Донецький національний університет економіки і торгівлі
Імені Михайла Туган - Барановського
Альтернативні йісточнік енергії:
Сонце - це найсильніше джерело енергії для нашої планети. Всі наші повсякденні справи включають в себе використання енергії. Вона необхідна для пересування транспорту і приготування їжі, для роботи і відпочинку, для обігріву і охолодження приміщень.
Всього за три дні Сонце посилає на Землю стільки енергії, скільки її міститься у всіх розвіданих запасах викопних палив, а за 1 з - 170 млрд. Дж. Вся енергія, що випускається Сонцем в 1600 разів більше енергії, яку дає решта всіх джерел, разом узяті . Сонячна енергія, падаюча на поверхню одного озера, еквівалентна потужності крупної електростанції.
Енергія сонця може використовуватися для безлічі завдань. Одна з них - це перетворення сонячної енергії в електричну. Для перетворення сонячного світла в електрику використовую сонячні батареї. Вперше сонячні батареї застосували при освоєнні Космосу в 1957 році. Вони були встановлені на супутнику і виробляли електричну енергію для його роботи. Основним елементом для виробництва батарей є кремній.
Перетворення сонячної енергії в електричну має масу достоїнств. Перш за все це 100% надійність - Сонце від нас нікуди не дінеться за прогнозами вчених ще кілька м лн років. Також це чистий і відповідно безпечний для здоров'я джерело енергії.
Вчені стверджують, що тієї кількості сонячної енергії, яка доходить від Сонця до Землі лише за один день вистачить, щоб повністю забезпечити весь світ енергією на рік.
У наш час використання сонячної електрики вже широко поширене. У віддалених місцях, куди дотягнути кабель від електростанцій коштує дуже дорого, використовують сонячну енергію. Це віддалені фермерські господарства, окремо розташовані населені острови, морські і космічні станції. На даний момент приблизно 7 мільйонів будинків по всьому світу обладнані сонячними батареями.
Також в країнах, де електрична енергія коштує дорого і достатня кількість сонячних днів в році, господарі приватних будинків і власники офісів встановлюють сонячні батареї на дахах будівель і використовую сонячну електрику без шкоди для власного бюджету. Сонце замінює 40-60% всіх витрат на інші енергоносії. Іноді сонячної електрики повністю вистачає на потреби будинку і навіть виробляється більше необхідного. Тоді господарі продають його сервісним компаніям, поповнюючи свій сімейний бюджет і окупаючи установку сонячних батарей. У Німеччині уряд купує сонячна електрика, вироблене днем у приватних осіб, а ввечері продає його назад за нижчою ціною.
Другим варіантом застосування сонячного світла є використання його за прямим призначенням (для нагріву води, для опалення приміщень, для сушки різних матеріалів). Для цих цілей використовують теплові колектори. Влітку в середній смузі Європи продуктивність теплових колекторів з 1 кв. м. може досягати 50-60 літрів води в день, нагрітої до температури 60-70 градусів. В Ізраїлі 80% води нагрівається за допомогою сонячної енергії.
Простий пристрій такого роду - це колектор, в принципі це чорна плита, добре ізольована знизу. Вона прикрита склом або пластмасою, яка пропускає світло, але не пропускає інфрачервоне теплове випромінювання. У просторі між плитою і склом найчастіше розміщують чорні трубки, через які течуть вода, масло, ртуть, повітря,
Більш складним і дорогим колектором є увігнуте дзеркало, яке зосереджує падаюче випромінювання в малому об'ємі біля певної геометричної точки - фокуса. Поверхня, що відбиває дзеркала виконана з металізованої пластмаси або складена з багатьох малих плоских дзеркал, прикріплених до великої параболічної підстави. Завдяки спеціальним механізмам колектори такого типу постійно повернені до Сонця, це дозволяє збирати можливо більшу кількість сонячного випромінювання. Температура в робочому просторі дзеркальних колекторів досягає 3000 ° С і вище.
Основними країнами-споживачами сонячної енергії є Швеція, Данія, Німеччина, Австрія, Ізраїль. Сумарна площа теплових електростанцій становить понад 8 мільйонів квадратних метрів.
В даний час переважає використання теплових колекторів, в зв'язку з доступністю за ціною. Але отримання електроенергії набагато привабливіше, ніж отримання тепла. Наука не стоїть на місці і в найближчому майбутньому варто чекати нові розробки в цьому напрямі. Вони знизять витрати на виробництво сонячної електрики і забезпечать людство дешевою і безпечною енергією.