Главная Статьи Солнечные электростанции (СЭС) Солнечная энергия

Солнечная энергия

Введение

Солнечной энергии, которая изливается на Соединенные Штаты каждые двадцать минут, могло бы хватить этой стране на целый год, тем не менее, почти вся она пропадает зря. Можно было бы решить все наши энергетические проблемы, если бы удалось приспособить этот потрясающий энергетический резервуар для своих целей, пока же день за днем потоки энергии проносятся мимо, едва замечаемые нами.

Причиной того, что солнечная энергия все еще тратиться попусту, является то, что она распределена слишком тонким слоем по поверхности Земли. Чтобы использовать солнечную энергию в своих целях, нужно ее контролировать, концентрировать и накапливать. Может это звучит просто, но такая простота ставит в тупик ученых много лет. За всю историю человечества было разработано только три относительно успешных способа приручения солнечной энергии.

Параболическое зеркало

Первый способ заключается в использовании так называемого параболического зеркала. Это вогнутый диск, немного напоминающий по форме чашу и способный отражать попадающую на него солнечную энергию, концентрируя ее в одной точке. Параболическое зеркало имеет зеркальное покрытие и, будучи правильно направлено, фокусирует весь падающий свет в одной точке, находящейся немного выше центра параболоида. В области концентрации лучевой энергии ставиться черная труба с водой (черная, потому что черное лучше поглощает лучи). Вода в трубе нагревается, и тепло может быть использовано для генерации электричества, хотя обычно используется в водонагревателях небольших домов.

Плоский водонагреватель

Второй путь использования солнечной энергии заключается в использовании так называемого плоского нагревателя. Он представляет собой этакий сэндвич из слоев стекла, воздуха, зачерненного металла и снова стекла. В слой воздуха подается вода. Солнце нагревает металл, он передает тепловую энергию воде, помещенной между ним и стеклом. Эта нагретая вода может быть использована для производства электричества паровым способом, но обычно используется непосредственно как горячая вода.

Солнечные элементы

Наконец, наиболее известный метод использования солнечной энергии - это использование солнечных элементов, или батарей. Это метод более сложный, чем рассмотренные выше, но имеет намного большую потенциальную значимость для крупномасштабного производства электроэнергии. Солнечные элементы сделаны из специально обогащенных кремниевых кристаллов. Когда свет попадает на атомы кремния, он выбивает электроны с их орбит. На месте электрона образуется дырка, которая может быть заполнена электроном с другого атома кремния. Этот поток электронов создает ток, который может быть использован или накоплен в виде электроэнергии. Этот метод позволяет получить 100 Вт энергии с квадратного ярда (0,83 кв.м) солнечных элементов!

Факты

Энергия, излучаемая солнцем, может оказаться наилучшим источником энергии для человечества. Она очень привлекательна тем, что даровая, совершенно безопасная, не вызывает загрязнения окружающей среды и имеется всегда, когда сияет солнце. Со всеми этими достоинствами может показаться странным то, что на земле так мало солнечных электростанций. Почему до сих пор не солнечные батареи питают человечество энергией? Из-за двух сдерживающих факторов - это стоимость и надежность. Солнечные электростанции, работающие на солнечных элементах, чрезвычайно дороги. Для электроснабжения небольшого города требуются тысячи квадратных футов солнечных элементов. У большого города попросту не хватит места и денег для солнечных батарей. Кроме того, солнечные электростанции ненадежны. Несколько облачных дней, и город останется без электричества. Это не допустимо. В наш век электроэнергия требуется 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, и не только в солнечные дни, но и ночью. И все же, несмотря на эти препятствия, с разработкой более эффективных солнечных элементов и способов их использования солнечную энергетику ожидает блестящее будущее. Мир будущего, быть может, будет обеспечиваться энергией удивительными гибридными солнечными элементами, и нужно продолжать поиски в этой практичной технологии. Ученые предлагают свои новые идеи, и надо продолжать исследования!


00001.09.2008, 3814 просмотров.

Атрибуты

Источник http://library.thinkquest.org/C004471/tep/en/traditional_energy/solar_power.html