Energji diellore - kjo ... Përdorimi i paneleve diellore

Në vitet e fundit, shkencëtarët janë veçanërisht të interesuar në burimet alternative të energjisë. Naftës dhe gazit do të përfundojë më shpejt ose më vonë, kështu që mendoj se për mënyrën se si ne jemi duke shkuar për të mbijetuar në këtë situatë, është e nevojshme tani. Në Evropë, turbinat e erës janë përdorur gjerësisht, i cili është duke u përpjekur për të nxjerrë energjinë nga oqeani, dhe ne flasim për energjinë diellore. Në fund të fundit, ylli që ne shohim pothuajse çdo ditë në qiell, mund të na ndihmojë të ruajtur burimet jo të ripërtërishme dhe përmirësimin e mjedisit. Vlera e diellit në Tokë nuk mund të mbivlerësohet - ajo i jep nxehtësi, dritë, dhe lejon funksionin e të gjithë jetës në planetin. Pra, pse nuk e gjeni atë një tjetër kërkesë?

Një histori pak

Në fizikani shekullit të 19-Aleksandr Edmon Bekkerel zbuluar efektin fotovoltaike. Deri në fund të shekullit të Charlz Fritts zhvilluar pajisja e parë e aftë të përpunimit të energjisë diellore në energji elektrike. Ne kemi përdorur selen të veshura me një shtresë e hollë prej ari. Efekti ishte i dobët, por është kjo shpikje është e lidhur shpesh me fillimin e epokës energjisë diellore. Disa dijetarë nuk pajtohen me këtë formulim. Ata i bënë thirrje themeluesin e epokës së solar me famë botërore të energjisë shkencëtar Alberta Eynshteyna. Në vitin 1921 ai mori Çmimin Nobel për shpjegimin e tij të ligjeve të efektit fotoelektrik jashtëm.

Ajo do të duket se energjia diellore - kjo është një mënyrë premtuese të zhvillimit. Por ka shumë pengesa, në mënyrë që të përshtatet në çdo shtëpi - kryesisht ekonomike dhe mjedisore. Çfarë është përfshirë në koston e paneleve diellore, se sa dëm mund të shkaktojë mjedisit dhe çfarë tjetër ka mënyra për të gjeneruar energji, ne mësojmë më vonë.

metodat akumulimi

Detyra më urgjente lidhur me zbutje e energjisë së diellit, nuk është vetëm për të marrë atë, por akumulimi. Dhe kjo është më e vështirë. Aktualisht, shkencëtarët janë zhvilluar vetëm 3 mënyra për zbutje të plotë të energjisë diellore.

E para është e bazuar në përdorimin e një pasqyrë alegorik dhe pak si duke luajtur me një xham zmadhues, i cili është i njohur për të gjithë nga fëmijëria. Drita kalon përmes lenteve, duke mbledhur në një pikë. Nëse ju vendosni një copë letër, ajo do të ndizet si temperatura i kaloi rrezet e diellit është tepër e lartë në këtë vend. Pasqyrë alegorik është një disk konkave, i ngjan një tas cekët. Kjo pasqyrë, ndryshe nga thjerrëza nuk transmetojë, por reflekton rrezet e diellit mbledhur atë në një pikë, e cila është zakonisht drejtuar një tub të zi të ujit. Kjo ngjyrë është përdorur për shkak se ajo e mirë absorbon dritën. Të ujit në tub nën veprimin e diellit nxehet dhe mund të përdoret për të gjeneruar energji elektrike apo për ngrohjen e shtëpive të vogla.

ngrohës banesë

Kjo metodë përdor një sistem krejtësisht të ndryshme. marrës Solar duket si një strukturë multi-layered. Parimi i saj të punës është si më poshtë.

Kalimi përmes qelqit, rrezet bien në metal errësuar i cili është i njohur të jetë më mirë absorbon dritën. rrezatimit diellor është konvertuar në energjisë termike dhe nxehet me ujë, i cili është në pllakën e hekurit. Më tej, të gjitha ndodh si në metodën e parë. Uji i nxehtë mund të përdoret ose për ngrohje ose për prodhimin e energjisë elektrike. Megjithatë, efektiviteti i kësaj metode nuk është i lartë sa të përdorin atë kudo.

Në mënyrë tipike, të marra në këtë mënyrë energjinë diellore - ajo është e ngrohtë. Për energji elektrike është shumë më shumë gjasa për të përdorur metodën e tretë.

qelizat diellore

Shumica prej nesh janë të njohur me burime të tilla të energjisë. Kjo përfshin përdorimin e baterive të ndryshme apo panelet diellore, të cilat mund të gjenden në kulmet e shumë shtëpive të sotme. një metodë e tillë është e komplikuar përshkruar më parë, por është shumë më premtuese. Ai është ai që ju jep mundësinë për të kthyer energjinë diellore në energji elektrike në shkallë industriale.

panele të veçanta për qëllim për të kapur rrezet e bërë nga kristaleve silicë të pasur. Rrezet e diellit bie mbi ta, troket një elektron jashtë orbitës. Në vend të tij, menjëherë kërkon një tjetër, të marra në këtë mënyrë zinxhir të vazhdueshëm lëviz, i cili krijon një rrymë. Ajo është përdorur menjëherë nëse është e nevojshme për të siguruar pajisje ose ruhet në formën e energjisë elektrike në bateri të veçantë.

Popullariteti i kësaj metode të bazuar në faktin se ajo ju lejon të merrni më shumë se 120 vat me vetëm një metër katror të panelit diellor. Në këtë rast panelet kanë një trashësi relativisht të vogël, e cila u lejon atyre për të vendosur praktikisht kudo.

Llojet e paneleve te silikonit

Ka disa lloje të qelizave diellore. Lidhi parë duke përdorur silikon vetme kristal. efikasiteti i tyre është rreth 15%. Këto panele diellore janë më të shtrenjtë.

Efikasitetin e qelizave të bërë prej polycrystalline silikonit, arrin 11%. Ato kushtojnë më pak si material për ta është marrë nga një teknologji të thjeshtuar. Lloji i tretë është më ekonomike dhe ka një efikasitet minimal. Ky panel i silic amorf, që është jo-kristaltë. Përveç performancës së dobët, ata kanë një pengesë e madhe - brishtësinë.

Disa prodhues për të rritur efikasitetin e përfshijnë të dy anët e panelit diellor - mbrapa dhe para. Kjo ju lejon për të kapur dritën në vëllime të mëdha, dhe rrit sasinë e energjisë së prodhuar nga 15-20%.

prodhuesit vendas

energjisë diellore në botë është duke u bërë më të zakonshme. Edhe në vendin tonë ne jemi të interesuar për të mësuar në lidhje me industrinë. Pavarësisht nga fakti se Rusia nuk ka qenë shumë aktive është zhvillimi i energjisë alternative, pak progres është arritur. Aktualisht, krijimi i paneleve për energjinë diellore merr disa organizata - kryesisht institucionet akademike të llojeve të ndryshme, dhe fabrika për prodhimin e pajisjeve elektrike.

1. SPF "Quark".
2. SHA "Kovrov Plant Mekanike".
3. All-Russian Instituti i Kërkimeve për elektrifikimin e Bujqësisë.
4. Machine OJF Building.
5. AO Vien.
6. SHA "Ryazan Fabrika e pajisjeve metalike-qeramike."
7. SH.A. Pravdinsky burime fabrikë pilot i një aktuale "pozitive".

Kjo është vetëm një pjesë e vogël e kompanive, duke marrë pjesë aktive në zhvillimin e energjisë alternative në Rusi.

Ndikimi në mjedis

Refuzimi i qymyrit dhe energjisë naftës burimeve nuk është e lidhur vetëm me faktin se këto burime herët a vonë do të dalë jashtë. Fakti se ata janë shumë të dëmshme për mjedisin - ndotës të tokës, ajrit dhe ujit, të kontribuojë në zhvillimin e sëmundjeve te njerëzit dhe për të zvogëluar imunitetin. Kjo është arsyeja pse burimet alternative të energjisë duhet të jenë të sigurt nga një pikëpamja mjedisore.

Silic, e cila është përdorur për prodhimin e qelizave diellore në vetvete është i sigurt, sepse ajo është një material natyror. Por pas pastrimit mbetet mbeturinave. Ato mund të shkaktojë dëm për njerëzit dhe mjedisin, nëse përdoren në mënyrë të papërshtatshme.

Përveç kësaj, faqe është plotësisht cluttered me panele diellore, mund të prishin ndriçim natyral. Kjo do të çojë në ndryshime në ekosistem ekzistues. Por në përgjithësi, ndikimi në mjedis të pajisjeve për konvertimin e energjisë diellore është minimal.

ekonomi

Kostoja më e madhe e prodhimit të qelizave diellore janë të lidhura me koston e lartë të lëndëve të para. Siç e kemi parë, panelet veçanta janë krijuar duke përdorur silikon. Pavarësisht nga fakti se ky mineral është shpërndarë gjerësisht në natyrë, me pre e tij lidhur një problem të madh. Fakti që silic, e cila është më shumë se një të katërtën e masës së kores së Tokës, nuk është i përshtatshëm për prodhimin e qelizave diellore. Për këtë qëllim, të përshtatshme materiale vetëm të pastër të marra me metoda industriale. Për fat të keq, nga rërë për të marrë silikoni pastër është jashtëzakonisht problematike.

Për çmimin ky burim është i krahasueshëm me të uraniumit është përdorur në centraleve bërthamore. Kjo është arsyeja pse kostoja e qelizave diellore aktualisht mbetet në një nivel mjaft të lartë.

teknologjia moderne

Përpjekjet e para për të zbutur energjisë diellore atje për një kohë të gjatë. Që atëherë, shumë studiues janë të angazhuar në mënyrë aktive në kërkim për pajisje më efikase. Ajo duhet të jetë jo vetëm ekonomikisht konkurrues, por edhe kompakt. Efikasiteti i saj duhet të përpiqemi për maksimum.

Hapat e parë me një mjet ideal për pranimin dhe konvertimin e energjisë diellore janë bërë në shpikjen e baterive silikonit. Sigurisht, çmimi është shumë i lartë, por panelet mund të vendosen në kulmet dhe muret e shtëpive, ku ata nuk do të ndërhyjë me askënd. Efikasiteti i këtyre baterive është e pamohueshme.

Por mënyra më e mirë për të rritur popullaritetin e energjisë diellore - të bëjë atë më të lirë. Shkencëtarët gjermanë kanë sugjeruar tashmë të zëvendësuar silic, fibrave sintetike, të cilat mund të integrohen në një pëlhurë apo materiale të tjera. Efikasiteti i një qelizë të tillë diellor nuk është shumë e lartë. Por shirt interspersed me fibra sintetike mund, të paktën, për të siguruar energji elektrike për një smartphone apo lojtar. Në mënyrë aktive punon në fushën e nanoteknologjisë. Ndoshta, ata do të lejojë dielli të bëhet burimi më të popullarizuara të energjisë në këtë shekull. Specialistët e kompanisë Scates AS nga Norvegjia tashmë ka deklaruar se nanoteknologji do të zvogëlojë koston e paneleve diellore është 2 herë.

Energjia diellore për shtëpitë

Për strehim, e cila në vetvete do të sigurojë që ëndrrën e shumë e sigurt: nuk ka asnjë varësi mbi ngrohje qendrore, vështirësi të paguajnë faturat dhe dëmtimi i mjedisit. Tashmë, shumë vende janë në mënyrë aktive të ndërtuar strehim, konsumojnë vetëm energjinë që rrjedhin nga burime alternative. Një shembull i mrekullueshëm - e ashtuquajtura shtëpi diellor.

Gjatë ndërtimit do të kërkojë investime të mëdha se tradicionale. Por, pas disa vitesh të funksionimit, të gjitha shpenzimet do të paguhet - duhet të paguajnë për ngrohje, ujë të nxehtë dhe të energjisë elektrike. Në shtëpi diellore të gjitha këto komunikime janë të lidhura me panele fotovoltaike të veçanta të vendosura në çati. Dhe kështu mori burimet e energjisë nuk shpenzohen vetëm në nevojat aktuale, por edhe për të grumbulluar për përdorim gjatë natës dhe në një mot me re.

Aktualisht, ndërtimi i shtëpive të tilla është kryer jo vetëm në vendet afër ekuatorit, ku energjia e diellit për të prodhuar mënyra më e lehtë. Ata gjithashtu ngritur në Kanada, Finlanda dhe Suedia.

Mirat dhe të këqijat

Zhvillimi i teknologjive për të shfrytëzuar energjinë diellore kudo, mund të jetë më aktive. Por ka disa arsye pse ajo ende nuk është prioritet. Siç e kemi thënë më lart, në prodhimin e paneleve të prodhuara nga substanca të dëmshme për mjedisin. Përveç kësaj, pajisjet e përfunduar përmban në përbërjen e saj të galium, arsenik, kadmium dhe plumbi.

Ajo ngre shumë pyetje dhe nevojën për riciklimin e paneleve fotovoltaike. Pas 50 viteve të punës ata do të jenë të paaftë për shërbim, dhe ata kanë për të vrarë disi. A do të shkaktojë dëm të madh në natyrë? Ajo gjithashtu duhet të kihet parasysh se energjia diellore - është efikasiteti i ndryshueshëm burim i prodhimit e të cilave varet nga koha e ditës dhe motit. Kjo është një pengesë e rëndësishme.

Por të mirat, sigurisht. energjia diellore mund të prodhohen në pothuajse çdo pikë në tokë, dhe pajisje për përgatitjen dhe transformimin e saj mund të jetë aq i vogël se ajo do të përshtaten në pjesën e prapme të smartphone. Çfarë është më e rëndësishme, ajo është një burim të rinovueshme, që është, sasia e energjisë diellore do të mbetet e pandryshuar për të paktën një mijë vjet.

perspektivat

Zhvillimi i teknologjive të energjisë diellore duhet të rezultojë në kosto më të ulëta për të krijuar objekte. Tashmë, ka panele qelqi që mund të instalohet në dritare. Zhvillimi i nanoteknologjisë ka lejuar të shpikë një bojë që është mbulua mbi panelet diellore dhe mund të zëvendësojë shtresë silic. Nëse kostoja e energjisë diellore bie disa herë, popullariteti i tij do të rritet shumë herë gjatë.

Krijimi i paneleve të vogla për aplikim individual do të lejojë njerëzit në të gjitha rrethanat për të përdorur energjinë diellore - në shtëpi, në makinë apo edhe në vend. Falë shpërndarjen e tyre për të reduktuar ngarkesën në pushtetin qendror, sepse njerëzit do të jenë në gjendje për të ngarkuar elektronike të vogla.

Ekspertët shell besojnë se nga 2040 rreth gjysma e energjisë së botës do të gjenerohet nga burime të rinovueshme. Tashmë në Gjermani, konsumi i energjisë diellore po rritet me shpejtësi, dhe kapaciteti i baterisë është më shumë se 35 gigavat. Japonia është gjithashtu aktivisht zhvillimin e kësaj industrie. Këto dy vende - udhëheqësit e energjisë diellore në botë. Ndoshta, së shpejti për t'u bashkuar me Shtetet e Bashkuara.

burime të tjera alternative të energjisë

Shkencëtarët nuk pushon të mister mbi faktin se ju ende mund të përdoret për të prodhuar energji elektrike ose ngrohjes. Jepni shembuj nga burimet më premtuese alternative të energjisë.

turbinat e erës tani mund të gjenden në pothuajse çdo vend. Edhe në rrugët e shumë qyteteve ruse instaloni dritat që janë të vetë-mjaftueshme të energjisë elektrike nga energjia e erës. Sigurisht kostoja e tyre më e lartë se mesatarja, por me kalimin e kohës ata do t'ia kthejë dallimin.

Një kohë më parë ajo u shpik teknologji për të prodhuar energji duke përdorur dallimin e temperaturës me ujë në mes të sipërfaqes së oqeanit dhe në thellësi. Kina është në mënyrë aktive duke shkuar për të zhvilluar këtë zonë. Në vitet e ardhshme, në brigjet e Kinës janë duke shkuar për të ndërtuar centralin më të madh të energjisë kandidon në këtë teknologji. Ka përdorime të tjera të detit. Për shembull, në Australi, janë duke planifikuar për të ngritur një central që gjeneron energji nga forca e rrymave të ujit.

Ka shumë mënyra të tjera për të prodhuar energji elektrike ose ngrohje. Por në sfondin e shumë opsione të tjera të energjisë diellore - kjo është me të vërtetë premtuese fushën e shkencës.