмкін. Алайда, бұл әдістің тиімділігі барлық жерде оны пайдалануға жеткілікті жоғары емес.

Әдетте, осылайша алынған күн энергиясы - бұл жылы болып табылады. электр энергиясы үшін әлдеқайда үшінші әдісін пайдалануға болады.

күн жасушалары

Көпшілігіміз мұндай энергия көздері таныс. Ол бүгінгі үйлердің көптеген шатырларға табуға болады түрлі батареяларды немесе күн панельдерін пайдалану, көздейді. Мұндай әдіс бұрын сипатталған күрделі, бірақ әлдеқайда перспективалы болып табылады. Ол сізге өнеркәсіптік ауқымда күн электр энергиясын түрлендіру мүмкіндігін береді кім ол.

кремний-бай кристалдардың жасалған сәулесін түсіру үшін арналған арнайы панельдер. оларға құлап тусетін, орбитасынан шығып электрон қағуда. оның орнына, бірден ток жасайды басқа, осылайша алынған үздіксіз қозғалыстағы тізбек, ұмтылады. Бұл қажет болған жағдайда құрылғыларды қамтамасыз ету үшін дереу пайдаланылған немесе арнайы батареяларды электр түрінде сақталады.

ол күн панельдер тек бір шаршы метрі 120-дан астам Вт алуға мүмкіндік береді, бұл шын мәнінде негізделген осы әдістің танымалдығы. Бұл жағдайда панельдер оларға іс жүзінде кез келген жерде орналастыруға мүмкіндік береді салыстырмалы түрде шағын қалыңдығын, бар.

кремний панельдер түрлері

бірнеше түрлері бар күн батареяларын. Бірінші бір кристалды кремний пайдаланып жасалған. Олардың тиімділігі шамамен 15% -ды құрайды. Бұл күн панельдері ең қымбат болып табылады.

поликристалдық кремний жасалған жасушаларының тиімділігі, 11% жетеді. оларды материалдық оңайлатылған технология арқылы алынған ретінде олар кем құны. Үшінші түрі ең үнемді болып табылады және ең төменгі тиімділігі бар. аморфты кремний Бұл панель, бұл емес кристалды болып табылады. хрупкость - кедей орындауға Сонымен қатар, олар бір ірі кемшілігі бар.

артқы және алдыңғы - тиімділігін арттыру Кейбір өндірушілер күн панельдер екі жағын қамтиды. Бұл сіз үлкен көлемде жарық ұстау мүмкіндік береді, және 15-20% -ға, өндірілген энергияның мөлшерін арттырады.

отандық өндірушілер

әлемде күн энергиясы көп таралған болып табылады. Тіпті біздің елімізде өнеркәсіп үйренуге мүдделіміз. Ресей баламалы энергия көздерін дамыту өте белсенді болған жоқ болғанына қарамастан, кейбір прогресс қол жеткізілді. әр түрлі, негізінен оқу орындарының, сондай-ақ электр жабдықтарын шығаратын зауыттар - Қазіргі уақытта күн энергиясын арналған панельдер жасау бірнеше ұйымдар алады.

1. SPF «Quark».
2. АҚ «Ковров механикалық зауыты».
3. Ауыл шаруашылығын электрлендіру Бүкілресейлік ғылыми-зерттеу институты.
4. Машинажасау ҮЕҰ.
5. А.О. Viện.
6. АҚ «металл-керамикалық құрылғылардың Рязань зауыты».
7. ағымдағы «оң» АҚ Pravdinsky пилоттық зауыты көздері.

Бұл Ресейде баламалы энергетиканы дамытуда белсенді қатыса отырып, компаниялардың шағын бөлігі ғана болып табылады.

қоршаған ортаға әсерді

көмір және мұнай энергия көздерін бас тарту осы ресурстар ерте ме, кеш бітіп болатынына байланысты ғана емес,. олар қоршаған ортаға өте зиянды болып табылады, бұл факт - топырақ, су мен ауаны ластайтын, адамдардың ауруларының дамуына ықпал етеді және иммунитетті төмендетеді. энергияның баламалы көздері көзқарас экологиялық тұрғыдан қауіпсіз болуы керек, сол себепті.

ол табиғи материал болып табылады, өйткені өзі күн батареяларын өндіру үшін пайдаланылады Silicon, қауіпсіз болып табылады. Бірақ тазалау кейін ол қалдықтарды қалады. егер олар дұрыс пайдаланылады Олар адам мен қоршаған ортаға зиян келтіруі мүмкін.

Сонымен қатар, сайт күн батареялары бар толық загроможден болып, бұзуы мүмкін табиғи жарықтандыру. Бұл қолданыстағы экожүйе өзгерістерге әкеледі. Бірақ жалпы, күн энергиясын түрлендіру үшін құрылғыларды қоршаған ортаға әсері аз.

экономика

ірі құны күн жасушалары шығаратын шикізат құны жоғары байланысты. Көріп отырғанымыздай, арнайы панельдер кремний пайдалану арқылы жасалған. Осы минералды кеңінен үлкен проблеманы байлап, оның жыртқыш бірге, табиғатта таратылады болғанына қарамастан. Жер қыртысының массасының төрттен артық болып кремний, күн батареяларын өндіру үшін қолайлы емес, бұл факт. Осы мақсатта өндірістік әдістермен алынған, қолайлы ғана таза материал. Өкінішке орай, құм жүзеге таза кремний алу өте проблемалы болып табылады.

бағасы үшін бұл ресурс уран атом электр стансаларына пайдаланылады салыстыруға болады. күн батареяларын құны қазіргі уақытта өте жоғары деңгейде қалып отыр, сол себепті.

қазіргі заманғы технологиялар

ұзақ уақыт бойы бар, күн энергиясын баулуды бірінші әрекеттері. Содан бері, көптеген зерттеушілер белсенді ең тиімді жабдықтарды іздеу айналысады. Ол ғана емес, экономикалық бәсекеге қабілетті, сонымен қатар жинақы болуы керек. Оның тиімділігі максимум ұмтылуы керек.

күн энергиясын қабылдау және айырбастау үшін тамаша құрылғы алғашқы қадамдар кремний батареяларын өнертабысқа жасалды. Әрине, бағасы өте жоғары болып табылады, бірақ олар кез келген кедергі болады, онда панельдер, үйлердің шатырларын және қабырғаларында орналастырылуы мүмкін. Мұндай батареялар тиімділігі даусыз болып табылады.

Бірақ күн энергиясын танымал арттыру үшін ең жақсы жолы - оны арзан. Неміс ғалымдары қазірдің өзінде мата немесе басқа да материалдардан біріктірілген болуы мүмкін кремний, синтетикалық талшықтар, ауыстыру ұсындым. Мұндай күн ұяшықтың тиімділігі өте жоғары емес. Бірақ синтетикалық талшықтардан қызықты футболка, кем дегенде, смартфон немесе ойыншы электр энергиясымен қамтамасыз етуге болады. Белсенді нанотехнология саласында жұмыс істейтін. Мүмкін, олар күн осы ғасырда энергия ең танымал көзі болуға мүмкіндік береді. Компания мамандары Норвегия бастап Scates өзінде нанотехнологияның күн панельдерін құны 2 есе төмендетуге мүмкіндік береді деп мәлімдеді.

үйлерінде үшін күн энергиясын

, Орталықтан жылыту бойынша ешқандай тәуелділік бар қиындық қоршаған ортаға заң және зиян төлеу: тұрғын үй, олардың өзі көз үшін көптеген арманы қамтамасыз етеді. Қазірдің өзінде, көптеген елдер белсенді балама көздерден алынған ғана энергиясын тұтынатын, тұрғын үй салу болып табылады. Жарқын мысалы - деп аталатын күн үйі.

құрылыс барысында дәстүрлі қарағанда көбірек инвестиция талап етеді. Бірақ жұмыс бірнеше жыл өткеннен кейін, барлық шығындар кері төленетін болады - жылыту, ыстық су және электр төлеуі тиіс. күн үйде, осы байланыс барлық төбесінде орналастырылады нақты фотоэлектр панельдерін байланыстырылған. Және, осылайша, қазіргі қажеттіліктеріне жаратып, сонымен қатар түнде және бұлтты ауа райында пайдалануға арналған жинақтауға ғана емес энергия ресурстарын алынған.

Қазіргі уақытта, осындай үйлердің құрылысы күн энергиясы ең оңай жолын өндіруге экваторға, жақын елдерде ғана емес, жүргізіледі. Олар сондай-ақ Канада, Финляндия және Швецияда тұрғызылған.

Артықшылықтары мен кемшіліктері

барлық жерде күн энергиясын пайдалануға технологияларын дамыту, неғұрлым белсенді болуы мүмкін. Бірақ ол әлі басымдық болып табылмайды, сондықтан кейбір себептері бар. біз экологиялық зиянды заттардың өндірілетін панельдер өндірісінде, жоғарыда айтып өткенімдей. Сонымен қатар, дайын жабдық галлий, мышьяк, кадмий және қорғасын оның құрамына қамтиды.

Бұл сұрақтар көп және фотоэлектрлік панельдер қайта өңдеу үшін қажеттілігін тудырады. жұмыс 50 жылдан кейін олар қызметке жарамсыз болады, және олар қалай болғанда да өлтіруді бар. ол табиғатқа орасан зор зиян келтіруі ма? күні және ауа райының уақытына байланысты болатын өндірісті өткінші ресурс тиімділігі болып табылады - Сондай-ақ, күн энергиясы екенін есте ұстау қажет. Бұл айтарлықтай кемшілігі болып табылады.

Бірақ, әрине артықшылықтары. Күн энергиясы Жер бетіндегі жүзінде кез келген нүктесінде өндірілген болуы мүмкін, және оны дайындау және қайта арналған жабдықтар, бұл смартфонның артқы жағында сәйкес болады, сондықтан шағын болуы мүмкін. Ең бастысы, ол яғни, күн энергиясын сомасы кем дегенде мың жыл өзгеріссіз қалады, жаңартылатын ресурстар болып табылады.

болашағы

күн энергиясы технологияларды дамыту элементтерін жасау үшін төменгі шығындар әкелуі тиіс. Қазірдің өзінде, терезелер орнатылған болуы мүмкін шыны панельдері бар. нанотехнологиялардың дамуы күн панельдерін бүріккіштер және кремний қабаты ауыстыру мүмкін бояу ойлап мүмкіндік берді. күн энергиясының құны бірнеше рет құлап болмаса, оның танымалдығы сондай-ақ бірнеше рет өседі.

үйде, машинада немесе тіпті елде - жеке қолдану үшін шағын панельдер жасау барлық жағдайларда адамдар күн энергиясын пайдалануға мүмкіндік береді. адам шағын электроника зарядтау алатын болады, себебі, орталық билік жүктемені азайту үшін оларды бөлу арқасында.

Shell сарапшылары 2040 жылға қарай әлемдегі энергия жартысына жуығы жаңартылатын ресурстарды алынған болады деп ойлаймын. Қазірдің өзінде Германияда, күн энергиясын тұтыну тез өсіп келе жатқан, және батарея сыйымдылығы 35 астам гигаватпен болып табылады. Жапония сондай-ақ, белсенді осы саланы дамуда. Бұл екі ел - әлемде күн энергиясының басшылары. Мүмкін, көп ұзамай Құрама Штаттарының қосылды болады.

Басқа балама энергия көздері

Ғалымдар сіз әлі электр немесе жылу өндіру үшін пайдалануға болады фактіні астам түсінбеушілік тоқтатады емес. ең перспективалы баламалы энергия көздерін мысалын келтір.

Жел турбиналары қазір әр елде дерлік табуға болады. Тіпті көптеген ресейлік қалалардың көшелерінде жел электр өзін-өзі жеткілікті шамдар орнату. Әрине орташа қарағанда, олардың жоғары құны, бірақ уақыт өте келе олар айырмашылықты қайтаруға болады.

Ұзақ уақыт бұрын ол мұхит бетінің арасында және тереңдікте су температурасы айырмашылықты пайдалана отырып, энергия өндіру үшін технологиясын ойлап тапты. Қытай белсенді аймағын дамытуды жоспарлап отыр. Алдағы жылдары, Қытай жағалауынан осы технология бойынша жұмыс істейтін ірі электр станциясын салу барамыз. теңіз басқа пайдалану бар. Мысалы, Австралияда, су ағымдардың күшіне энергия өндіретін электр станциясын құруды жоспарлап отырмыз.

электр немесе жылу өндіру үшін басқа да көптеген жолдары бар. Бірақ басқа да көптеген күн электр параметрлердің аясында - бұл шын мәнінде ғылым саласындағы перспективалы жатыр.