Альтернативные источники энергии
|
Скачать 0.56 Mb.
|
Преимущества и недостатки солнечной энергетикиСолнечная энергетика - отрасль хозяйства, связанная с использованием солнечного излучения для получения энергии. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии, не вызывает вредных отходов и является экологически чистой. Солнечная энергетика основывается на том, что поток солнечного излучения, проходящего через участок площадью 1 м.кв., расположенный перпендикулярно потоку излучения на расстоянии одной астрономической единицы от Солнца (на входе в атмосферу Земли), равен 1367 Вт/м.кв. (cолнечная постоянная). Через поглощение, при прохождении атмосферы Земли, максимальный поток солнечного излучения на уровне моря (на Экваторе) - 1020 Вт/м.кв. Однако следует учесть, что среднесуточное значение потока солнечного излучения через единичный горизонтальный участок как минимум в три раза меньше (из-за смены дня и ночи и изменения угла солнца над горизонтом). Зимой в умеренных широтах это значение еще в два раза меньше. Известны следующие способы получения энергии за счет солнечного излучения: 1. Получение электроэнергии с помощью фотоэлементов. 2. Преобразование солнечной энергии в электрическую с помощью тепловых машин: а) паровые машины (поршневые или турбинные), использующих водяной пар, углекислый газ, пропан-бутан, фреоны; б) двигатель Стирлинга и т.д. 3. Гелиотермальная энергетика - преобразование солнечной энергии в тепловую за счет нагрева поверхности, поглощающей солнечные лучи. 4. Солнечные аэростатные электростанции (генерация водяного пара внутри баллона аэростата за счет нагрева солнечным излучением поверхности аэростата, покрытой селективно-поглощающим покрытием). Недостатки солнечной энергетики Для строительства солнечных электростанций требуются большие площади земли через теоретические ограничения для фотоэлементов первого и второго поколения. К примеру, для электростанции мощностью 1 ГВт может понадобиться участок площадью несколько десятков квадратных километров. Строительство солнечных электростанций такой мощности может привести к изменению микроклимата в прилегающей местности, поэтому устанавливают в основном фотоэлектрические станции мощностью 1-2 МВт недалеко от потребителя или даже индивидуальные и мобильные установки. Фотоэлектрические преобразователи работают днем, а также в утренних и вечерних сумерках (с меньшей эффективностью). При этом пик электропотребления приходится именно на вечерние часы. Кроме этого, произведенная ими электроэнергия может резко и неожиданно колебаться из-за изменений погоды. Для преодоления этих недостатков на солнечных электростанциях используются эффективные электрические аккумуляторы. На сегодняшний день эта проблема решается созданием единых энергетических систем, объединяющих различные источники энергии, которые перераспределяют производимую и потребляемую мощность. Сегодня цена солнечных фотоэлементов сравнительно высокая, но с развитием технологии и ростом цен на ископаемые энергоносители этот недостаток постепенно преодолевается. Поверхность фотопанелей и зеркал (для тепломашинных ЭС) очищают от пыли и других загрязнений. Эффективность фотоэлектрических элементов падает при их нагреве (в основном это касается систем с концентраторами), поэтому возникает необходимость в установке систем охлаждения, обычно водяных. В фотоэлектрических преобразователях третьего и четвертого поколений для охлаждения используют преобразования теплового излучения в излучение наиболее согласовано с поглощающим материалом фотоэлектрического элемента (т.н. up-conversion), что одновременно повышает КПД. Через 30 лет эксплуатации эффективность фотоэлектрических элементов начинает снижаться. Отработав свое, фотоэлементы, хотя и незначительная их часть, содержат кадмий, который нельзя выбрасывать на свалку. Нужно дополнительно расширять индустрию по их утилизации. Экологические проблемы При производстве фотоэлементов уровень загрязнения не превышает допустимого уровня для предприятий микроэлектронной промышленности. Применение кадмия при производстве некоторых типов фотоэлементов ставит сложный вопрос их утилизации. Этот вопрос не имеет пока с экологической точки зрения приемлемого решения, но такие элементы имеют незначительное распространение и соединениям кадмия в современном производстве уже найдена замена. Новые виды фотоэлементов В последнее время активно развивается производство тонкопленочных фотоэлементов, которые содержат лишь около 1% кремния в отношении массы подложки, на которую наносятся тонкие пленки. Из-за незначительного расхода материалов на поглощающий слой тонкопленочные кремниевые фотоэлементы дешевле в производстве, но пока имеют меньшую эффективность и неустранимую деградацию характеристик во времени. Кроме того, развивается производство тонкопленочных фотоэлементов на других полупроводниковых материалах, в частности CIS и CIGS. Солнечная энергия широко используется как для производства электроэнергии, так и для нагрева воды. Солнечные коллекторы изготавливаются из доступных материалов: сталь, медь, алюминий и т.д., без применения дефицитного и дорогого кремния. Это позволяет значительно сократить стоимость оборудования и произведенной на нем энергии. В настоящее время нагревание воды с помощью солнца является самым эффективным способом преобразования солнечной энергии. |
Похожие:
 |
Отоплении зданий в условиях сибири Энергия для отопления вырабатывается на теплоэлектроцентралях (тэц). Но при таком виде теплоснабжения происходят довольно большие... |
 |
Среднего бизнеса в китае Предлагаемые решения: альтернативные источники финансирования мсб |
|
«Энергосберегающие технологии для моей школы» Такие источники энергии называются возобновляемыми. Кроме того, производство энергии из возобновляемых источников не наносит вред... |
|
Лабораторная работа №1. Источники энергии при сварке. Лазерная сварка.... Из лекций по Теории Сварочных процессов Вы знаете об источниках энергии при сварке. В основном, это сварочная дуга |
|
Рабочая программа учебной дисциплины Ооп инженера по специальности 140202, Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии |
|
Рисунок 1Глава Функциональная структура организации теплоснабжения... Рисунок 4Глава Тепловые сети систем теплоснабжения и зоны действия источников тепловой энергии 25 |
|
Как правильно оформлять Интернет-источники, cd-rom источники и прочие электронные документы |
|
Гончар Елена Леонидовна учитель физики, учитель высшей категории,... Ключевые слова: энергосбережение, окружающая среда, энергетика, электроприборы, источники энергии, техника безопасности |
|
Шаубергер Виктор – Энергия воды Виктор Шаубергер (1885—1958), потомственный лесничий, сделал, вероятно, самые фундаментальные открытия XX столетия и своей техникой... |
|
Шаубергер Виктор – Энергия воды Виктор Шаубергер (1885—1958), потомственный лесничий, сделал, вероятно, самые фундаментальные открытия XX столетия и своей техникой... |
|
Дисциплина: источники и системы теплоснабжения список рекомендуемой литературы Рудобашта С. П., Залисский И. В. Источники и системы теплоснабжения. Задание для контрольной работы и методические рекомендации к... |
|
"О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном... Передача электрической энергии – основная услуга ООО «Горэнерго», которая осуществляется в рамках заключенного с ООО «Горэнерго»... |
|
Приказ от 10 августа 2012 г. N 377 о порядке определения нормативов технологических потерь Порядок определения нормативов запасов топлива на источниках тепловой энергии (за исключением источников тепловой энергии, функционирующих... |
|
Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии Выпускаются взамен федеральных норм и правил в области использования атомной энергии "Требования к устройству и безопасной эксплуатации... |
|
Выпускная работа на тему: “Альтернативные методики рейтинговой оценки... ... |
|
Программа по курсу: методические основы ядерно-физического эксперимента Радиоактивность и радиоактивные источники. Альфа и бета распады, гамма излучение, нейтронные источники, ядерные диаграммы, законы... |