(067) 468-68-36
(067) 468-68-36
(093) 468-68-36

Прием звонков:

Пн-Пт9:00-18:00
Сб-ВсВыходной

Земные ресурсы энергии солнца и ветра

01/09/2017

Современный человек, в сравнении со сравнительно недавним прошлым, потребляет огромное количество энергии, в основном электрической. Пища готовится не на костре, а в мультиварке, городской транспорт тоже электрический, и лишение города, и даже домовладения электроэнергии сродни катастрофе. Традиционно, для выработки электроэнергии веками использовались углерод или углеводороды (уголь, нефть, газ). Запасы этих ископаемых ограничены, их воспроизводство требует миллионов лет, и вскоре запасы могут исчезнуть совершенно. Выход заключается в поиске нетрадиционных, альтернативных источников энергии с практически неисчерпаемым запасом.
Солнце и ветер – примеры таких источников.
Солнечная энергия
В результате происходящих на ближайшей к нам звезде – Солнце, термоядерных реакций, оно является мощнейшим поставщиком энергии. Часть энергии человек использует напрямую, например, тепловую энергию. Но Солнце поставляет Земле энергию мощностью 80 триллионов киловатт, пропадающих впустую, что больше, чем мощность всех земных электростанций.
В то же время, использование этой энергии, даже частичное, принесло бы человечеству неисчислимые выгоды:
Надежная поставка энергии неограниченно во времени. Солнце будет светить еще несколько миллиардов лет, что практически означает вечность. Энергии хватит нам и нашим далеким потомкам.
Поскольку лучи Солнца освещают все заселенные человеком места, энергию можно добывать там, где она необходима. Исчезнет необходимость в магистральных линиях электропередачи, Земля не будет опутана, как ныне, проводами.
Солнечной энергии хватит на всех, исчезнет проблема нехватки энергии.
Исчезнет необходимость запасаться «на зиму» дровами и углем, и бензином для автомобиля. Энергия будет бесплатной, ее хватит для работы всей бытовой техники, и даже транспорта.
Солнечная энергия экологична. Не придется больше вырубать леса, топить печи дровами, углем и мазутом, строить атомные электростанции с риском очередного «чернобыля» или «фукусимы».
Источник энергии будет находиться не под ногами, а висеть над головой, выработка энергии больше не будет связана с уничтожением природы. Ученые подсчитали, что к 2020 году в Европе 15% всей электроэнергии будет поставлять Солнце, с перспективой постоянного роста этой доли.
Варианты использования солнечной энергии
Этих вариантов неисчислимое множество, вот только некоторые из них:
Солнечные батареи (панели, модули). Устанавливаются они обычно на крыше дома, не требуя для установки дополнительных площадей. Поглощаемая световая энергия напрямую преобразуется в электрическую. Где-то подобное использование уже является обязательным и закреплено законодательно, как, например, в Калифорнии, где наличие солнечной установки предусматривается уже на стадии проектирования нового дома. Существуют города, где соолнечными батареями оснащены все дома, как, например, голландский Херхюговард.
Солнечная энергия давно уже приводит в движение транспортные средства:
Солнце обеспечивает энергией космические корабли при их автономном полете;
Еще в 1955 году миру был представлен автомобиль на солнечной батарее, а с 2006 года «солнечные» автомобили серийно выпускаются французской компанией Venturi. Электромобиль развивает скорость 120 км/час и в состоянии проехать 110 км без подзарядки, в ночное время. Но компания Venturi не единственная на рынке электромобилей, свои модели электрического экологичного транспорта разрабатывают все мировые лидеры автопрома.
Уже в настоящее время компактные солнечные панели могут обеспечить энергией все ваши гаджеты – телефоны, планшеты и ноутбуки.
Виды солнечных электростанций
Солнечные электростанции (СЭС) разрабатываются нескольких видов:
В башенных СЭС установленный на высокой башне гелиостат (огромное зеркало) поворачивается, как головка подсолнуха, вслед за солнцем, и посылает солнечные лучи на заполненный водой теплоприемник. А далее все по принципу работы тепловой электростанции – кипящая вода превращается в пар, вращающий вырабатывающую электрический ток турбину.
Тарельчатые СЭС имеют модульную конструкцию. В центре каждого модуля располагается теплоприемник, на который несколько расположенных на некотором отдалении круглых зеркал направляют солнечный свет.
В фотовольтаических СЭС, напрямую преобразующих свет в электричество, используются полупроводниковые солнечные элементы, германиевые или кремниевые.  
СЭС с параболоцилиндрическим концентратором. В фокусе параболоцилиндрического зеркала установлена трубка с теплоносителем, в качестве которого чаще всего используется масло. Разогретое до высокой температуры масло отдает тепло воде.
Солнечно-вакуумные СЭС. Представляют собой нечто вроде стеклянного парника. Участок земли под стеклом и воздух нагреваются попавшими в ловушку солнечными лучами, а турбина направляет воздух к башне с электрогенератором, вырабатывающим электроэнергию за счет образующейся разницы температур.
Ветровая энергия и ее использование
Другим источником альтернативной и возобновляемой энергии является ветер. Движущиеся потоки воздуха обладают кинетической энергией, которая может быть преобразована в иной вид механической энергии или в электрическую энергию.
Энергию ветра человек научился использовать уже давно – для перекачивания воды или помола зерна посредством ветровых мельниц. Но это не единственные возможности использования ветровой энергии, существуют и иные:
Ветряные электроустановки. Ветровое колесо вращает электрогенератор, энергия запасается в аккумуляторе, а необходимый для питания электроустановок переменный ток вырабатывается преобразователем.
Ветровой транспорт. Существуют движущиеся за счет энергии ветра автомобили и катера. Для этого их достаточно снабдить специальной ветровой установкой (кайтом).
Существует несколько видов ветровых электростанций (ВЭС):
Самые распространенные ВЭС – наземные, устанавливаемые на возвышенностях и холмах, где больше шансов «поймать» постоянно дующий и ровный ветер.
Шельфовые ВЭС ставят на значительном удалении от берега, на мелководье. Вырабатываемая ими электроэнергия подается по подводным кабелям к потребителям на суше.
Прибрежные ВЭС работают с использованием энергии морских бризов, и устанавливаются на некотором удалении от океана или моря.
Плавающие ВЭС. Электрогенераторы этих ВЭС устанавливаются на специальных морских платформах. Первая подобная ВЭС была ссооружена в 2008 году у итальянского берега.
Парящие ВЭС размещаются на наполненных гелием подушках из легких невоспламеняемых материалов, своего рода дирижаблях, на высоте, где всегда дует ветер. Вырабатываемое ими электричество по кабелям подается на землю.
Перспективы солнечной и ветровой энергетики
Наиболее решительно настроен Китай, намеренный стать к 2020 году мировым лидером в области альтернативных источников энергии. Страны Европейского союза также планируют получать до 20% электроэнергии из альтернативных источников.
У министерства энергетики США более скромные планы – всего 14% к 2035 году. В России одна из самых мощных солнечных электростанций установлена в Кисловодске.  
Ветровыми электростанциями вырабатывается уже немалая доля мировой электроэнергии. В Дании ВЭС обеспечивают 20% всей потребляемой электроэнергии, в Испании и Португалии 11%, в Ирландии 9%, а в Германии 7%. Суммарная мощность ВЭС возрастает от года к году, и они эксплуатируются уже более чем в 50 странах.  

Комментарии

Сообщения не найдены

Написать отзыв