Penggunaan tenaga solar di Bumi. Prospek bagi penggunaan tenaga solar di dunia

Setakat ini, masalah penggunaan tenaga kos cukup mendadak - sumber planet ini tidak terhingga, dan semasa manusia kewujudannya cantik musnah apa yang telah diberikan oleh alam semula jadi. Pada masa ini, dijalankan secara aktif arang batu dan minyak rizab yang setiap hari menjadi lebih kecil. Kuasa pemikiran telah membolehkan manusia untuk membuat satu langkah yang luar biasa ke masa depan dan menggunakan tenaga nuklear, membawa bersamanya bahaya besar untuk kebaikan alam sekitar keseluruhan.

Tidak kurang penting adalah soalan Environmental - sumber perlombongan aktif dan penggunaan yang berterusan boleh memudaratkan keadaan di bumi ini, perubahan bukan sahaja sifat tanah, dan walaupun keadaan iklim.

Itulah sebabnya perhatian khusus sentiasa dibayar kepada sumber semula jadi tenaga, jadi, sebagai contoh, air atau angin. Akhirnya, selepas bertahun-tahun penyelidikan dan pembangunan manusia aktif "matang" kepada penggunaan tenaga solar di dunia. Itu mengenainya dan akan meneruskannya.

Dalam ini menarik

Sebelum kita beralih kepada contoh-contoh konkrit, mengetahui apa yang begitu banyak yang berminat dalam jenis ini pengeluaran tenaga penyelidik di seluruh dunia. aset utamanya boleh dipanggil tidak habis-habis. Walaupun banyak hipotesis, kebarangkalian bahawa bintang seperti Matahari akan keluar tidak lama lagi, adalah amat kecil. Jadi, sebelum manusia menemui peluang untuk mendapatkan tenaga bersih sepenuhnya cara semula jadi.

Kelebihan ketara kedua penggunaan tenaga solar di dunia adalah pilihan yang mesra alam ini. Kesan ke atas alam sekitar di bawah apa-apa syarat akan menjadi sifar, yang seterusnya memberikan dunia di mana masa depan yang lebih baik daripada satu yang terbuka apabila pengeluaran berterusan sumber air bawah tanah yang terhad.

Akhir sekali, kita perlu memberi perhatian khusus kepada fakta bahawa penggunaan tenaga solar adalah bahaya sedikitpun kepada orang itu.

Sebagai perkara fakta

Sekarang kita sampai kepada titik. Di bawah beberapa nama puitis "tenaga solar" bersembunyi sebenarnya menukar radiasi kepada tenaga elektrik menggunakan teknologi yang dibangunkan khas. Proses ini disediakan oleh sel-sel photovoltaic, yang manusia telah digunakan sangat aktif untuk tujuan mereka sendiri, dan agak berjaya.

sinaran suria

Kebetulan sejarah bahawa kata "sinaran" adalah orang yang lebih negatif daripada positif persatuan yang berkaitan dengan orang-orang bencana buatan manusia yang telah berjaya untuk terus hidup dunia dalam hayatnya. Walau bagaimanapun, teknologi adalah penggunaan tenaga daripada Matahari kepada Bumi menyediakan pekerjaan-sama dengan dia.

Pada asasnya, ini jenis sinaran adalah sinaran elektromagnet, yang pelbagai adalah antara 2,8-3,0 mikron.

Supaya berjaya digunakan oleh manusia spektrum solar sebenarnya tiga jenis gelombang: UV (kira-kira 2%), kira-kira 49% adalah gelombang cahaya, dan akhirnya, jumlah yang sama menyumbang radiasi inframerah. tenaga solar mempunyai sejumlah kecil komponen lain, tetapi peranan mereka adalah begitu kecil bahawa kesan khas kepada kehidupan mereka tidak mempunyai tanah.

Jumlah tenaga solar runtuh menimpa bumi,

Sekarang, apabila komposisi digunakan untuk manfaat spektrum manusia ditentukan, ia harus diperhatikan satu lagi ciri penting sumber. Penggunaan tenaga solar di bumi ia kelihatan sangat cerah juga kerana ia boleh didapati dalam kuantiti yang agak besar di hampir kos yang paling rendah untuk dikitar semula. Jumlah tenaga dipancarkan bintang adalah amat besar, bagaimanapun, ia datang ke permukaan Bumi kira-kira 47%, bersamaan dengan tujuh ratus suku juta kilowatt-jam. Sebagai perbandingan, kita perhatikan bahawa hanya satu kilowatt jam akan dapat menyediakan satu dekad mentol lampu kuasa dalam seratus watt.

Kuasa radiasi solar dan penggunaan tenaga di dunia, sudah tentu, bergantung kepada beberapa faktor: keadaan iklim, sudut tuju sinaran di permukaan, musim dan lokasi geografi.

Bila dan berapa banyak

Ia tidak sukar untuk meneka bahawa jumlah harian tenaga solar mencapai permukaan bumi sentiasa berubah-ubah, kerana secara langsung bergantung kepada kedudukan planet-planet yang berhubung dengan matahari dan pergerakan bintang. Ia telah lama diketahui bahawa dalam cahaya petang yang mungkin, manakala pada waktu pagi dan petang, jumlah sinaran mencapai permukaan adalah lebih kecil.

Dengan keyakinan yang kita boleh katakan bahawa penggunaan tenaga solar akan menjadi yang paling produktif di daerah, seperti yang dekat dengan band khatulistiwa, kerana itu adalah di mana perbezaan di antara kadar yang lebih tinggi dan lebih rendah adalah minimum, yang menunjukkan bahawa jumlah maksimum radiasi sampai ke permukaan planet. Sebagai contoh, di wilayah kawasan padang pasir Afrika jumlah tahunan radiasi mencapai purata 2,200 kilowatt-jam, manakala di Kanada atau, sebagai contoh, penunjuk tidak melebihi 1,000 kilowatt-jam Eropah Tengah.

tenaga solar dalam sejarah

Jika anda berfikir seluas yang mungkin, cuba untuk "menjinakkan" termasyhur besar, pemanasan planet kita, bermula pada zaman purba di zaman jahiliah, apabila setiap elemen telah termaktub dewa berasingan. Tetapi, sudah tentu, walaupun ucapan tidak boleh mengenai penggunaan tenaga solar - dalam dunia sihir memerintah.

Tema penggunaan tenaga solar di dunia telah menjadi aktif dibangkitkan hanya dalam XIV lewat - awal abad kedua puluh. Kejayaan sebenar dalam bidang sains telah dibuat pada tahun 1839 oleh Alexander Edmond Becquerel, yang berjaya menjadi perintis kesan fotovolta. Kajian mengenai topik ini telah meningkat dengan ketara, dan sudah 44 tahun kemudian Charlz Fritts dapat membina pertama dalam modul sejarah, yang berdasarkan pada selenium emas saduran. menggunakan apa-tenaga solar di dunia memberikan sejumlah kecil elektrik yang dikeluarkan - jumlah masa pengeluaran tidak lebih daripada 1%. Walau bagaimanapun, bagi semua umat manusia ia adalah satu kejayaan yang sebenar, membuka ufuk baru sains, yang tidak telah bermimpi sebelum ini.

sumbangan yang besar kepada pembangunan tenaga solar, diperkenalkan pada masa Albert Einstein dirinya. Dalam dunia hari ini, nama ahli sains yang lebih kerap dikaitkan dengan teori yang terkenal relativiti, tetapi sebenarnya Hadiah Nobel beliau telah dianugerahkan ia untuk kajian daripada photoemission.

Dengan teknologi hari ini penggunaan tenaga solar di dunia sedang melalui kenaikan mendadak, ia tidak kurang penurunan pesat, tetapi cabang pengetahuan sentiasa dikemaskini dengan fakta-fakta baru, dan diharapkan pada masa hadapan di hadapan kita akan membuka pintu kepada dunia yang baru.

Nature terhadap kami

Kepada merit penggunaan tenaga solar di dunia, kita sudah bercakap. Kini memberi perhatian kepada kelemahan kaedah ini, yang, malangnya, tidak kurang.

Oleh kerana pergantungan terus kepada lokasi geografi, keadaan iklim dan pergerakan matahari untuk membangunkan tenaga solar dalam kuantiti yang mencukupi ia memerlukan kos wilayah yang besar. Dasarnya adalah bahawa lebih besar kawasan penggunaan dan pemprosesan radiasi solar, lebih besar jumlah tenaga yang bersih kita mendapatkan untuk keluar. Penempatan adalah sistem yang besar itu memerlukan sejumlah besar ruang bebas, yang menyebabkan beberapa kesukaran.

Satu lagi masalah yang berkaitan dengan penggunaan tenaga solar di dunia, adalah secara langsung bergantung kepada masa hari, kerana pengeluaran akan menjadi sifar pada waktu malam, dan dalam masa pagi dan petang, ia adalah tidak penting.

Faktor risiko tambahan adalah cuaca itu sendiri - perubahan mendadak dalam keadaan negatif boleh menjejaskan fungsi sistem tersebut, kerana ia menyebabkan kesukaran untuk debugging kuasa yang diperlukan. Dari satu segi, keadaan perubahan mendadak penyerapan dan jumlah generasi boleh membahayakan.

Bersih, tetapi mahal

Penggunaan tenaga solar di Bumi adalah sukar pada masa ini kerana kos yang tinggi. sel-sel photovoltaic, yang perlu bagi pelaksanaan proses asas mempunyai kos yang tinggi. Sudah tentu, aspek positif penggunaan sumber tersebut yang membayar, tetapi dari sudut ekonomi berpendapat pada masa ini adalah untuk tidak bercakap tentang perbelanjaan pemerolehan semula kos sepenuhnya.

Walau bagaimanapun, seperti yang ditunjukkan oleh trend, harga sel solar jatuh secara beransur-ansur, supaya dengan masa masalah ini dapat diselesaikan sepenuhnya.

Kelemahan proses

Menggunakan matahari sebagai sumber tenaga adalah kesukaran juga kerana kaedah ini sumber pemprosesan adalah agak memakan masa dan menyusahkan. Penggunaan dan pemprosesan sinaran langsung bergantung kepada kesucian plat, yang menyediakan agak bermasalah. Di samping itu, kesan yang sangat negatif kepada proses dan unsur-unsur pemanasan, yang boleh dielakkan hanya dengan menggunakan sistem penyejukan yang kuat yang tidak memerlukan kos bahan tambahan, dan besar.

Di samping itu, plat yang digunakan dalam pengumpul suria, selepas 30 tahun kerja aktif secara beransur-ansur datang ke rosak, kerana kos sel solar yang dinyatakan sebelum ini.

isu-isu alam sekitar

Ia dinyatakan sebelum ini, bahawa penggunaan jenis sumber boleh menyelamatkan manusia daripada masalah alam sekitar cukup serius pada masa akan datang. sumber inventori dan produk akhir adalah benar-benar yang paling ekologi bersih.

Walau bagaimanapun, penggunaan tenaga solar, pengumpul suria prinsip kerja adalah dengan menggunakan plat khas dengan sel-sel solar, yang diperlukan untuk mengeluarkan bahan-bahan massa berbahaya seperti plumbum, arsenik atau kalium. sangat penggunaannya mesra alam tidak membawa, bagaimanapun, memandangkan tempoh yang terhad operasi ke atas plat masa pelupusan boleh menjadi masalah yang serius.

Untuk menghadkan kesan buruk kepada alam sekitar pengeluar bergerak ke plat filem nipis, yang mempunyai kos yang lebih rendah dan kesan yang kurang buruk kepada alam sekitar.

Kaedah untuk menukarkan tenaga sinaran

Filem dan buku-buku tentang masa depan umat manusia hampir selalu memberikan kita gambaran yang sama proses, yang, sebenarnya, mungkin berbeza dengan ketara daripada realiti. Terdapat beberapa cara untuk menukar.

Yang paling biasa boleh dipanggil pengaktifan yang dinyatakan sebelum ini oleh photocells.

Alternatif manusia secara aktif menggunakan tenaga haba solar, berdasarkan permukaan pemanas khas, yang membolehkan arah yang betul apabila suhu yang diperolehi oleh pemanasan air. Jika anda memudahkan proses sebanyak mungkin, ia boleh dibandingkan dengan kereta-kereta kebal, yang digunakan untuk mandi musim panas di rumah sektor swasta.

Satu lagi kaedah menggunakan tenaga radiasi untuk menjana "belayar solar", yang hanya boleh bertindak dalam vakum. Ini jenis sistem menukarkan sinaran ke dalam tenaga kinetik.

Masalah kekurangan pengeluaran semasa belon malam sebahagiannya diselesaikan loji kuasa solar, kerja yang berterusan disebabkan oleh pengumpulan tenaga yang dikeluarkan dan tempoh proses penyejukan.

Kita dan tenaga solar

sumber tenaga matahari dan angin di Bumi digunakan agak aktif, walaupun kita sering tidak menyedarinya. Dinyatakan sebelum ini air pemanas kesat dalam mandi panas. Malah, sebahagian besar daripada tenaga solar digunakan untuk tujuan ini. Walau bagaimanapun, terdapat banyak contoh-contoh lain: dalam hampir setiap teknologi lampu kedai boleh didapati penjimatan mentol lampu, yang boleh beroperasi tanpa arus elektrik walaupun pada waktu malam kerana tenaga yang terkumpul di siang hari.

pemasangan photovoltaic berdasarkan digunakan secara meluas di pelbagai stesen pam, dan sistem pengudaraan.

Semalam, hari ini, esok

Salah satu sumber yang paling penting bagi manusia - tenaga solar, dan prospek bagi penggunaannya adalah sangat tinggi. Industri ini aktif dibiayai, diperluaskan dan dipertingkatkan. Sekarang tenaga solar yang paling maju di Amerika Syarikat, di mana beberapa kawasan menggunakannya sebagai sumber alternatif sepenuhnya bekalan. Kuasa yang sama jenis ini kerja di Gurun Mojave. Negara-negara lain telah lama menetapkan kursus untuk jenis penjanaan elektrik yang tidak lama lagi boleh menyelesaikan masalah pencemaran.