Сообщение о использовании энергии солнца на земле: Использование энергии солнца на Земле – примеры для доклада — magazinakb.ru

Содержание

«Солнце – это единственный основной источник энергии и жизни на Земле»: Интервью ко Всемирному дню Солнца

Ежегодно в начале мая отмечается Международный день Солнца. Решение о создании этого праздника было принято в 1994 году Европейским отделением Международного общества солнечной энергии (МОСЭ) с целью привлечения внимания общества к возможностям использования возобновляемых источников энергии. На Энергетическом факультете Политехнического института Южно-Уральского государственного университета изучают всю технологическую цепочку энергетической индустрии: производство, передачу, распределение, регулирование и потребление электрической и тепловой энергии. Особое внимание на факультете уделяется развитию новейших электротехнологий, которые включают в себя водородную энергетику, лазерные технологии, электросварочное производство, электрометаллургию, электролизное производство. В этом году кафедра Теоретических основ электротехники готовит первый выпуск бакалавров по этому профилю подготовки. На факультете утверждена и реализуется стратегия развития «Распределенная цифровая энергетика и интеллектуальный электропривод». В этой стратегии есть доля всех видов альтернативной энергетики, включая энергию солнца. Декан факультета

Сергей Ганджа рассказал о потенциале солнечной энергии и ее дальнейшем развитии.

– Солнце – наша ближайшая звезда, что она дает нашей планете?

– Энергия Солнца стоит за всеми известными формами движения материи: механической, физической, химической, биологической и социальной. Солнце – единственный ближайший к нам источник, который наполняет энергией все формы живой и неживой природы. Так, на появление энергии ветра, волн, гидроэнергией рек, энергией углеводородов, включая биогаз на начальной стадии формирования, влияет Солнце. Энергия ветра обусловлена неравномерностью прогрева земной поверхности, энергия углеводородов рождается под влиянием фотосинтеза, гидроэнергия рек образуется от испарения воды и последующего выпадения осадков. Только несколько видов альтернативных источников не имеют солнечную природу. Это энергия приливов и отливов, обусловленная гравитационным притяжением Луны, ядерная энергия, запасенная вселенной много миллиардов лет назад и геотермальная энергия Земли, образованная при ее формировании. Эти виды энергии составляют незначительную долю в энергетическом балансе планеты. Можно сказать, что Солнце – это единственный основной источник энергии и жизни на Земле.

– Как добывается и используется солнечная энергия?

– Источником энергии в самом Солнце является термоядерный синтез, при котором атомы водорода, соединяясь друг с другом, образуют гелий, второй элемент таблицы Менделеева. При этом выделяется гигантское количество энергии, которая распространяется в виде радиации и доходит до Земли. Здесь и происходит ее преобразование в другие виды энергии. Солнечную энергию мы можем превратить, например, в электрическую, используя эффект фотосинтеза. Солнце в масштабах существования человеческой цивилизации является неисчерпаемым источником энергии. Альтернативная энергетика как раз и использует преобразованную солнечную энергию. Главное преимущество ее в том, что в основном – это экологически чистые источники энергии. Традиционная энергетика исторически сопровождалась выбросами вредных веществ, превышением нормы углекислого газа в атмосфере, что приводило к парниковому эффекту и глобальному потеплению. Солнечная радиация напрямую превращается в электричество, ветровые установки тоже не несут выбросов. Но у альтернативных источников есть один существенный недостаток. Это – нестабильность генерации энергии, которая зависит от природных условий. Промышленность и крупные мегаполисы не могут полностью полагаться на такой ненадежный источник. Альтернативная энергетика получит мощный импульс развития, если решит проблему по накоплению энергии, причем объемы накопления должны быть гигантские, соизмеримые с существующими запасами углеводородного топлива. Создание такой технологии накопления электричества названо McKinsey Global Institute одной из 12 прорывных технологий, которые существенным образом изменят глобальную экономику. На Энергетическом факультете ведутся такие работы на базе водородной энергетики.

– Изучают ли на Энергетическом факультете возобновляемые источники энергии и, в том числе солнечную энергию?

– Структура Энергетического факультета построена таким образом, что все, что есть в энергетике – представлено на том или ином образовательном уровне: бакалавриате, магистратуре или аспирантуре. У нас хорошо развито изучение традиционной энергии: это электрические станции, сети, системы электроснабжения. Имеется направление магистратуры, на котором мы готовим специалистов по альтернативной энергетике. Также у нас имеются серьезные научные заделы в этом направлении, в том числе выполненные совместно с американскими учеными. В основном мы работаем в ветроэнергетике, солнечной, биогазовой и водородной энергетике.

– Какое будущее ждет солнечную энергетику?

– Энергетика идет по пути комплексного развития. Ориентироваться на один вид энергии нельзя. Энергетика может быть стабильной и надежной тогда, когда она использует различные источники энергии. Абсолютно неразумно, имея такую развитую, рентабельную углеводородную инфраструктуру, разрушать ее или неэффективно использовать. По мере истощения углеводородов она будет свою роль потихоньку терять, но произойдет это, по оценке Министра энергетики РФ Александра Новака, не ранее чем через 100 лет. Одновременно с этим традиционные источники энергии будут вытесняться альтернативными источниками энергии и атомной энергетикой. Солнечную энергетику ждет светлое будущее, но для этого надо решить еще очень много научных и инженерных задач. Энергетический факультет в этом направлении ведет активную деятельность.

«Солнечная энергия» доклад — Kratkoe.com

Автор J.G. На чтение 2 мин Обновлено 9 января, 2018

Использование энергии Солнца на Земле краткий доклад, расскажет Вам о возможностях ее применения с пользой для человека.

Использование Солнечной энергии на Земле

Солнце представляет собой светящийся огромный газовый шар, в котором протекают достаточно сложные процессы и постоянно выделяется энергия. Благодаря ей существует жизнь на нашей планете: нагревается атмосфера и поверхность планеты, дуют ветра, нагреваются океаны и моря, произрастают растения и так далее.

Солнечная энергия способствует образованию ископаемым видам топлива, преобразовывается в теплоту и холод, электричество и движущую силу. Светило испаряет воду, влагу превращает в водные капли, образует туманы и облака. Одним словом, энергия Солнца создает гигантский круговорот влаги на планете, систему воздушного и водяного отопления планеты.

Когда солнечный свет попадает на растения, то вызывает у них процесс фотосинтеза, рост и развитие. Прогревая почву, он формирует ее климат, давая жизненную силу микроорганизмам, семенам растений и все существам, которые населяют почву. Без солнечной энергии живые организмы были бы в состоянии спячки (анабиоза).

Примеры использования солнечной энергии в народном хозяйстве

Солнечная энергия — это восстанавливаемый естественным путем источник энергии и, что важно, экологически безопасный. Ученые со всего мира работают над расширением возможности ее использования. Во многих странах созданы государственные программы для разработки технологий применения солнечной энергии.

Наибольшее потребление солнечной энергии наблюдается в Турции и Израиле. А рекордное число оборудованных домов системой солнечного нагрева воды находится на Кипре.

В сельскохозяйственной деятельности, а именно в агропромышленном комплексе, также применяется солнечная энергия. Планируется внедрить ее во все отрасли народного хозяйства. Свободные площади стен и крыш домов, хозяйственных построек позволяют накапливать достаточные количества электроэнергии, причем бесплатной. Фотоэлектрические системы можно применять для работы электропастуха на выпасах, насосов, электроножей, медогонок на пасеке, для обеспечения жилых зданий электричеством.

Воздушные коллекторы, работающие на солнечной энергии, создают среду для проживания людей и сельскохозяйственных животных, а также поддерживают показатели влажности и температуры на одном, заданном уровне.

Теплицы и парники, оборудованные гелиопанелями, накапливают и сохраняют тепло, обеспечивая микроклимат для растений.

Устройства на основе солнечной энергии применяются для проветривания и отопления овоще- и зернохранилищ, поддерживая заданные параметры человеком.

Надеемся, что «Использование энергии Солнца» реферат помог Вам подготовиться к занятию. А свое сообщение о солнечной энергии Вы можете оставить через форму комментариев ниже.

Солнечная энергия — сообщение доклад

Солнце – светящийся газовый шар крупных размеров с постоянным излучением энергии.

Благодаря Солнцу на Земле процветает жизнь. За счет Солнца происходит циркуляция воздуха и воды на планете, оно регулирует воздушную и водную среду.

Солнечная энергия является экологически чистым ресурсом. Излучение Солнца в среднем составляет 1,1×10²⁰ кВт•ч в секунду. Доля энергии попадающей на Землю очень мала, и составляет около 7 x 10¹⁷ кВт•ч.

Солнечная энергия очень доступна и имеет высокий потенциал в использовании. Энергия рассеивается по земле, поэтому для качественного использования нужно сначала собирать её.

Весь мир начал искать способы преобразования солнечной энергии, так как круглый год она поступает на планету в огромных количествах.

Применение солнечной энергии

Основной сферой использования солнечной энергии является системы солнечных батарей.

Батареи устанавливают на крышах зданий, в которых энергию используют для отопления и освещения, а также для всевозможных приборов, которые работают от электричества.

Энергию солнца батареи или коллекторы накапливают, затем преобразовывают в электричество, которое помогает обслужить электрические приборы.

Еще в 1996 году архитекторы разрабатывали проекты зданий с солнечными батареями.

В 2004 году 40% германских домов имели солнечные коллекторы, которые нагревали воду. Коллекторы устанавливали на крышах домов или на солнечных площадках земли.

Интересные факты

Лучи Солнца добираются до Земли всего лишь за 8 минут.
В последние года очень популярно устанавливают солнечные батареи, лидерами являются такие страны, как Япония, Германия, Испания.
К 2020 году Китайские ученые планируют установить в космосе солнечную электростанцию.
Солнечные батареи накапливают энергию и при пасмурной погоде.
Существует Ассоциация Солнечной Энергетики, которую создали в Америке в 1955 году, которая и стала началом разработок батарей.

Солнце – мощный источник энергии, который в будущем может стать основным источником на поверхности Земли.

Для использования солнечной энергии нужно минимум затрат, так как единственными затратами является установка оборудования.

Вариант 2

Солнечная энергия на Земле используется в разных видах. На самом Солнце протекают достаточно трудные процессы, которые позволяют выделять энергию, необходимую для жизни на всей планете.

Благодаря этому может нагреваться атмосфера, в которой образовываются ветра, а также течения морские и океанические течения.

Солнечная энергия способствует смене времен года, которых бы не было отсутствуй Солнце или если бы сама энергия не выделялась в таких количествах.

Также солнце играет ведущую роль в круговороте воды на Земле, а также в появлении природных ископаемых. Таким образом, правильно работает отопление планеты в целом. Без энергии солнца вода не смогла бы испаряться, она бы застаивалась на планете, а процессы работали бы неправильно.

При попадании на листья растения начинается фотосинтез, который позволяет растениям правильно расти и развиваться. Именно зеленый цвет растений говорит о том, что процессы фотосинтеза протекают регулярно. Они помогают растениям вырабатывать необходимый для дыхания кислород.

Энергия Солнца позволяет человеку вырабатывать энергию и электричество. Для этого устанавливаются солнечные панели, которые позволяют поглощать энергию солнца, сохранять ее и перерабатывать.

Так, например, власти Турции разрабатывают специальные программы для установки солнечных панелей среди простого населения. Данный источник энергии является восстанавливаемым и природным, поэтому его побуждают использовать.

В будущем ученые призывают полностью перейти на природные источники энергии, так как они являются возобновляемыми. И при этом не вредят окружающей среде. Они быстро перерабатываются и способны возобновляться.

Кроме домов, солнечные панели используются в теплицах и других помещениях, где есть плоские площадки. Все они могут быть подключены к одному хранилищу энергии, где она превращается в тепло и электричество. При этом необходимо не так много солнечной энергии, чтобы отапливать целые дома или квартиры в многоэтажке.

Установка солнечных панелей и коллекторов для хранения получаемой энергии обходится не дешево, но экономия на расходуемых ресурсах быстро окупает затраченные средства.

Таким образом солнечная энергия является одним из источников природной энергии, которая способна возобновляться. Также от нее зависит множество природных процессов, которые обеспечивают жизнь на Земле.

Солнечная энергия

Интересные ответы

Красный волк — сообщение о редком животном
Среди известных видов животных в мире фауны выделяют те, которые имеют особенности, благодаря которым их можно отнести к разряду редких. Это может быть необычный внешний вид, теплая шкура или питательное мясо животного
Клесты — сообщение доклад
Клесты являются частью отряда воробьиных. Имеют сильный клюв. Едят семена ели и других хвойных деревьев. Размер тела достигают 17 сантиметров. Вес от 43 до 57 грамм.
Писатель Валентин Пикуль. Жизнь и творчество
Валентин Саввич Пикуль (1928-1990 гг.) является одним из писателей советского периода времени, сочинения которого создаются в историческом и военно-морском направлении.
Жизнь и творчество Василя Быкова
Василь Владимирович Быков (1924-2003 гг.) относится к разряду советских писателей, работающих в жанре военной прозы, поскольку на их литературную деятельность оказывает решающее влияние их участие
Почему Иван Грозный убил своего сына?
О кончине сына Ивана Грозного сообщалось в большинстве русских летописей. Среди них, например: «Морозовская летопись», «Московский летописец», «Псковская летопись», «Пискаревский летописец». Впрочем, они свидетельствовали лишь о гибели царевича

Использование энергии Солнца на Земле* (сверх программы)

Все с детства знают, что Солнце является важнейшим источником света и тепла для нашей планеты. Без солнечной энергии, не было бы жизни на Земле. И люди, и животные, и растения — все нуждаются в солнечной энергии.

Люди часто используют солнечное тепло, чтобы высушить белье или нагреть воду. Мы воспринимаем солнечный свет и тепло как должное и редко задумываемся о том, сколько энергии передаётся нам от Солнца. Заметив это, люди задумались, а можно ли как-то использовать солнечную энергию в своих целях. Оказалось, что можно, и весьма успешно. Существуют солнечные батареи, о которых мы упоминали в уроке об излучении.

Эти батареи способны улавливать солнечную энергию и преобразовывать её в электрическую. Это особенно полезно на космических станциях и кораблях. Солнечные батареи устанавливаются прямо на корпус корабля или станции, таким образом, получая энергию от Солнца. После это энергия преобразуется в электрическую и используется, например, для освещения. Солнечные батареи обычно имеют размеры порядка 10—50 м².

Чтобы детально рассмотреть вопросы, связанные с использованием солнечной энергии, вам нужно еще многое изучить. Поэтому, сегодняшний урок можно считать ознакомительным. Итак, давайте познакомимся с некоторыми общеизвестными фактами. Существует так называемая солнечная постоянная — это интенсивность солнечного излучения. Интенсивность определяется мощностью излучаемой энергии на 1м²:

Солнечная постоянная равна

То есть, за 1 с, через площадь в 1 м² проходит 1367 Дж солнечной энергии. Но, до нас доходит не вся эта энергия из-за того, что у Земли есть атмосфера. Часть энергии поглощается частицами, находящимися в атмосфере, а часть — отражается и уходит обратно в космическое пространство. Поэтому, максимальный поток солнечной энергии, который доходит до поверхности Земли — это 102 Вт/м². Но, этой интенсивности поток достигает на экваторе, на уровне моря. В действительности же, интенсивность излучения в тех или иных областях Земли будет зависеть от погоды, от времени суток и от некоторых других факторов. Так что, средняя интенсивность примерно втрое меньше максимальной и составляет 34 Вт/м². От этого значения мы и будем отталкиваться.

Исходя из этого, мы можем вывести формулу, по которой можно подсчитать солнечную энергию, которую может собрать солнечная батарея. Если мы умножим интенсивность излучения на площадь батареи, то мы получим мощность: P = I₀S.

Чтобы найти энергию, нужно мощность умножить на время излучения: E = Pt.

Тогда получим, что энергия равна: E = I₀St.

Итак, если мы установим батарею 5 на 8 метров, то за 8 часов батарея получит:

Для сравнения при сгорании литра бензина выделяется менее 33 МДж. Предположим, что при преобразовании солнечной энергии в электрическую теряется 90% энергии. То есть, коэффициент полезного действия составляет всего 10%:

Даже при этом, энергии, полученной от солнца за световой день, хватит на работу трёх стоваттных лампочек в течение почти четырёх часов. Конечно, вы можете сказать, что литр бензина стоит значительно дешевле, чем изготовление солнечной батареи, да и работа трёх лампочек — это не очень-то впечатляющий показатель. Но, ведь, мы сейчас рассмотрели использование только одной батареи. Давайте посчитаем, сколько мы можем получить энергии, если поставим солнечные батареи на крышу дома. Площадь такой крыши составляет порядка 200 м². В летний период световой день длится порядка 12 часов. Вот и считайте:

Даже, если мы опять предположим только 10% эффективности солнечных батарей, этой энергии хватит на то чтобы постирать белье в стиральной машине, посмотреть фильм по телевизору и обеспечить работу компьютера более чем на сутки:

Можно привести много примеров, но мы приведём только один. За июль 2013 года Германия, будучи далеко не самой солнечной страной, произвела более 5 ТВт-часов, используя солнечную энергию. Такое количество электроэнергии потребляет целый район многоквартирных домов за 10 лет.

А теперь, давайте рассмотрим, какие есть недостатки и достоинства использования солнечной энергии. Конечно, очевидное и важнейшее достоинство солнечной энергии — это то, что для нас Солнце является неисчерпаемым источником. Что бы ни случилось, Солнце светит каждый день, и каждый день мы можем получать энергию, причем совершенно бесплатно. Конечно, солнечные батареи тоже не вечны: за ними нужен уход и их периодически приходится менять. Но факт остаётся фактом: мы получаем энергию от неисчерпаемого источника. Второе очень важное достоинство этого источника — это общедоступность. Ведь Солнце светит везде и всюду, поэтому, любой человек может использовать эту энергии. В отличие от нефти, газа, каменного угля и других ископаемых, солнечную энергию добывать не нужно. Ну и, конечно, нельзя не упомянуть о том, что использование солнечной энергии никак не загрязняет окружающую среду. Сегодня проблема экологии стоит довольно остро, поэтому именно сегодня нам стоит задуматься о природных источниках энергии, таких, как энергия ветра, солнечная энергия, энергия приливов и отливов. Но, в использовании солнечной энергии есть определённые сложности. Во-первых, такой источник всегда зависит от погоды и от времени суток. Во-вторых, сама солнечная батарея — довольно дорогая конструкция из-за применения редких элементов, таких, как, например индий или теллур.

При повсеместном внедрении солнечных батарей существует риск изменения альбедо. Альбедо — это характеристика отражательной способности поверхности. Если поставить слишком много батарей, то Земля в целом станет отражать больше лучей. Это может привести, например, к усилению парникового эффекта и, как следствие, к глобальному потеплению. Или же, это каким-то образом может сказаться на растениях. Эффект предугадать трудно, но у нас есть достаточно примеров того, как опасно вмешиваться в природные процессы.

Тем не менее, если с умом использовать солнечные батареи, то можно с успехом получать большое количество энергии от неисчерпаемого и общедоступного источника. Использование альтернативных источников энергии рано или поздно придется внедрить, поскольку на данный момент, человечество живет за счет использования ресурсов планеты, которые, увы, не вечны.

Орбитальная электростанция: между фантастикой и планированием | Статьи

Средства массовой информации Китая рассказали о намерении страны построить орбитальную солнечную электростанцию и начать передачу энергии из космоса на Землю уже к 2030 году. Так что можно прекращать качать нефть и добывать уголь, впереди мир ждет много чистой, возобновляемой, а в перспективе очень дешевой электроэнергии? «Известия» разобрались в ситуации.

Солнце. Практически неисчерпаемый источник энергии под боком у человечества. Проекты использования солнечной энергии человечество копит с античности, и до последних лет пятидесяти их все отличали два основных критерия: принципиальная возможность и неэффективность. Панели солнечных батарей были созданы уже более ста лет назад, но и до сих пор количество солнечных электростанций в общем количестве энергообеспечения нашей планеты относительно невелико.

Есть несколько серьезных причин, мешающих повсеместному распространению солнечных электростанций. Во-первых, это атмосфера и погодные явления, сильно снижающие эффективность использования. Даже в самый ясный день земная атмосфера минимум на 36% уменьшает количество получаемого фотоэлементами солнечного света, а про плохую погоду, когда фотоэлементы практически бесполезны, и говорить не стоит.

Солнечная электростанция в китайской провинции Шаньдун

Фото: TASS/Zuma

Еще одна серьезная проблема — это невозможность использовать солнечную энергию постоянно. В ночное время электростанция опять же стоит без дела, что приводит к ее сильному удорожанию. Требуется наличие аккумуляторов для хранения выработанной за дневное время энергии и специальной сети подстанций для сглаживания пиков потребления.

Кроме того, солнечные электростанции обладают большей эффективностью при расположении ближе к экватору, в идеале в пустынях, а значит, требуется передавать энергию к пользователям на значительные расстояния. Остаются еще регулярная необходимость очистки фотоэлементов или зеркал от пыли, необходимость постоянно поворачивать их для максимального получения солнечных лучей и до кучи вопросы экологов. Большую часть этих проблем можно было бы решить, просто запустив солнечную электростанцию в космос, что и собирается сделать Китай. Впрочем, при этом возникнет много других, возможно, еще более сложных вопросов.

Космический концепт

Судя по имеющейся информации, ничего кардинально нового китайцы пока не придумали. Подобные идеи выдвигаются учеными и инженерами по всему миру уже более 70 лет. Если вкратце, предлагается вывести на околоземную орбиту космическую станцию с большим количеством солнечных панелей, которые преобразуют энергию фотонов нашего светила в постоянный электрический ток. Всё точно так же, как на Международной космической станции, только в гораздо больших размерах собственно космического аппарата и количестве получаемой энергии.

Единственным принципиальным отличием является то, что орбита будущей электростанции должна быть геостационарной, она пролегает в 35 786 км от поверхности Земли. Тогда скорость полета электростанции будет совпадать с вращением Земли и станция будет находиться всё время над одним местом на поверхности нашей планеты. На такой же орбите чаще всего работают спутники связи, организующие вещание в конкретном регионе. Кроме того, подобная орбита хороша еще и небольшим количеством космического мусора. На Международной космической станции солнечные панели достаточно быстро (менее чем за 10 лет) выходят из строя и теряют эффективность за счет повреждения фотоэлементов микроскопическими частицами космического мусора.

Фото: TASS/Zuma/ESA

За счет размещения на орбите, вне действия плотных слоев земной атмосферы, станция окажется гораздо эффективнее, чем земная электростанция таких же размеров. «Если вы поставите солнечные панели в космосе, они будут работать 24 часа в сутки, семь дней в неделю, 99,9% времени в году», — говорит Пол Яффе, космический инженер Научно-исследовательской лаборатории ВМС США, работающий над подобным проектом по заказу американских военных. Его слова приводит Business Insider.

За счет того что в космосе нет атмосферы, солнечные панели работают на 36% эффективнее. За счет отсутствия ночей и плохой погоды работоспособность увеличится еще более чем вдвое.

Кроме того, панели направлены на солнце всегда под идеальным углом. Ученые считают, что космическая солнечная электростанция примерно в восемь раз эффективнее, чем ее земной аналог.

Ток без права передачи

Правда, при космическом расположении появляется новый серьезный вопрос: как передавать электричество на Землю? В настоящее время есть два способа сделать это: лазер и электромагнитные волны вроде тех, что используются для передачи радиочастот или разогрева еды в микроволновой печи. Передача энергии при помощи лазера долго изучалась специалистами NASA, после чего от этой идеи отказались как от неэффективной.

Правда, это было в 80-х годах прошлого века, когда коэффициент полезного действия (КПД) лазеров не превышал 10–20%. С учетом потерь на передачу и преобразование световой энергии в электричество получалось, что потребитель получит лишь несколько процентов от передаваемой изначально энергии.

Однако с появлением новых технологий в начале 2000-х годов ситуация серьезно изменилась. В настоящее время есть инфракрасные лазеры с КПД до 40−50%. Серьезно улучшилось качество фотоэлементов, принимающих энергию лазерного луча (модули на основе арсенида галлия способны преобразовывать в электричество до 40%, а при определенных условиях до 70). Даже в условиях работы в земной атмосфере при помощи лазера можно передавать энергию, например заряжать висящий в воздухе беспилотник (таким проектом, например, в России занимаются Виталий Капранов, Иван Мацак и группа молодых инженеров из Комитета инновационных проектов молодежи (КИПМ) РКК «Энергия»).

Фото: popmech.ru

В случае с лазерным лучом, бьющим из космоса, тоже особых проблем не будет — на Земле будет построена специальная структура с модулями из арсенида галлия, и они будут максимально эффективно преобразовывать прилетевший из космоса луч в электричество, за счет фотонов определенной длины волны это будет гораздо эффективнее, чем с солнечной энергией.

Кстати, российский ЦНИИмаш шесть лет назад выступал с идеей создания российских космических солнечных электростанций (КСЭС) мощностью 1–10 ГВт с беспроводной передачей электроэнергии наземным потребителям. И российские исследователи считают лазерную передачу энергии на Землю более эффективной. Вот что говорит об этом главный научный сотрудник ЦНИИмаша Валерий Мельников: «Значительно меньшая расходимость лазерного луча по сравнению с СВЧ-сигналом дает на порядки меньшую площадь передающих и приемных систем, а из-за малой площади приема появляется возможность энергоснабжения высокоширотных регионов России, Канады, Гренландии и других островов в северных широтах, а также Антарктиды от КСЭС, находящейся на геостационарной орбите».

Второй вариант, который как раз и рассматривают китайцы, — это передача сигнала на Землю при помощи радиоволн. Специальное устройство на солнечной электростанции будет переводить постоянный ток в радиоволны и посылать их массивный пучок на Землю. Проблема в том, что для создания радиоволн требуется специальная каркасная конструкция большого размера.

Практически вся площадь солнечных панелей с обратной стороны будет занята под специальную систему генерирующего радиоволны и передающего их на Землю устройства. На Земле же пучок радиоволн будет улавливаться ректенной (от англ. rectifying antenna — выпрямляющая антенна). Это специальное устройство будет представлять собой нелинейную антенну, предназначенную для преобразования энергии поля падающей на нее волны в энергию постоянного тока. Естественно, что ректенна тоже теряет энергию при получении и переработке радиоволн.

Инженер РКК «Энергия» Иван Мацак

Фото: popmech.ru

Важно подобрать частоту таким образом, чтобы передача излучения была не ионизирующей во избежание возможных экологических проблем. Именно эту задачу и будут решать китайские ученые в 2021–2025 годах, пытаясь передавать энергию в условиях земной атмосферы. Экспериментальная база для таких опытов уже построена в городе Чунцин. Поэтому можно не бояться, при передаче энергии планету не поджарит гигантской микроволновкой, люди даже не заметят дополнительного излучения. Как не замечаем мы огромного количества радиоволн, постоянно находящихся в атмосфере планеты. Предполагается, что плотность сигнала будет довольно низкой и не будет угрожать людям, самолетам или птицам, пролетающим через него. Однако точно сказать об этом получится лишь после натурных опытов.

По расчетам ректенна получится больше размером, чем специальная станция с фотоэлементами для переработки лазерного луча. А вот как с эффективностью передачи — пока непонятно. Российские ученые настаивают на лазерном варианте, Китай и США — на использовании микроволнового излучения.

Пора или не пора

Так что же тогда удерживает людей от создания экологичных и практически бесперебойных солнечных электростанций? Прежде всего высокая цена проекта. Современные ракеты могут доставить на геостационарную орбиту подобные электростанции только за достаточно большое количество запусков. А ведь их требуется на орбите собирать, и не факт, что это можно сделать без человеческого участия.

Современные подсчеты показывают, что подобные электростанции будут окупаться десятилетиями и дольше, пока на Земле существует множество альтернативных, хоть и гораздо менее наукоемких способов получать электроэнергию.

Китайцы говорят о возможности использования 3D-печати отдельных элементов прямо на орбите, чтобы сэкономить на запусках. Да, первый космический принтер, печатающий объекты прямо на орбите, вот уже несколько лет находится на Международной космической станции, и с его помощью даже было напечатано несколько пластиковых инструментов, однако использовать такой способ для изготовления электростанции прямо в космосе пока не пробовал никто.

Вторая проблема — это эффективность подобной солнечной электростанции. Пока по расчетам вроде получается, что она эффективнее, чем солнечная, расположенная на Земле, даже с учетом множества потерь на передачу электроэнергии. Но как это будет в реальности, без эксперимента не сможет сказать никто.

Производство солнечных модулей

Фото: TASS/DPA/Jan Woitas

Вот и получается, что ничего сверхфантастического в создании космической электростанции на орбите нет, однако объем финансовых вложений и неясный результат отпугивают от таких проектов потенциальных инвесторов. Если же Китаю получится создать и запустить солнечную электростанцию на орбите, то это станет не сверхвыгодным способом получения энергии, а скорее показателем научной и инженерной силы стремительно растущего «восточного дракона». По крайней мере у других держав дальше планов и разработок пока дело не сдвинулось.

СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ на поверхности земли

Интенсивность солнечного света, которая достигает земли меняется в зависимости от времени суток, года, местоположения и погодных условий. Общее количество энергии, подсчитанное за день или за год, называется иррадиацией (или еще по-другому “приход солнечной радиации”) и показывает, насколько мощным было солнечное излучение. Иррадиация измеряется в Вт*ч/м² в день, или другой период.

Интенсивность солнечного излучения в свободном пространстве на удалении, равном среднему расстоянию между Землей и Солнцем, называется солнечной постоянной. Ее величина – 1353 Вт/м². При прохождении через атмосферу солнечный свет ослабляется в основном из-за поглощения инфракрасного излучения парами воды, ультрафиолетового излучения – озоном и рассеяния излучения частицами атмосферной пыли и аэрозолями. Показатель атмосферного влияния на интенсивность солнечного излучения, доходящего до земной поверхности, называется “воздушной массой” (АМ). АМ определяется как секанс угла между Солнцем и зенитом.

На рис.1 показано спектральное распределение интенсивности солнечного излучения в различных условиях. Верхняя кривая (АМ0) соответствует солнечному спектру за пределами земной атмосферы (например, на борту космического корабля), т.е. при нулевой воздушной массе. Она аппроксимируется распределением интенсивности излучения абсолютно черного тела при температуре 5800 К. Кривые АМ1 и АМ2 иллюстрируют спектральное распределение солнечного излучения на поверхности Земли, когда Солнце в зените и при угле между Солнцем и зенитом 60°, соответственно. При этом полная мощность излучения – соответственно порядка 925 и 691 Вт/м². Средняя интенсивность излучения на Земле примерно совпадает с интенсивностью излучения при АМ=1,5 (Солнце – под углом 45° к горизонту) [1].

Около поверхности Земли можно принять среднюю величину интенсивности солнечной радиации 635 Вт/м². В очень ясный солнечный день эта величина колеблется от 950 Вт/м² до 1220 Вт/м². Среднее значение — примерно 1000 Вт/м² [860 ккал/(м²ч)]. Пример: Интенсивность полного излучения в Цюрихе (47°30′ с. ш., 400 м над уровнем моря) на поверхности, перпендикулярной излучению:1 мая 12 ч 00 мин 1080 Вт/м²;21 декабря 12 ч 00 мин 930 Вт/м².

Для упрощения вычисления по приходу солнечной энергии, его обычно выражают в часах солнечного сияния с интенсивностью 1000 Вт/м². Т.е. 1 час соответствует приходу солнечной радиации в 1000 Вт*ч/м². Это примерно соответствует периоду, когда солнце светит летом в середине солнечного безоблачного дня на поверхность, перпендикулярную солнечным лучам.

Пример
Яркое солнце светит с интенсивностью 1000 Вт/м² на поверхность, перпендикулярную солнечным лучам. За 1 час на 1 м² падает 1 кВт*ч энергии (энергия равна произведению мощности на время). Аналогично, средний приход солнечной радиации в 5 кВт*ч/м² в течение дня соответствует 5 пиковым часам солнечного сияния в день. Не путайте пиковые часы с реальной длительностью светового дня. За световой день солнце светит с разной интенсивностью, но в сумме она дает такое же количество энергии, как если бы оно светило 5 часов с максимальной интенсивностью. Именно пиковые часы солнечного сияния используются в расчетах солнечных энергетических установок.

Приход солнечной радиации меняется в течение дня и от места к месту, особенно в горных районах. Иррадиация меняется в среднем от 1000 кВт*ч/м² в год для северо-европейских стран, до 2000-2500 кВт*ч/м² в год для пустынь. Погодные условия и склонение солнца (которое зависит от широты местности), также приводит к различиям в приходе солнечной радиации.

В России, вопреки распространённому мнению, очень много мест, где выгодно преобразовывать солнечную энергию в электроэнергию при помощи солнечных батарей. Ниже приведена карта ресурсов солнечной энергии в России. Как видим, на большей части России можно успешно использовать солнечные батареи в сезонном режиме, а в районах с числом часов солнечного сияния более 2000 часов/год – круглый год. Естественно, в зимний период выработка энергии солнечными панелями существенно снижается, но все равно стоимость электроэнергии от солнечной электростанции остается существенно ниже, чем от дизельного или бензинового генератора.

Особенно выгодно применение солнечных батарей там, где нет централизованных электрических сетей и энергообеспечение обеспечивается за счет дизель-генераторов. А таких районов в России очень много.

Более того, даже там, где сети есть, использование работающих параллельно с сетью солнечных батарей позволяет значительно снизить расходы на электроэнергию. При существующей тенденции на повышении тарифов естественных энергетических монополий России, установки солнечных батарей становится умным вложением денег.

Ресурсы солнечной энергии России

Эта статья прочитана 47441 раз(а)!

Продолжить чтение

66
Классификация солнечных фотоэлектрических электростанций — Автономные, соединенные с сетью, резервные. Солнечные батареи в системах электроснабжения.
60
Инверторы для фотоэлектрических систем Инверторы используются для преобразования постоянного тока от аккумуляторов или солнечных модулей в переменный ток, аналогичный тому, который присутствует в сетях централизованного электроснабжения. В системах электроснабжения с солнечными батареями применяются следующие типы инверторов: Сетевые фотоэлектрические инверторы В…
54
Фотоэлектрические комплекты: Состав Для того, чтобы использовать солнечную энергию для питания ваших потребителей, одной солнечной батареи недостаточно. Кроме солнечной батареи нужно еще несколько составляющих. Типичный состав автономного фотоэлектрического комплекта следующий: фотоэлектрическая батарея контроллер заряда аккумуляторной батареи аккумуляторная батарея провода, коннекторы,…
54
Как работают MPPT контроллеры? Что такое MPPT контроллеры, для чего они нужны и в чем их отличие от контроллеров с ШИМ описано по ссылке. На этой странице дана более подробная техническая информация Методы поиска точки максимальной мощности (ТММ) солнечной батареи…
54
Солнечные фотоэлектрические модули с двойным стеклом Модули с двойным остеклением (double glass) Солнечные модули с двойным стеклом появились на рынке сравнительно недавно — 5-7 лет назад, но до недавнего времени они были дороже обычных модулей. В 2017 году они стали…
54
Эффективность работы солнечных батарей и коллекторов зимой Солнечные батареи могут быть великолепной частью вашего дома. Они определённо позволяют экономить вам деньги в течение длительного срока и постоянно могут снижать ваши счета за электроэнергию. Мы все знаем, что солнечные батареи преобразуют…

Солнечные батареи

Наиболее эффективными с энергетической точки зрения устройствами для превращения солнечной энергии в электрическую являются полупроводниковые фотоэлектрические преобразователи (ФЭП), поскольку позволяют осуществить прямой, одноступенчатый переход энергии.

Преобразование энергии в ФЭП основано на фотовольтаическом эффекте, который возникает в неоднородных полупроводниковых структурах при воздействии на них солнечного излучения. Фотовольтаический эффект (преобразование энергии света в электроэнергию) был открыт в 1839 году молодым французским физиком Эдмондом Беккерелем. Однажды 19-летний Эдмонд, проводя опыты с маленькой электролитической батареей с двумя электродами обнаружил, что на свету некоторые материалы производят электрический ток.

Отчего это происходит? Дело в том, что солнечный свет несет опеределенную энергию. Разным длинам волн света, воспринимаемыми нами как разные цвета (красный, синий, желтый и т.д.) соответствуют свои уровни энергии. Попадая на воспринимающий полупроводниковый слой, свет передает свою энергию электрону, который срывается со своей орбиты в атоме. А поток электронов и есть электричекий ток.

Но до создания первой солнечной батареи прошло еще более сорока лет: в 1883 г. Чарльз Фритц покрыл кремниевый полупроводник очень тонким слоем золота и получил солнечную батарею, КПД которой составил не более 1%. Аналогичные современным фотовольтаические элементы были запатентованы как «светочувствительные элементы» в 1946 г. компанией Russell Ohl.

Первый искусственный спутник с применением фотовольтаических элементов был запущен СССР в 1957 г., а в 1958 г. США осуществили запуск спутника Explorer 1 с солнечными панелями.

Эти два события показали, что солнечные панели могут служить единственным и достаточным источником энергоснабжения геостационарных спутников, что подтвердило компетентность солнечных батарей. Это был важный момент в развитии данной технологии, так как в результате успешных запусков несколько правительств инвестировали колоссальный объем средств в ее разработку.

Начиная с 2000 г. в арифметической прогрессии росла эффективность производимых кремниевых моно- и поликристаллических фотоэлектрических элементов, достигнув к 2007 году максимальных значений 19%. Другие же технологии из-за меньшей эффективности оказались обделены вниманием разработчиков до недавнего времени.

В целом погоня за эффективностью и создание дорогих солнечных элементов оправдывали себя только для применения в космосе, где важен каждый грамм и квадратный сантиметр. Для практического использования солнечных панелей на Земле требовались сравнительно недорогие и качественные элементы, пригодные для массового производства и применения. Именно такими и стали кремниевые солнечные панели. В настоящее время лидером является моно- и поликристаллический кремний — 87% мирового рынка. Аморфный кремний составляет 5% рынка, а тонкопленочные кадмий-теллуровые элементы — 4,7%. Основным материалом для производства солнечных фотоэлектрических панелей остается кремний. Причиной является его повсеместная доступность. Немалую роль играет и разработанность технологии, поскольку кремний очень широко используется в разных видах электроники.

Основой для солнечных панелей являются тонкие срезы кремниевых кристаллов. Чем тоньше слой — тем меньше себестоимость. Параллельно повышается эффективность. В 2003 году в среднем в индустрии фотовольтаики толщина слоя в наиболее качественных элементах составляла 0,32 мм, а к 2008 году уменьшилась до 0,17 мм. А эффективность повысилась с 14% до 16%. В этом году планируется достигнуть показателей 0,15 мм при эффективности 16,5%.

Типы солнечных элементов

Монокристаллический кремний

Наиболее эффективными и распространенными для широкого потребления являются монокристаллические кремниевые элементы. Для изготовления таких элементов кремний очищается, плавится и кристаллизуется в слитках, от которых отрезают тонкие слои. Внешне монокристаллические элементы выглядят как однотонная поверхность темно-синего или почти черного цвета. Скозь кремний проходит сетка из металлических электродов. Эффективность такого элемента составляет от 16 до 19% в стандартных условиях тестирования (прямой солнечный свет, +250С).

Срок службы таких панелей у хороших производителей составляет обычно 40-50 лет. Производительность за каждые 20-25 лет службы постепенно снижается примерно на 20%.

Поликристаллический кремний

Технология принципиально не отличается от монокристаллических элментов, но разница состоит в том, что для изготовления используется менее чистый и более дешевый кремний. Внешне это уже не однотонная поверхность, а узор из границ множества кристаллов. Эффективность такого элемента составляет от 14 до 15%. Тем не менее эти панели пользуются примерно такой же популярностью на рынке, что и монокристаллические, поскольку пропорционально эффективности снижается цена производства.

В России перспективнее все же использовать монокристаллические панели, поскольку при неразвитости собственного производства и больших расстояниях целесообразнее ввозить и транспортировать более эффективные панели.

Ленточный кремний

Принципиально такой же как и предыдущие типы, отличается лишь тем, что кремний не нарезается от кристалла, а наращивается тонким слоем в виде ленты. Антибликовое покрытие дает радужную окраску таким панелям. Эта технология не смогла завоевать рынок, занимая на нем лишь около 2%. В Росси почти не встречается.

Аморфный кремний

В этом типе используются не кристаллы, а тончайшие слои кремния, напыленные в вакууме на пластик, стекло или металл. Этот тип является наиболее дешевым в производстве, но обладает серьезным недостатком. Слои кремния выгорают на свету значительно быстрее, чем у предыдущих типов. Снижение производительности на 20% может произойти уже через два месяца. Очень часто в России привлеченные низкой ценой люди приобретают такие панели и потом разочаровываются, поскольку уже через год-два такой элемент перестает давать энергию.

Распознать такую панель на вид можно по более блеклому сероватому или темному цвету непонятных оттенков. На данном этапе развития этой технологии, применение таких панелей в России не рекомендуется.

Теллурид кадмия

Этот тип тонкослойных солнечных элементов обладает потенциально большей эффективностью и в качестве проводящего компонента использует оксид олова. Эффективность составляет 8-11%. По себестоимости эти элементы не намного дешевле моно- и поли- кристаллических кремниевых и обладают проблемой использования токсичного кадмия. Сейчас этот тип элементов занимает менее 5% общего рынка. Допуск таких панелей в Россию нежелателен в первую очередь из-за отечественного неумения обращаться с потенциально токсичной продукцией.

Другие элементы

Помимо вышеперечисленных есть еще много различных солнечных элементов, не получивших большого распространения. Потенциально перспективными являются медно-галлиевые, концентрирующие, композитные и некоторые другие элементы.

Где производят солнечные панели?

Производство солнечных панелей растет бешеными темпами, стараясь поспеть за стремительно растущим спросом. Причем одновременно растет спрос и для промышленных электростанций и для бытового потребления.

Лидером в производстве солнечных панелей является Китай. Здесь производят почти треть (29%) от общемировой продукции. При этом большая часть уходит на экспорт — в США и Европу. Примечательно, что американцы, являясь крупнейшим потребителем, производят лишь 6% от всех солнечных панелей, предпочитая инвестировать в перспективные крупные заводы в Китае.

Ненамного от Китая отстают Япония и Германия, которые производят соответственно 22% и 20% от общемировой продукции. Еще одним лидером является Тайвань — 11% рынка. Все остальные страны производят значительно меньшее количество солнечных панелей.

К сожалению, на этом фоне Россия выглядит очень бледно. Наши государственные деятели пока ограничиваются лишь громкими заявлениями. А производство солнечных фотоэлектрических панелей до сих пор находится в зачаточном состоянии. Практически нет серьезных государственных инициатив и не созданы условий для частных инвесторов.

Эффективны ли солнечные панели в Приморье?

Несведущие люди полагают, что в Приморье эффективность солнечных панелей сомнительна. На самом же деле по количеству солнечной энергии Приморье сопоставимо со многими южными странами: Японией, Кореей, Грецией и Италией.

Приморский край относится к регионам России, где целесообразно использовать солнце для получения энергии. Число солнечных дней в среднем по Приморскому краю составляет 310, при продолжительности солнечного сияния более 2000 часов. Есть районы, к примеру, это посёлок Пограничный, где число дней без Солнца всего 26 в году, а продолжительность солнечного сияния 2494 часа. На северном побережье продолжительность солнечного сияния 1900-2100 часов, на южном – 2000-2200 часов. В целом, мощность поступления солнечной энергии на территорию Приморского края составляет свыше 30 млрд. кВт. Практические ресурсы солнечной энергии с учётом экологических и технических ограничений составляют 16 млн. кВт, при получении только электрической энергии – 4,9 млн. кВт. Совсем немало!

Применение солнечных панелей

Помимо промышленного получения электроэнергии в Приморье есть три основных перспективы использования жителями солнечных панелей:

1) для обеспечения небольшого потребления энергии,

2) в гибридных ветро-солнечных автономных системах,

3) в удаленных местах, где нет возможности установки ветрогенератора.

При небольшой потребности в электричестве (менее 500 ватт мощности) установка солнечных панелей предпочтительнее ветротурбин. Ведь солнечные панели занимают меньше места, надежнее в обеспечении энергией, не требуют установки мачты, а на крыше практически незаметны снаружи.

В гибридных ветро-солнечных системах в качесте основного источника энергии используется мощный ветрогенератор, а солнечные панели в качестве дополнительного. Надежность в обеспечении энергией у такой системы значительно выше, чем у обычной ветровой. Ведь ветер может стихнуть на несколько дней подряд, а вот солнце бывает всегда. Многие ошибочно полагают, что для солнечных панелей обязательно нужен прямой свет. А на самом деле фотовольтаические элементы производят электричество и в пасмурную погоду, хотя и в меньших количествах.

Иногда у потребителя нет возможности установить ветрогенератор, например, если участок находится в непродуваемой ложбине или нет достаточно места. Тогда солнечные панели является очень хорошей альтернативой. Они обходятся дороже ветряных, зато с ними никаких хлопот.

Качественные панели легко выдерживают любые погодные условия, даже крупный град, а служат не менее 40 лет. Единственный требуемый уход — время от времени очищать поверхность от снега и пыли, что многократно увеличивает производительность. Есть также системы, способные поворачивать солнечную батарею вслед за солнцем в течение дня, таким образом можно увеличить выработку энергии вплоть до 50% от выработки в стационарном положении.

информация с сайта http://www.dvfond.ru/sun/

Десять главных цитат о солнечной энергии

Несмотря на то, что мы являемся компанией по производству солнечной энергии из Денвера, солнечная энергия — это всемирное движение с глобальными последствиями. Вот десять замечательных цитат политиков, активистов и влиятельных лиц со всего мира о солнечной энергии.

1. Томас Эдисон

«Мы похожи на фермеров-арендаторов, рубящих забор вокруг нашего дома для топлива, когда мы должны использовать неисчерпаемые природные источники энергии — солнце, ветер и приливы. … Я бы вложил деньги в солнце и солнечную энергию.Какой источник силы! Я надеюсь, что нам не придется ждать, пока закончатся нефть и уголь, прежде чем мы займемся этим ».

2. Бонни Райт

«Солнечная энергия — это последний источник энергии, которым еще не владеют — солнце еще никто не взимает».

3. Томас Мэсси

«Мой дом работает от солнечной энергии. Я говорю республиканцам:« Вы можете ненавидеть субсидии — я тоже ненавижу субсидии — но вы не можете ненавидеть солнечные батареи ».

4. Линн Юрих

«Из каждой семьи в либеральном Сан-Франциско, перешедшей на использование солнечной энергии с SunRun в 2010 году, почти восемь семей из более консервативного Фресно перешли на нашу службу солнечной энергии.»

5. Bjork

» Солнечная энергия, энергия ветра, путь вперед — это сотрудничество с природой — это единственный путь, которым мы доберемся до другого конца 21 века. «

6. Рамез Наам

«Солнечная энергия будет абсолютно необходима для удовлетворения растущих потребностей в энергии и предотвращения изменения климата».

7. Брэд Шнайдер

«Америка является домом для лучших исследователей, передовых производителей и предпринимателей. в мире.Нет причин, по которым мы не можем возглавить планету в производстве солнечных панелей и ветряных турбин, разработке интеллектуальной энергосистемы и вдохновении следующих великих компаний, которые станут титанами новой экономики зеленой энергетики ».

8. Джим Инхоф

« Солнечная энергия обязательно появится в нашем будущем. В этом есть своего рода неизбежность».

9. Тед Тернер

«Даже если бы у нас не было парниковых газов, нам пришлось бы отказаться от ископаемого топлива, так как мы собираемся его исчерпать.Они конечны, тогда как солнце и ветер бесконечны ».

10. Джордж Портер

« Я не сомневаюсь, что нам удастся использовать солнечную энергию. Если бы солнечные лучи были оружием войны, у нас была бы солнечная энергия много веков назад ».

Заинтересованы в переходе на солнечную энергию для вашего дома? 2019 год — последний год для 30% -ной федеральной налоговой льготы на системы солнечных панелей для жилых домов. Начните с бесплатного предложения от местного установщика: www.harnessoursun.com

Важность солнечной энергии

Обещание солнечной энергии

Всю жизнь на Земле поддерживает солнце. Этот удивительный ресурс излучает энергию и обеспечивает нас теплом и светом, превращая водород в гелий в его ядре. Мы называем это солнечным излучением. Лишь около половины этой солнечной радиации достигает поверхности Земли. Остальное либо поглощается, либо отражается облаками и атмосферой. Тем не менее, мы получаем достаточно энергии от солнца, чтобы удовлетворить потребности всего человечества в энергии — в миллионы раз.Солнечная энергия — энергия солнца — является огромным, неисчерпаемым и чистым ресурсом.

Солнечный свет или солнечная энергия может использоваться непосредственно для отопления и освещения домов и предприятий, для выработки электроэнергии, а также для нагрева воды, солнечного охлаждения и множества других коммерческих и промышленных целей. Наиболее важным, учитывая растущую озабоченность по поводу изменения климата, является тот факт, что производство солнечной электроэнергии представляет собой чистую альтернативу электричеству из ископаемого топлива, без загрязнения воздуха и воды, без загрязнения, вызываемого глобальным потеплением, без рисков скачков цен на электроэнергию и без угроз. нашему общественному здоровью.

Солнечный ресурс огромен. По данным Министерства энергетики США, количества солнечного света, падающего на поверхность Земли за полтора часа, достаточно, чтобы обеспечить потребление энергии во всем мире на целый год. Всего 18 солнечных дней на Земле содержат столько же энергии, сколько хранится во всех запасах угля, нефти и природного газа на планете.

И когда система использует солнечные ресурсы и преобразует их в полезную энергию, топливо становится бесплатным.

Рост солнечной энергии

С 2008 года количество установок в США выросло в 17 раз — с 1,2 гигаватт (ГВт) до примерно 30 ГВт на сегодняшний день, что достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией 5,7 миллиона домов в среднем в США. С 2010 года средняя стоимость солнечных фотоэлектрических панелей упала более чем на 60%, а стоимость солнечной электрической системы упала примерно на 50%. Солнечная электроэнергия в настоящее время считается экономически конкурентоспособной с традиционными источниками энергии в нескольких штатах, включая Калифорнию, Гавайи, Техас и Миннесоту.

Основы солнечной энергетики

Итак, каковы основы систем солнечной энергии? Прежде всего, системы солнечной энергии различаются в зависимости от области применения и размера. Жилые системы находятся на крышах домов по всей территории Соединенных Штатов, и предприятия начинают устанавливать солнечные панели, чтобы компенсировать свои затраты на электроэнергию. Коммунальные предприятия также строят большие солнечные электростанции, чтобы обеспечить более чистую энергию для всех потребителей, подключенных к сети.

Независимо от специфики данной установки, существует два основных типа технологий солнечной энергии — фотоэлектрическая (PV) и концентрирующая солнечная энергия (CSP).Большинство людей знакомы с фотоэлектрической технологией из-за солнечных панелей, которые они видят все больше и больше на крышах зданий или на тех, которые размещены на Международной космической станции. Когда солнце освещает одну из этих солнечных панелей, фотоны солнечного света поглощаются ячейками панели, что создает электрическое поле через слои и заставляет электричество течь. Фотоэлектрические установки могут быть установлены на земле, на крыше или на стене. Они могут быть установлены в постоянной ориентации для увеличения производительности и стоимости, или они могут быть установлены на трекерах, которые следуют за солнцем по небу.Фотоэлектрические панели на крыше делают солнечную энергию жизнеспособной практически во всех частях Соединенных Штатов. В солнечном месте, таком как Лос-Анджелес или Феникс, жилая система мощностью пять киловатт производит в среднем от 7000 до 8000 киловатт-часов в год, что примерно эквивалентно потреблению электроэнергии типичным домом в США.

Вторая технология — это концентрация солнечной энергии (также называемая концентрированной солнечной тепловой энергией и CSP ). Он используется в основном на очень больших электростанциях и не подходит для использования в жилых помещениях.В этой технологии используются зеркала для отражения и концентрации солнечного света на приемниках, которые собирают солнечную энергию и преобразуют ее в тепло. Тепло используется для привода теплового двигателя, обычно паровой турбины, который подключен к генератору электроэнергии, который затем используется для производства электроэнергии.

Наше будущее явно зависит от нашей способности использовать солнечные и другие возобновляемые источники энергии. Расширяющиеся технологии, налоговые льготы и адаптация коммунальных предприятий к потребителям солнечной энергии — все это обнадеживающие события в области солнечной энергии.Однако наиболее важно помнить, что в среднем по всей поверхности планеты квадратный метр собирает 4,2 киловатт-часа энергии каждый день от солнца, или приблизительный энергетический эквивалент почти барреля нефти в год.

80 Цитаты, слоганы и цитаты о солнечной энергии

Ищете цитаты о солнечной энергии и солнечных батареях? Мы собрали лучшие цитаты, высказывания, слоганы, подписи, статус, слоганы (с изображениями и картинками) солнечной энергии от известных писателей, лидеров, политиков, активистов и влиятельных лиц со всего мира.
Солнечная энергия — это лучистый свет и тепло Солнца, которые используются с помощью ряда постоянно развивающихся технологий, таких как солнечное отопление, фотоэлектрическая энергия, солнечная тепловая энергия, солнечная архитектура, электростанции на расплавленной соли и искусственный фотосинтез.
В настоящее время в 2020 году Германия является крупнейшим производителем солнечной электроэнергии в мире, и у нее достаточно установленных солнечных мощностей, чем во всем остальном мире вместе взятых. Эти вдохновляющие цитаты обязательно вдохновят вас перейти на этот возобновляемый источник энергии и распространить информацию.
Цитаты и слоганы о солнечной энергии
«Ваш сосед переходит на солнечную энергию! Тебе тоже следует! »
«Вы можете сэкономить деньги, инвестируя в солнечную энергию».
«Солнечная энергия — сегодняшний ресурс для светлого будущего!» Цитаты о солнечной энергии Изображения
«Я думаю, что будущее солнечной энергии светлое.»- Ким Салазар
« Когда происходит огромный выброс солнечной энергии, это просто называют «хорошим днем» ».
«Солнце на латыни означает солнце и является мощным источником энергии!»
«Осведомленность о солнечной энергии — самая необходимая вещь в этом мире сегодня». Цитаты о солнечной энергии
«Человечеству пора войти в солнечную систему.»- Дэн Куэйл
« Когда энергия исходит прямо от Солнца, тогда зачем мы копаем Землю ».
«Будущее за зеленой энергией, устойчивым развитием, возобновляемыми источниками энергии». — Арнольд Шварценеггер
«Я должен работать на солнечной энергии. Потому что я готов снова включиться ». — Билли Каррингтон
«Переход к чистой энергии означает инвестирование в наше будущее.»- Глория Рубен
« Если бы только был какой-то бесконечный источник энергии, которым можно было бы пользоваться весь день каждый день… »
« Солнечная энергия обязательно появится в нашем будущем. В этом есть своего рода неизбежность «. — Джим Инхоф
«Святой Грааль… способность накапливать солнечную энергию для использования, когда солнце не светит». — Джули Франц
«Солнечная энергия использует естественную энергию солнца для производства электроэнергии.Он устойчивый и возобновляемый ».
«Долгосрочные инвестиции в солнечную энергию могут обеспечить экологически чистую, зеленую и возобновляемую электроэнергию на десятилетия». Цитата по солнечной энергии
«Солнечная энергия — это последний энергетический ресурс, которым еще не владеют — солнце пока никто не облагает налогом». — Бонни Райт
«Солнечная энергия чистая, возобновляемая и рентабельная, но ей также нужно время для развития.»- Дж. Д. Хейворт
« Солнечная энергия — это энергия, получаемая Землей от Солнца. Эта энергия находится в форме солнечного излучения ».
«Использование солнечной энергии не было открыто, потому что нефтяная промышленность не владеет солнцем». — Ральф Надер
«В солнечной промышленности очень много умышленной некомпетентности, которая только начинает проявляться». — Стивен Маги
«Нам необходимо снизить стоимость солнечной энергии до уровня, конкурентоспособного для массового производства электроэнергии.»- Джим Дипесо
« Вы живете в сумеречной зоне. Что не так с солнечной энергией? (Нет прибыли) Деньги, деньги, деньги ». — Дэйв Дэвис
«Вся идея солнечного проекта состоит в том, чтобы сделать что-то полезное и заменить грязную энергию чистой». — Ник Келли
«Каждую секунду наше Солнце производит достаточно энергии, чтобы поддерживать потребности Земли в течение 500 000 лет. Как нам использовать эту силу? »
«Путь к устойчивой энергетике будет долгим… Америка не может сопротивляться этому переходу, мы должны его возглавить.»- Барак Обама
« Каждые 24 часа на Землю попадает достаточно солнечного света, чтобы обеспечить всю планету энергией на 24 года ». — Марта Маеда
«Чтобы полностью удовлетворить все наши потребности в энергии, нам нужно захватить только 1/10 000 солнечной энергии, приходящейся на Землю». — Рэй Курцвейл
«Я делаю все сам. Я смотрю на это как на сберегательную облигацию Канады, за исключением того, что солнечная энергия является доказательством инфляции.»- Джерри Пейджо
« Пришло время для устойчивой энергетической политики, которая ставит на первое место потребителей, окружающую среду, здоровье человека и мир ». — Деннис Кусинич
«Солнечная энергия будет абсолютно необходима для удовлетворения растущих потребностей в энергии и предотвращения изменения климата». — Рамез Наам
«Вместе электрической судьбой. Я твоя принцесса солнечной энергии. Ваша технологическая родственная душа. Преданность со скоростью света.»- Феликс Да Housecat
« Вы знаете, почему у нас нет солнечной энергии? Потому что солнце уходит каждый день и не говорит нам, куда оно идет! » — Льюис Блэк
«У нас есть этот удобный термоядерный реактор в небе, называемый солнцем, вам не нужно ничего делать, он просто работает. Он появляется каждый день ». — Илон Маск Цитаты о солнечной энергии Илон Маск
«Сегодня ветер — самая дешевая энергия в Америке; солнечная не отстает.Со временем ископаемое топливо будет становиться все дороже и дороже ». — Марк Руффало
«Солнечная энергия, энергия ветра, путь вперед — это сотрудничество с природой — это единственный способ попасть в другой конец 21 века». — Бьорк
«Вся энергия в конечном итоге получается для солнца, и получение ее напрямую с помощью солнечной энергии кажется лучшим способом перехода на возобновляемые источники энергии». — Питер Рив
«Нет недостатка в солнечной и ветровой энергии… и цены стремительно падают.Мы можем построить будущее чистой энергии за умеренные деньги, если захотим ». — Эндрю Блейк
«Допустим, единственное, что у нас было, это солнечная энергия — это был единственный источник энергии — если вы просто возьмете небольшой участок Испании, вы сможете обеспечить электроэнергией всю Европу». — Илон Маск
«Я не сомневаюсь, что нам удастся использовать солнечную энергию. Если бы солнечные лучи были оружием войны, у нас была бы солнечная энергия много веков назад ». — Джордж Портер
«Даже если бы у нас не было парниковых газов, нам пришлось бы отказаться от ископаемого топлива, так как у нас его закончатся.Они конечны, тогда как солнце и ветер бесконечны ». — Тед Тернер
«Наш климат очень способствует использованию солнечной энергии. Многое можно получить от использования пассивного солнечного потенциала и использования солнца для нагрева воды и наших домов ». — Билл Паркер
«Потребительская солнечная энергия снижает износ линий электроснабжения, поскольку большая часть этой солнечной энергии используется за счетчиком и никогда не проходит по проводам». — Джон С. Квортерман
«Из каждой семьи в либеральном Сан-Франциско, перешедшей на солнечную энергию с помощью SunRun в 2010 году, почти восемь семей из более консервативного Фресно перешли на нашу службу солнечной энергии.»- Линн Юрих
« В связи с постоянным ростом стоимости энергии переход на солнечную энергию дает вам возможность контролировать рост затрат на электроэнергию и создает положительный PR от выбора экологичного подхода к вашей деятельности ». — Майк Уильямс
«Солнечная энергия — это безопасная форма ядерной энергии. Мы используем термоядерные реакции на расстоянии 93 миллионов миль, чтобы получить свет, который затем преобразуем в электричество с помощью фотоэлектрических модулей ». — Шон Уайт
«В Калифорнии наблюдается бум солнечной энергетики: штат является лидером нации по производству солнечной энергии, и в течение короткого периода 11 марта Калифорния потребляла почти 40 процентов своей электроэнергии от солнца.»- Джули Франц
« Солнечная энергия, как вы знаете, не прижилась, потому что, я имею в виду, солнечная панель занимает 32 года — это 32-летняя окупаемость. Кому нужна 32-летняя окупаемость? Дело в том, что технологии еще нет ». — Дональд Трамп
«Я думаю, что нам нужно предпринять позитивные шаги в направлении космических солнечных энергетических систем. Нам нужно двигаться поэтапно. Это реальная возможность получить для человечества новый великий источник энергии ». — Дана Рорабахер
«Использование солнечной энергии предлагает огромный потенциал для защиты природных ресурсов и климата, а также для расширения использования возобновляемых источников энергии на пути к энергоснабжению, ориентированному на будущее.»- Маргарета Вольф
« Солнце — эта электростанция в небе — омывает Землю достаточным количеством энергии, чтобы многократно удовлетворить все потребности мира в энергии. Не выделяет углекислого газа. Не кончится. И это бесплатно. — Сюзанна Лок
«Подвешены высоко на каждом шесте. Как можно покупать и продавать эту мощность? Пытаюсь использовать солнечные лучи. Сделать минуты похожими на дни. Это завораживает и гипнотизирует. Услышьте силу в линиях Powerline.»- Husker Du
« Солнечная энергия на крышах становится все дешевле и дешевле, и нигде это не пугает коммунальные службы больше, чем в Аризоне, где обилие солнечного света делает солнечную энергию привлекательным вариантом для многих домовладельцев ». — Джереми Дитон
«Поскольку сейчас у нас заканчиваются газ и нефть, мы должны быстро подготовиться к третьему изменению, к строгому сохранению и использованию угля и постоянных возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия». — Джимми Картер
«Было бы здорово когда-нибудь иметь астронавтов в марсоходе на Марсе.Но почти любой, кроме руководителя нефтяной компании, сказал бы, что более важно иметь 50 миллионов автомобилей на солнечных батареях в Соединенных Штатах ». — Брэд Шерман
«Очевидно, нам нужно больше стимулов для быстрого увеличения использования энергии ветра и солнца; они сократят расходы, повысят нашу энергетическую независимость и нашу национальную безопасность, а также уменьшат последствия глобального потепления ». — Хиллари Родэм Клинтон
«Еще одним большим преимуществом солнечной энергии является то, что источник энергии бесплатный.Хотя нефть необходимо бурить, а уголь и уран добывать, источником солнечной энергии является просто солнечный свет. И, в отличие от ископаемого топлива, стоимость солнечной энергии никогда не повышается ». — Джим Оллхофф
«По мере того, как технология солнечных элементов становится все лучше и лучше, эта форма чистой возобновляемой энергии найдет все больше применений, которые занимают меньше места и производят больше электроэнергии, чтобы удовлетворить потребности наших домов в энергии. , школы и предприятия ». — Сэмюэл Бодман
«Ученые в конечном итоге перестанут возиться с солнечной энергией и сосредоточат свои усилия на использовании единственного поистине безграничного источника энергии на планете: глупости.Я предсказываю, что в будущем ученые научатся превращать глупость в чистое топливо ». — Скотт Адамс
«Прелесть солнечной энергии в том, что у нее очень низкие эксплуатационные расходы: после капитальных вложений энергия фактически бесплатна, в то время как ископаемое топливо необходимо покупать постоянно, и все указывает на то, что цены будет продолжать расти ». — Джефф Стэплтон и Сьюзан Нил
«Хотя первоначальная стоимость может быть частично компенсирована налоговыми льготами или возможностью продавать избыток электроэнергии местным коммунальным предприятиям, затраты на перевод вашего дома на солнечную энергию трудно оправдать. чисто в денежном выражении.Тем не менее, все больше домовладельцев выбирают солнечную энергию ». — Марта Маеда
«Мы похожи на фермеров-арендаторов, рубящих забор вокруг нашего дома для топлива, когда мы должны использовать неисчерпаемые природные источники энергии — солнце, ветер и приливы. … Я бы вложил деньги в солнце и солнечную энергию. Какой источник силы! Я надеюсь, что нам не придется ждать, пока закончатся нефть и уголь, прежде чем мы займемся этим ». — Томас Эдисон
«Растущие счета за электроэнергию, проблемы с климатом, опасения по поводу энергетической безопасности и усовершенствованные технологии — все это увеличивает спрос на возобновляемые источники энергии.Солнечная энергия экологически безопасна, доступна повсюду и универсальна. В настоящее время это также самый дорогой вид возобновляемой энергии, но затраты снижаются, а сам источник энергии бесплатный ». — Изабель Томас
«Дело не в том, что коммунальные предприятия выступают против солнечной энергии, сами по себе — многие инвестируют в крупномасштабные солнечные проекты, но многие коммунальные предприятия выступают против того, чтобы потребители вырабатывали собственную электроэнергию и продавали ее в сеть. Думайте об APS как о бакалейщике, который не хочет, чтобы домашние огородники продавали овощи на городской площади, за исключением того, что этот бакалейщик пользуется санкционированной правительством монополией.»- Джереми Дитон
« Излишне говорить, что последствия дешевой солнечной энергии будут поистине ошеломляющими, революционизируя практически все аспекты жизни и геополитики. Потенциально опасная ядерная энергетика устареет; грязные источники энергии, такие как уголь и нефть, уйдут в прошлое; и миру больше не придется поклоняться коррумпированным правительствам, которые просто так богаты ресурсами ». — Макс Миллер
«После многих лет экологических кампаний против сжигания ископаемого топлива и использования ядерной энергии для питания наших домов, наконец, приходит консенсус, что альтернативная энергия — путь будущего.Из всех методов, доступных как для домовладельцев, так и для владельцев бизнеса, солнечная энергия оказалась наиболее изобретательной, эффективной и финансово выгодной ». — Дэниел Мэтьюз
«Солнечная энергия — это действительно сделка с доступными субсидиями. Стоимость установленной солнечной энергии снизилась на 95 процентов с 1970 года и, как ожидается, еще больше упадет с массовым внедрением тонкопленочной технологии в ближайшем будущем. И кто может оценить пользу для здоровья от более чистого воздуха и экологическую выгоду от остановки или, по крайней мере, замедления глобального потепления.»- Дэвид Фриман
« Хотя по крайней мере 20 штатов все еще используют ископаемое топливо для своих электрических сетей, солнечная энергия растет по всей стране. Это связано не только с новым пониманием того, почему альтернативная энергия так важна для окружающей среды, но и потому, что простота установки и общая стоимость стали более удобными для пользователя; установка панелей на крыше больше не предназначена для богатых или корпоративных франшиз ». — Дэниел Мэтьюз
«Солнечная энергия больше не является« несбыточной мечтой экологов », как бы коммунальные компании ни хотели, чтобы мы в это верили.Хотя в мире все еще есть два миллиарда человек, не имеющих доступа к электричеству (и еще один миллиард, у которых оно менее 10 часов в день), в настоящее время во всем мире насчитывается 500 000 домов (в основном в деревнях стран третьего мира), которые питаются от фотоэлектрических элементов. Они знают то, чего не знают коммунальные предприятия: энергия солнца — это лучшая энергия, которую вы можете получить ». — Джон Шеффер
«Так почему же коммунальные предприятия пытаются помешать своим клиентам финансировать местную солнечную генерацию? Потому что, как предупреждал еще в 2013 году исследовательский центр Edison Electric Institute, солнечная энергия генерирует больше всего в полдень, когда коммунальные предприятия традиционно заряжают больше всего, а это означает, что солнечная энергия является разрушительной проблемой, с которой коммунальные предприятия никогда не сталкивались раньше. и если они не опередят это, они могут пойти по пути AT&T Long Lines, когда Интернет взорвался.»- Джон С. Куортерман
« В Мичиганском университете группа экспертов разработала концепцию солнечных батарей — используя древний японский аппарат, — который, по их словам, может очень эффективно отслеживать солнце. Используя киригами — тип японского искусства из бумаги, похожий на оригами — команда, в которую входят инженеры и художник, разработала то, что университет описывает как «массив маленьких солнечных элементов, которые могут наклоняться внутри большой панели». Именно эта способность к наклону позволяет клеткам следовать за солнечными лучами.»- Анмар Франгул
« Еще одним преимуществом солнечной энергии является ее безопасность. Огромное количество времени, денег и энергии тратится на обеспечение безопасности электростанций, работающих на ископаемом топливе, и атомных станций. Разлив нефти может нанести ущерб окружающей среде. Аварии на угольных шахтах часто приводят к гибели или травмам. Охранные компании и полицейские группы спецназа, которые защищают атомные электростанции, должны быть начеку, чтобы защититься от терроризма. Напротив, солнечная энергия защищена от террористических атак.В солнечной установке нет ничего, что могло бы разрушить окружающую среду. Поломка на солнечной электростанции может означать разбитое зеркало. Авария на атомной электростанции может означать серьезную катастрофу ». — Джим Оллхофф
«На поверхности Земли солнечная энергия также ограничена, потому что она непостоянна. Для угольной, газовой или атомной электростанции мощностью 1000 мегаватт требуется всего несколько акров (или гектаров) земли, и она работает днем и ночью. Солнечная электростанция мощностью 1000 мегаватт занимает квадратные мили (или квадратные километры) и работает только в дневное время.Даже в этом случае мечта о производстве электроэнергии из солнечного света в больших масштабах не исчезнет. Солнечные батареи десятилетиями использовались для питания спутников и космических зондов. Когда-нибудь они могут помочь привести в действие лунную базу. В отличие от ситуации на Земле, солнечный свет постоянно светит в космосе, и идея развертывания огромных массивов солнечных элементов на околоземной орбите и отправки вырабатываемой ими электроэнергии на Землю с помощью микроволновых передатчиков была предложена более 40 лет назад американцами чешского происхождения. ученый и инженер Питер Глейзер.»- Франклин Хэдли Кокс
« Солнечная энергия — это большая идея, время которой пришло. И, как и космическая программа, солнечная энергия — это идея, которая может существенно и позитивно повлиять на нашу страну. В ближайшие месяцы, в ближайшие годы нам предстоит принять важные решения о том, как бороться с изменением климата, уменьшать нашу зависимость от иностранных источников энергии и повышать нашу экономическую конкурентоспособность. Прелесть солнечной энергии в том, что она предлагает элегантное решение всех трех этих проблем.Представьте, что было бы, если бы каждый раз, когда шел дождь, проливался масляный дождь, большие черные капли падали с неба. Не думаете ли вы, что мы найдем способ побегать с большим ведром и собрать всю ту энергию, которая падала с неба? Я знаю, что это звучит абсурдно, но реальность такова, что то, что у нас есть сегодня снаружи, очень похоже на это. Буквально у нас есть полезная энергия, изливающаяся с неба, и нигде не бывает солнечного дождя с большей интенсивностью и постоянством, чем на юго-западе Америки.»- Габриэль Гиффордс
Цитаты о солнечных батареях
« С солнечными батареями будущее выглядит ярким ».
«Солнечная панель… Солнце не заряжает энергию!»
«Иметь солнечные батареи на крыше — это действительно круто». — Билл Гейтс
«Мой дом работает от солнечной энергии. Я говорю республиканцам: «Вы можете ненавидеть субсидии — я тоже ненавижу субсидии — но вы не можете ненавидеть солнечные батареи.»- Томас Масси
« Сама по себе фотоэлектрическая технология немного волшебна — солнечный свет падает на этот инертный материал, и вы получаете электричество прямо из него ». — Проф. Мартин Грин
«Если у вас есть солнечная панель на крыше, энергия становится бесплатной. Как только мы переведем всю нашу электросеть на экологически чистые и возобновляемые источники энергии, стоимость жизни снизится ». — Элизабет Май
«Я езжу на гибриде, и мы поменяли наши лампочки и окна, установили солнечные панели, геотермальные тепловые насосы и многое другое.»- Альберт Гор
« Использование солнечной энергии в качестве возобновляемого источника энергии для тех, кто не может устанавливать солнечные панели на своих крышах, позволяет большему количеству сообществ получать выгоду от солнечных батарей. V Джефф Ван Дрю
«Я живу в своем фургоне, что дает мне возможность лично оценить мощность и освещение. Несколько лет назад я перестроил интерьер своего фургона, включив в него солнечные батареи и аккумулятор, питающий светодиоды для освещения и позволяющий заряжать телефон и ноутбук.»- Алекс Хоннольд
« Я знаю, что уголь грязный, но это все, что у нас есть. Как бы я ни хотел иметь чистую энергию — солнечные батареи повсюду — прямо сейчас у нас есть только уголь. Люди, которых я люблю, и люди, с которыми я вырос, — это их средства к существованию, и я не хочу, чтобы они голодали ». — Ричард Охеда
«Приятно осознавать, что вы вносите свой справедливый вклад в смягчение последствий глобального потепления. Приятно знать, что твое будущее в большей безопасности.И давайте посмотрим правде в глаза: солнечная энергия — это круто. Когда вы кладете панели на крышу, люди это замечают, и они будут к вам лучше относиться. Ну, может быть… »- Рик Дегунтер
« Солнечный свет и ветер по своей природе ненадежны и расходуют энергию. Таким образом, добавление солнечных панелей и ветряных турбин в сеть в больших количествах увеличивает стоимость производства электроэнергии, ограничивает использование ископаемого топлива и увеличивает воздействие производства энергии на окружающую среду ». — Майкл Шелленбергер
«Я надеюсь, что наука о климате станет большим событием.И затем я хочу, чтобы инженеры-электрики решали мировые энергетические проблемы, проблемы распределения энергии. Я хочу, чтобы инженеры-механики улучшили транспортные системы. Я хочу, чтобы инженеры-химики разработали более совершенные солнечные панели и так далее ». — Билл Най
«Америка является домом для лучших исследователей, передовых производителей и предпринимателей в мире. Нет причин, по которым мы не можем возглавить планету в производстве солнечных панелей и ветряных турбин, разработке интеллектуальной энергосистемы и вдохновении следующих великих компаний, которые станут титанами новой экономики зеленой энергетики.»- Брэд Шнайдер
« Солнечные панели резко снижаются в цене на ватт. В результате общее количество солнечной энергии растет не линейно, а экспоненциально. Он удваивается каждые 2 года, а это уже 20 лет. И опять же, это очень плавная кривая. Есть все эти аргументы, субсидии, политические баталии и банкротства компаний, они собирают миллиарды долларов, но за всем этим хаосом стоит очень плавное развитие.”- Рэй Курцвейл
Заинтересованы в переходе на солнечную энергию для питания вашего дома? Дайте нам знать, что вы думаете, и если эти цитаты о солнечной энергии вдохновят вас, не стесняйтесь поделиться ими с друзьями и семьей в Facebook, Instagram, Pinterest и т. Д.

Об авторе

Ананья Бхатт

Я Ананья окончила Холмс-колледж в Сиднее. Я профессиональный оратор, и мне нравится мотивировать людей и вдохновлять их реализовывать свои мечты.Я был активным участником The Random Vibez последние 2 года. Делитесь цитатами, пословицами и высказываниями великих авторов, чтобы затронуть жизнь людей и сделать ее лучше.

Солнечная энергия будет иметь значение — в конечном итоге

Из различных технологий следующего поколения, которые рассматриваются всякий раз, когда обсуждается будущее энергетики, дешевая солнечная энергия является наиболее многообещающей. Земля залита почти безграничной энергией солнца, и эту энергию можно использовать для производства электроэнергии без выделения парниковых газов.Европейская комиссия подсчитала, что установка солнечных батарей на поверхности каждой южной крыши в Европе полностью удовлетворит потребности континента в электроэнергии.

Но основные технологии производства солнечной электроэнергии — солнечная тепловая энергия и фотоэлектрические элементы — слишком дороги, чтобы в значительной степени вытеснить ископаемое топливо. Сегодня энергия, производимая фотоэлектрическими элементами на основе кремния, примерно в пять раз дороже, чем энергия, производимая на ископаемом топливе. И хотя солнечные тепловые системы могут производить электроэнергию дешевле, для них требуются большие участки земли в очень солнечных местах.

Фотогальваника у дешевеет: по данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США, стоимость производства фотоэлектрических модулей в период с 1992 по 2005 год упала в среднем на 5,5 процента в год. По оценкам, к 2030 году фотоэлектрическая энергия будет обеспечивать всего 4 процента мировой электроэнергии. Это значительное улучшение по сравнению с крошечной долей в 1 процент мировой электроэнергии, которую сегодня производит солнечная энергия, но этого все еще недостаточно для значительного сокращения выбросов парниковых газов.

Что действительно нужно, так это лучшая солнечная технология. Многие исследовательские группы возникли для реализации различных подходов (см. «Исследования для наблюдения») , которые включают создание солнечных элементов из органических полимеров, использование солнечной энергии для разделения воды на кислород и водород, использование биологических путей и наноустройств для захвата солнечная энергия в виде жидкого топлива, а также улавливание и сбор фотонов с помощью наночастиц. Если мы разработаем адекватные технологии хранения, дешевая солнечная энергия может стать повсеместной.По словам Нейта Льюиса, химика из Калифорнийского технологического института, если покрыть 1,7 процента территории США солнечными коллекторами, работающими с 10-процентной эффективностью, это обеспечит три тераватта энергии, что достаточно для удовлетворения энергетических потребностей Америки. (Для сравнения, 3,6 процента территории Соединенных Штатов находится в системе национальных парков.) Фактически, Солнце доставляет на Землю больше энергии за один час, чем человечество потребляет в течение года, что делает солнечную энергию единственным возобновляемым источником энергии. источник энергии, способный удовлетворить мировые потребности.

График предоставлен: Tommy McCall

Solar 101: Часто задаваемые вопросы о солнечной энергии

Солнечная энергия — это будущее энергетики, позволяющее вам как потребителю энергии не только быть энергоэффективным, но и сэкономить деньги. Солнечная энергия — один из основных чистых и устойчивых источников энергии, приносящий пользу как потребителям, так и всему миру, в котором мы живем.

Итак, что вы должны знать?

Что такое солнечная энергия?

Солнечная энергия — это самый богатый доступный нам источник энергии на Земле.Энергия солнца более чем в 10 000 раз превышает потребность мира в энергии в любое время суток. Это форма «возобновляемой энергии» или «чистой энергии», то есть энергии, поступающей из естественных источников, которые всегда доступны. В последние годы ученые изучали солнечную энергию как источник энергии для домов и предприятий — сейчас она составляет более одной восьмой всех источников энергии, используемых в Соединенных Штатах.

Эта 1/8 часть включает энергию, которая была использована для выращивания наших сельскохозяйственных культур, сушки кормов и согрева нас, но теперь ее можно использовать для обогрева воды и питания ваших домов и предприятий.

Как работает солнечная энергия?

Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии правительства США заявляет, что «количества солнечного света, падающего на поверхность земли за полтора часа, достаточно, чтобы обеспечить потребление энергии во всем мире в течение целого года». Солнечная энергия получается от солнца. Солнечная энергия исходит из испускаемого солнцем света — электромагнитного излучения, которое достигает поверхности Земли. Благодаря установке и использованию солнечных батарей солнечный свет и солнечное излучение преобразуются в энергию, которую могут использовать наши технологии.Тепловое излучение солнца вызывает реакцию, в результате которой вырабатывается электричество.

Влияет ли солнечное излучение на нашу Землю отрицательно?

Отсутствие негативного воздействия солнечного излучения при использовании возобновляемых источников энергии. В среднем 70% излучения Солнца поглощается Землей, а остальные 30% отражаются обратно в космос. Однако парниковые газы, выделяемые при сжигании ископаемого топлива (невозобновляемого источника энергии), улавливают солнечное излучение, вызывая повышение температуры Земли.Средняя глобальная температура Земли, которая покрывает всю поверхность, зависит от того, сколько энергии мы получаем от Солнца и сколько возвращается в космос, и в результате невозобновляемой энергии Земля испытала глобальное изменение температуры примерно на 1 ℃.

Как производится солнечная энергия?

Солнечное излучение улавливается фотоэлектрическими элементами в солнечных панелях, где затем преобразуется в электрическую энергию. Солнечные панели, используемые для улавливания солнечного света и излучения, состоят из 60 или более солнечных элементов и бывают двух основных типов — монокристаллические или поликристаллические — с незначительной разницей в мощности.Оба типа элементов служат одной и той же цели для солнечной системы, но элементы монокристаллических солнечных панелей сделаны из монокристалла кремния, а поликристаллические элементы солнечных панелей сделаны из множества фрагментов расплавленного кремния. Монокристаллические панели, считающиеся премией из двух, имеют более высокую эффективность преобразования и более гладкий вид. Поликристаллические элементы — более дешевый вариант, но они имеют немного меньшую эффективность и для некоторых выглядят менее эстетично.

Для успешного преобразования солнечного излучения в электрическую энергию через солнечные панели существует сложный процесс, который состоит из следующих элементов: солнечные панели, фотоэлектрический модуль, проводка, инверторы и т. Д.Фотоэлектрический модуль является ядром солнечных элементов, когда солнечный свет попадает на модуль преобразования, каждая ячейка вырабатывает напряжение постоянного тока (DC). Проводка постоянного и переменного тока (AC) отвечает за включение / выключение питания и от инвертора. Инвертор отвечает за получение постоянного тока от солнечной батареи и / или батарей и преобразование его в переменный ток для использования в здании или в сети. Иногда устанавливают батареи для химического хранения электроэнергии, которая будет использоваться, когда солнце не падает на панели, например, в ночное время.Наконец, солнечные контроллеры используются для регулирования тока энергии в батареях. Солнечная энергия становится возможной благодаря работе каждого из этих компонентов.

Сколько стоит солнечная энергия?

Цены на солнечные батареи постоянно снижаются. То, что вам следует ожидать, зависит от размера системы и федерального налогового кредита: 10-киловаттная мощность варьируется от 17 650 до 23 828 долларов, а средняя цена за ватт — от 2,40 до 3,22 доллара. Стоимость зависит от того, сколько энергии вы хотите произвести, в зависимости от того, планируете ли вы использовать солнечную электроэнергию в своем доме или на работе.На приведенной ниже диаграмме показана средняя стоимость солнечных панелей в зависимости от размера системы:

,3976 767 967 967 967 967 9679,3907

Размер системы	Средняя стоимость системы солнечных панелей до налоговых льгот	Средняя стоимость системы солнечных панелей после налоговых вычетов
2 кВт	5,620 долл. США	4,159 долл. США
3 кВт	8,430	долл. США 6,238
$ 14 050	$ 10 397
6 кВт	$ 16 860	$ 12 476
7 кВт		7 кВт	$ 19 670 14770 906 970
9 кВт	25 290 долл. США	18,715 долл. США
10 кВт	28,100 долл. США	долл. США	56 200 долл. США	41588 долл. США
25 кВт	70 250 долл. США	51 985 долл. США

Налоговая скидка на солнечную батарею снижает ваши расходы на 26%, просто для того, чтобы сэкономить тысячи долларов на установке системы солнечной энергии. идет солнечный.Стоимость может зависеть от вашего штата, поэтому лучше сравнить цены с различными поставщиками в вашем районе, чтобы убедиться, что вы получаете лучшее предложение.

Для чего можно использовать солнечную энергию?

Солнце заставляет растения расти, дует ветер и влияет на температуру во всем мире. Он также может питать вашу бытовую технику, мобильный телефон и кондиционер. Солнечная энергия может использоваться для:

Обеспечения электричеством домов и предприятий — солнечная система, установленная на крышах домов, может обеспечивать электроэнергией все заведение.
Нагрейте воду — солнечные панели поглощают тепло, а затем передают его в резервуар для воды. Это может быть ваша домашняя вода или даже бассейн.
Обогрейте свой дом или офис — солнечные системы отопления в сочетании с системами принудительного горячего воздуха могут обогревать дома.
Обеспечьте свет в вашем доме или офисе (одно из наиболее распространенных применений). Солнечное освещение присутствует в домах, уличные фонари и дорожные знаки.
Зарядка портативных аккумуляторов — портативные солнечные фотоэлектрические зарядные устройства можно использовать для зарядки портативной электроники, например сотового телефона.
Электроэнергия для вашего транспорта — солнечная энергия используется для питания автобусов, поездов и самолетов. Машины на солнечных батареях, хотя и не широко доступны, находятся в разработке. В 2015 году мы работали с компанией UAH, чтобы использовать солнечную энергию для некоторых их гольф-мобилей.

Обладая потенциалом для удовлетворения повседневных потребностей, солнечная энергия может стать источником энергии для вашего будущего.

Почему солнечная энергия не используется более широко?

Солнечная энергия — это не новая концепция, но даже всего несколько лет назад она могла быть дорогостоящей в реализации и недоступной для многих людей.Однако сейчас многие семьи в США и во всем мире перешли на использование солнечной энергии в качестве основного источника энергии. С течением времени солнечная энергия становится все более широко используемой, а цены продолжают падать.

Использование солнечной энергии дает следующие преимущества:

Солнечная энергия не исчерпывается, что делает ее возобновляемым источником, который у нас всегда будет в наличии.
То, что вы платите за энергию, упадет, насколько это зависит от размера вашей солнечной системы.
Вы можете производить электроэнергию и тепло, делая их использование разнообразным.
Обслуживание дешевое и простое. Это так же просто, как чистить панели несколько раз в год.
В существующие в отрасли системы солнечной энергии постоянно вносятся усовершенствования.
Солнечные панели обычно служат от 25 до 30 лет или даже больше.
Солнечная энергия более оптимальна для окружающей среды.
Хотя солнечная энергия может стоить дороже на начальном этапе, существуют налоговые льготы, которые снижают цены.

К недостаткам использования солнечной энергии относятся:

Авансовая или начальная стоимость может быть высокой — оплата панелей, инвертора, батарей, проводки и установки.
Солнечная энергия зависит от погоды, и вам могут понадобиться батареи, чтобы упростить производство или сохранить его на потом.
Добавление аккумуляторной батареи делает систему более дорогой.
Возможно, вам потребуется больше солнечных панелей, чем у вас есть места.
Существует некоторое загрязнение, связанное с первоначальным производственным процессом солнечных панелей.

Кто может получить выгоду от солнечной энергии?

Каждый может получить выгоду от использования солнечной энергии. Вам не обязательно жить на солнечном пляже, чтобы пользоваться энергией, которую солнце дает нам, и вы не останетесь без нее, если живете в облачном регионе. Пока солнечные энергетические системы производятся и размещаются надлежащим образом, риски намного ниже, чем у невозобновляемых источников энергии, которые мир использует сейчас.

Какова реальность солнечной энергии?

Солнечная энергия оказалась в изобилии и с годами становится все более популярной.Солнце намного меньше загрязняет окружающую среду, энергоэффективно и экономит деньги. Существует множество неправильных представлений об использовании солнечной энергетической системы, из-за которых люди избегают этого, но с нашей помощью и решимостью научить вас возобновляемой энергии, мы можем преодолеть эти заблуждения и реализовать будущее чистой энергии.

Источники:

Руководство для преподавателей: «Думайте экологично — использование возобновляемой солнечной энергии»

Это задание является частью нашего инструмента «Инженерия в классе» для преподавателей! Щелкните здесь, чтобы узнать больше о научных стандартах нового поколения (NGSS) для инженерии, установить связь с НАСА и узнать о других мероприятиях, соответствующих стандартам.

›Изучите инструмент

Обзор

Процесс перехода на более чистые формы энергии — сложный вопрос. Think Green позволяет учащимся разбить проблему на более простые части и изучить солнечную энергию. Студенты будут моделировать поступление солнечной энергии в разных местах, анализировать рентабельность установки солнечных панелей и определять подходящие места для солнечных панелей.

На этом уроке учащиеся:

Получат доступ к данным и импортируют их в электронную таблицу
Модель солнечной энергии, полученная на нескольких широтах при различных условиях
Сравните рентабельность установок солнечных панелей различных размеров
Определите подходящие варианты использования и места для солнечного коллектора
Объясните, как использование солнечной энергии может принести пользу обществу

Материалы

Компьютер с доступом в Интернет

Microsoft Excel или другое программное обеспечение для работы с электронными таблицами

Цифровые карты, такие как Google Maps или Bing Maps

Приложение люксметра для Android или iOS

(дополнительно) Паспорт солнечной энергии для JPL, Сиэтл и Мехико — Загрузить электронную таблицу Excel | Скачать PDF

Менеджмент

Студенты могут работать индивидуально или в небольших группах.Хотя все учащиеся будут использовать одно и то же местоположение для исходного ряда данных, будут разные местоположения, выбранные для их альтернативных местоположений на шаге 5.
Чтобы ответить на запросы обсуждения, учащиеся должны быть в небольших группах.
Контрольные вопросы следует вставить в таблицу или записать.
Дополнительные задания можно проводить индивидуально или в группах, в зависимости от потребностей учащихся и / или класса.

Предпосылки

Солнечная энергия — это лучистая энергия, производимая солнцем.Каждый день солнце излучает огромное количество энергии. Сколько солнечной энергии получает место на Земле, зависит от нескольких условий. Самое главное, это зависит от широты (поскольку это связано с сезоном года, угла наклона солнца и количества световых часов), а также от ясности или облачности неба.

В этом упражнении анализируются спутниковые данные НАСА для получения энергии от солнца и облачного покрова. Различные районы получают возобновляемую солнечную энергию в разном количестве.

Солнечный коллектор — это один из способов сбора тепла от солнца.Закрытая машина в солнечный день похожа на солнечный коллектор. Когда солнечный свет проходит через стеклянное окно автомобиля, он поглощается чехлами сидений, стенами и полом автомобиля. Поглощенный свет превращается в тепло. Стеклянные окна машины пропускают свет, но не пропускают наружу тепло. Вот почему теплицы так хорошо работают и остаются в тепле круглый год.

Словарь:

Широта: мера, определяющая положение точки на Земле с севера на юг.Это угол между линией, соединяющей точку на Земле и центром Земли, и экваториальной плоскостью Земли. Есть три способа выразить широту. Самый знакомый показывает 0-90 градусов северной широты и 0-90 градусов южной широты. В компьютерную эпоху это стало от -90 до +90, где -45 соответствует 45 градусам южной широты. Третий метод менее привычен и называется холодным. Ширина широты составляет 0 градусов на северном полюсе, 90 градусов на экваторе и 180 градусов на южном полюсе.Итак, 45 градусов южной широты эквивалентны широте 135 градусов.
Долгота: мера, определяющая положение точки на Земле с востока на запад. Это угловое расстояние вдоль линии широты от Гринвичского меридиана (расположенного за пределами Лондона) — эталонная долгота, установленная на уровне 0 градусов. Есть три эквивалентных способа выражения долготы, и ученые склонны использовать их как синонимы. Наиболее известные значения долготы — это 0–180 градусов восточной долготы и 0–180 градусов западной долготы.Это также может быть выражено как 0-360 градусов восточной долготы или просто 0-360 градусов долготы. В этом случае 270 градусов восточной долготы эквивалентны 90 градусам западной долготы. Третья система возникла в компьютерную эпоху, когда было неудобно переносить и число (0–180), и символ (восток или запад). Затем было разработано новое соглашение от -180 до +180. В этом случае -90 эквивалентно 90 градусам западной долготы.
Загрязнение: термин, относящийся к повышенной концентрации нежелательных веществ (твердых, жидких или газообразных) в воде, атмосфере или суше Земли . Может быть натуральным или искусственным.
Возобновляемая энергия: энергия, которую можно восполнить за короткий период времени, например, энергия от солнца, ветра, воды или геотермальных источников. Как правило, мало опасений, что эти источники энергии станут дефицитными или будут исчерпаны, в отличие от ископаемого топлива. Ископаемые виды топлива включают уголь, нефть и газ.
Солнечный коллектор: устройство, которое улавливает солнечную энергию и фокусирует ее на небольшой площади в более удобной или сохраняемой форме.Эти устройства могут быть простыми, например, теплица, или сложными, например, солнечные батареи или солнечные концентраторы.
Солнечное излучение: электромагнитное излучение или энергия, излучаемая солнцем. Энергия, исходящая от солнца, достигает пиков в видимых длинах волн, но также включает ультрафиолетовые и инфракрасные волны.

Процедуры

Соберите данные о солнечной энергии в вашем районе.
- Найдите широту и долготу вашей школы, введя ее адрес в EarthExplorer Геологической службы США.Широта и долгота введенного адреса будут отображаться в результатах поиска.
  Кроме того, вы можете использовать USGS LandLook для поиска вашей школы с помощью значка поиска с увеличительным стеклом в верхнем левом углу. Широта и долгота будут отображаться в нижнем левом углу карты.
  Вы также можете попробовать щелкнуть правой кнопкой мыши местоположение на Google Картах и выбрать «Что здесь», чтобы отобразить широту и долготу этого места. Или в Bing Maps щелкните место правой кнопкой мыши, чтобы открыть меню, показывающее его широту и долготу.
  Вот пример расположения Лаборатории реактивного движения в Пасадене, Калифорния:
  широта: 34,199635
  долгота: -118,174654
- Округлите числа до двух десятичных знаков. Отрицательная долгота указывает на то, что местоположение находится к западу от линии долготы 0 градусов. Например, в приведенном выше примере вы можете использовать -118,17 или 118,17 Вт.
- В приведенном выше примере широта составляет 34,20 северной широты, а долгота — 118,17 Вт.
Перейти в My NASA Data Earth System Data Explorer .
- Щелкните Data Set , выберите Atmosphere , разверните All Data .
- В соответствии с Длинноволновое и коротковолновое излучение на поверхности Земли выберите Ежемесячный поток энергии на поверхность за счет коротковолнового излучения .
- Выберите Время из опций под Линейными графиками в левой части экрана.
- Введите широту и долготу рядом со значком компаса в виде розы.
  - Введите широту в оба поля над и под значком.
  - Введите долготу в оба поля слева и справа от значка.
- Выберите 12-месячный промежуток времени из раскрывающихся меню Дата / время начала и Дата / время окончания (например, с января 2018 г. 2.

Перенесите эту информацию в Microsoft Excel или другую программу для работы с электронными таблицами (Microsoft Excel является наиболее распространенной программой для работы с электронными таблицами, поэтому инструкции будут относиться к функциям Microsoft Excel)

Откройте пустой рабочий лист.

Скопируйте информацию о поступающей солнечной энергии в электронную таблицу способом, подобным приведенной ниже таблице.

Данные для этого упражнения — это числовое значение, которое следует за двоеточием в каждой строке месяца (например,г., 337.100). Его можно ввести прямо в таблицу или использовать функцию «Текст в столбцы» для разделения данных для облегчения копирования.

7 907 907 907 907 907 907 907 907 907 907 9077

	Школа	Расположение B	Расположение C
июль
Сентябрь
Октябрь

январь
февраль
март
	907 907 907 907 907
июнь

Создайте свой график.Выделите данные в столбцах A и B и выберите линейный график в меню Insert или Chart (в зависимости от того, какую версию программного обеспечения вы используете).

Чтобы лучше понять доступность солнечной энергии во всем мире, выберите два других местоположения: одно в более высоких широтах, а другое в более низких. Повторите процесс из описанных выше шагов, чтобы собрать данные и ввести их в электронную таблицу и диаграмму. Вы можете добавить следующий столбец данных в свою диаграмму, выбрав диаграмму, а затем щелкнув и перетащив небольшой квадратный якорь в верхнем правом углу ячейки B1 в ячейку C1.Вы также можете добавить данные в диаграмму, щелкнув диаграмму правой кнопкой мыши и выбрав в меню Выбрать данные. В меню Data Source добавьте новую серию и выберите ячейку «Имя», значения Y и метки оси X.
Теперь, когда студенты изучили солнечную энергию из разных мест, им должно быть ясно, что широта и время года играют большую роль в определении того, сколько солнечной энергии получено в данном месте. Попросите учащихся собрать данные о том, сколько киловатт-часов на квадратный метр в день (кВтч / м2 / день) получает ваша школа.
- Посетите программу просмотра доступа к данным NASA POWER.
- Выберите SSE-Renewable Energy из раскрывающегося меню User Community .
- Выберите Climatology в качестве временного среднего.
- Введите широту и долготу школы.
- Выберите CSV в качестве формата выходного файла.
- В разделе параметров найдите и выберите параметр All Sky Insolation Incident on a Horizontal Surface в подменю Sizing and Pointing of Solar Panels and for Solar Thermal Applications .
- Нажмите Отправить .
- Нажмите кнопку CSV , чтобы открыть или сохранить выходные данные в виде файла значений, разделенных запятыми.
Учитывая, что коммерчески доступные панели имеют КПД примерно 15-20%, они не будут генерировать общее количество солнечной энергии, получаемой за день в данном месте. Попросите учащихся подсчитать, сколько кВтч / м2 / день можно произвести с помощью солнечной панели с КПД 15% или 20%.
Вы можете выбрать, чтобы учащиеся рассчитывали значения эффективности как 15%, так и 20%.Они должны ввести эти данные в электронную таблицу в столбце с отметкой кВтч / м2 / день с января по декабрь. Помните, что эти значения рассчитаны за день и должны быть преобразованы в ежемесячные итоги.
Используйте счет за коммунальные услуги вашей школы, чтобы сравнить, сколько кВтч в месяц ваша школа использует с тем, сколько кВтч / м ² / день может быть произведено солнечными батареями. Возможно, вам придется собрать несколько счетов за коммунальные услуги, чтобы завершить это сравнение. Введите количество киловатт-часов в месяц, используемое школой, в таблицу в столбец, отмеченный киловатт-часами с января по декабрь.Затем ученики должны рассчитать, сколько квадратных метров панелей потребуется для выработки всей электроэнергии, необходимой для питания школы в месяц.
Свяжитесь с местными компаниями по установке солнечных батарей, чтобы узнать стоимость установки солнечных панелей различных размеров. Попросите учащихся определить, какой размер солнечной установки будет идеальным для школы, учитывая разный размер установок и количество электроэнергии, которую они будут вырабатывать. Идеальный размер достигается, когда стоимость установки солнечных панелей компенсирует стоимость электроэнергии, которую в противном случае пришлось бы покупать в течение их расчетного срока службы.(Большинство производителей панелей предлагают 25-летнюю гарантию.)

Обсуждение

После выполнения шага 8, описанного выше, учащиеся в небольших группах ответят на следующие вопросы и будут готовы ответить на них в классе.

Как вы думаете, будет ли рентабельно построить или купить установку солнечных батарей? Почему или почему нет?
Объясните, почему знание среднего количества облачности в данной области важно при принятии решения о том, использовать ли солнечную энергию в качестве источника энергии.
Какая связь между временами года (зима, весна, лето и осень или влажный / сухой, в зависимости от местоположения) и количеством солнечной энергии, которую получает конкретное место?
Используя карту Global: Climate Zones, Observed Climate Data, 1976–2000 гг., Объясните, как широта влияет на климатические зоны (для доступа к картам с высоким разрешением необходимо создать бесплатную учетную запись EarthData).
Как бы выглядели линии на диаграмме солнечной энергии для местоположения в южном полушарии? Почему?

Оценка

Если вы / ваши ученики знакомы с формулами, используйте их в Excel, чтобы ответить на следующие вопросы.В противном случае используйте бумагу и карандаш или калькуляторы.

Какую среднемесячную солнечную энергию получает ваша область в год без облаков?
Какую среднемесячную солнечную энергию получает ваша область в год с облаками?
Какова средняя разница в солнечной энергии, получаемой за год при ясном небе, по сравнению с облачным небом?
Какова средняя разница в солнечной энергии, получаемой за год между вашими тремя местоположениями, как для ясного, так и для облачного неба?
Сколько квадратных метров солнечных панелей с эффективностью 20% потребуется вашей школе для обеспечения всех потребностей школы в энергии в месяц и в год?
Сколько квадратных метров солнечных панелей необходимо установить, чтобы установка солнечных панелей стала рентабельной мерой?

Пристройки

Какое загрязнение (выбросы парниковых газов) создает ваш дом или школа? Используйте счет за коммунальные услуги для вашего дома или школы и калькулятор выбросов Агентства по охране окружающей среды (EPA).
Во многих местах потребители энергии могут указывать, хотят ли они, чтобы энергия, которую они покупают, поступала из таких источников, как природный газ или возобновляемые источники энергии. Используйте счет за коммунальные услуги дома или в школе, чтобы выяснить разницу в стоимости природного газа и возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра. В некоторых местах счет за коммунальные услуги может содержать надбавку за природный газ и надбавку за энергию ветра. Если его нет в вашем счете, воспользуйтесь веб-сайтом Green Power Partnership, чтобы оценить надбавку за зеленые источники электроэнергии, такие как солнечная или ветровая энергия, для местоположения в вашем штате.

Является ли надбавка за природный газ постоянной или колеблется? (Это может потребовать сравнения нескольких счетов за коммунальные услуги для разных сезонов.)
Какова надбавка за экологически чистые источники энергии, такие как солнечная или ветровая энергия?
Узнайте, устранит ли покупка солнечной или ветровой энергии надбавку за природный газ в счетах за коммунальные услуги.
Вы бы сэкономили, если бы стали экологически чистыми и приобрели солнечную или ветровую энергию вместо природного газа? Если да, оцените, сколько вы бы сэкономили.

Обсудите возможные места на территории кампуса для установки солнечных батарей. Используя бесплатное приложение для люксметра для Android или iOS, измеряйте входящий свет в этих местах в разное время дня и разное время года в ясные дни, чтобы выбрать оптимальное место для потенциальной установки солнечных панелей. Подобно тому, как студенты изображают поступающую солнечную энергию на разных широтах, они могут отображать показания в люксах в разных местах на территории кампуса. Преобразование люкс в ватты на квадратный метр — это сложный расчет, который требует знания цвета, температуры и длины волны, но для солнечного света существует упрощенное приближение — умножьте полученное вами значение в люксе на 0.0079 для определения ватт на квадратный метр. Это может помочь учащимся сравнивать местоположения.

План урока предоставлен Синди Генри, Оклахома-Сити, Оклахома с обновлениями и модификациями в 2015 году.

Как работает солнечная энергия?

Солнце — эта электростанция в небе — омывает Землю достаточным количеством энергии, чтобы многократно удовлетворить все потребности мира в энергии. Не выделяет углекислого газа. Не кончится. И это бесплатно.

Так как же люди могут превратить это изобилие солнечных лучей в полезное электричество?

Солнечный свет (и весь свет) содержит энергию.Обычно, когда свет попадает на объект, энергия превращается в тепло, подобное теплу, которое вы чувствуете, сидя на солнце. Но когда свет попадает в определенные материалы, энергия вместо этого превращается в электрический ток, который мы затем можем использовать для получения энергии.

Старая солнечная технология использует большие кристаллы из кремния, который вырабатывает электрический ток при попадании света. Кремний может это делать, потому что электроны в кристалле поднимаются и движутся под воздействием света, а не просто покачиваются на месте, выделяя тепло.Кремний превращает значительную часть световой энергии в электричество, но это дорого, потому что большие кристаллы трудно выращивать.

В новых материалах используются более мелкие и дешевые кристаллы, такие как селенид меди-индия-галлия, из которых можно формировать гибкие пленки. Однако эта «тонкопленочная» солнечная технология не так хороша, как кремний, в превращении света в электричество.

В настоящее время солнечная энергия составляет лишь крошечную часть от общего объема производства электроэнергии в США, потому что она дороже, чем такие альтернативы, как дешевый, но сильно загрязняющий окружающую среду уголь.Солнечная энергия примерно в пять раз дороже, чем то, что люди платят за ток, выходящий из розеток.

Чтобы иметь надежду на замену ископаемого топлива, ученым необходимо разработать материалы, которые можно было бы легко производить в массовом порядке и преобразовывать достаточно солнечного света в электричество, чтобы окупить вложенные средства.

Мы попросили Пола Аливисатоса, заместителя директора лаборатории Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Калифорнии и руководителя их исследовательского проекта солнечной энергии Helios, объяснить, как люди улавливают энергию солнечного света и как мы можем делать это лучше.

[ Далее следует отредактированная стенограмма интервью. ]

Что такое солнечная батарея?
Солнечный элемент — это устройство, которое люди могут сделать, которое преобразует энергию солнечного света в электричество.

Как солнечный элемент превращает солнечный свет в электричество?
В кристалле связи [между атомами кремния] состоят из электронов, общих для всех атомов кристалла. Свет поглощается, и один из электронов, находящихся в одной из связей, возбуждается до более высокого энергетического уровня и может перемещаться более свободно, чем когда он был связан.Затем этот электрон может свободно перемещаться по кристаллу, и мы можем получить ток.

Представьте, что у вас есть выступ, вроде полки на стене, вы берете мяч и бросаете его на этот выступ. Это похоже на продвижение электрона на более высокий энергетический уровень, и он не может упасть. Фотон [пакет световой энергии] входит, ударяет электроном о выступ [представляющий более высокий уровень энергии] и остается там до тех пор, пока мы не сможем подойти и собрать энергию [с помощью электричества].

Какая самая большая разница между тем, как растение улавливает световую энергию, и тем, как мы это делаем с помощью солнечных батарей?
Мы хотели бы делать то, что делают растения, потому что растения поглощают свет и [они используют] этот электрон для изменения химической связи внутри растения, чтобы фактически производить топливо.

Можете ли вы сделать искусственный фотосинтез и подражать растению?
Мы хотели бы иметь возможность сделать солнечный элемент, который вместо электричества производит топливо.Это было бы очень большим достижением. Сейчас это очень активная тема среди исследователей, но трудно предсказать, когда мы сможем ее использовать.

Одна из причин, по которой мы любим сажать деревья, заключается в том, что они убирают CO ₂ из воздуха. Если бы мы могли сделать это [с солнечной батареей], тогда мы могли бы решать проблемы глобального потепления даже более непосредственно, потому что мы извлекали бы CO ₂ из воздуха, чтобы сделать наше топливо.

Насколько хорошо нынешние солнечные элементы улавливают световую энергию?
Так что можно говорить об энергоэффективности.Энергоэффективность типичного кристаллического кремниевого элемента составляет от 22 до 23 процентов [диапазон, что означает, что они преобразуют до 23 процентов света, падающего на них, в электричество]. Те, которые вы обычно можете себе позволить поставить на крыше, ниже, где-то между 15 и 18 процентами. Самые эффективные, такие как спутники, могут иметь КПД, приближающийся к 50 процентам.

«Солнце – это единственный основной источник энергии и жизни на Земле»: Интервью ко Всемирному дню Солнца

«Солнечная энергия» доклад — Kratkoe.com

Солнечная энергия — сообщение доклад

Вариант 2

Солнечная энергия

Интересные ответы

Использование энергии Солнца на Земле* (сверх программы)

Орбитальная электростанция: между фантастикой и планированием | Статьи

Космический концепт

Ток без права передачи

Пора или не пора

СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ на поверхности земли

Продолжить чтение

Солнечные батареи

Десять главных цитат о солнечной энергии

Важность солнечной энергии

80 Цитаты, слоганы и цитаты о солнечной энергии

Об авторе

Ананья Бхатт

Солнечная энергия будет иметь значение — в конечном итоге

Solar 101: Часто задаваемые вопросы о солнечной энергии

Что такое солнечная энергия?

Как работает солнечная энергия?

Влияет ли солнечное излучение на нашу Землю отрицательно?

Как производится солнечная энергия?

Сколько стоит солнечная энергия?

Для чего можно использовать солнечную энергию?

Почему солнечная энергия не используется более широко?

Кто может получить выгоду от солнечной энергии?

Какова реальность солнечной энергии?

Руководство для преподавателей: «Думайте экологично — использование возобновляемой солнечной энергии»

Обзор

Материалы

Менеджмент

Предпосылки

Словарь:

Процедуры

Обсуждение

Оценка

Пристройки

Как работает солнечная энергия?

Аккумуляторная батарея samsung np300e5x: Аккумуляторные батареи для ноутбука Samsung NP300E5X-U01

Виды нетрадиционных источников энергии: Нетрадиционные источники энергии

Добавить комментарий Отменить ответ