Що таке сонячна енергетика і чому вона актуальна?

Що таке сонячна енергетика фото
Що таке сонячна енергетика і чому вона актуальна?

Споживання невідновлюваних джерел енергії – нафти, газу і вугілля продовжує зростати із загрозливою швидкістю. Це є серйозною проблемою в масштабах всієї планети. Багато країн вже зараз активно впроваджують використання сонячної енергетики та інших «зелених» джерел, що в найближчому часі дозволить повністю забезпечити потреби великих міст, цілих областей і регіонів.

Що таке сонячна енергетика?

Це напрямок енергетики, в основі якого лежить використання сонячного світла для отримання теплової або електричної енергії.

Потік випромінювання Cонця настільки великий, що на даний момент людство навчилося відбирати для забезпечення своїх потреб лише малу його частину. За приблизними підрахунками, вона не перевищує 0,01% від можливого. А це означає, що існує величезний запас поновлюваного ресурсу, здатного забезпечити нас енергією на багато років вперед.

Все, що для цього необхідно – знайти найкращі рішення для наступних технологічних проблем:

  • залежність кількості отриманої електроенергії від сезону, погоди та часу доби;
  • низькі показники генерації енергії в деяких регіонах;
  • обмежена електроємність пристроїв накопичення ресурсу;
  • висока вартість комплектуючих для сонячних електростанцій (через застосування у виробництві рідкісних і дорогих матеріалів);
  • потреба періодичного очищення поверхні панелей від пилу і сміття;
  • необхідність використання великих площ для розміщення установок;
  • труднощі у виробництві та утилізації сонячних панелей, оскільки в їх складі присутні шкідливі сполуки.

На думку деяких експертів, існує ймовірність, що до 2050-го року частка сонячної енергетики у світовому енергобалансі збільшиться до 27%. Кліматологи відзначають що це, у свою чергу, позитивно позначиться і на кліматі.

У даній галузі виділяють три напрямки:

  1. Геліотермальна енергетика. В її основі лежать процеси, завдяки яким сонячне випромінювання безпосередньо перетворюється в теплову енергію, нагріваючи теплоносій для опалення та інших цілей.
  2. Термоповітряна енергетика. Використання енергії Сонця для отримання потоку повітря, що направляється в турбогенератор.
  3. Фотовольтаїка. Перетворення світла в електроенергію відбувається за допомогою сонячної панелі (батареї).

Де використовується енергія Сонця?

Області застосування сонячної енергетики досить широкі. Її повсюдно використовують, наприклад:

  • для освітлення будівель;
  • для приготування їжі (температура в центрі сонячного колектора досягає 150 градусів за Цельсієм);
  • для активації різних хімічних процесів (подібні експерименти проводилися у Швейцарії та Ізраїлі).
  • для переміщення (сонячні панелі можна встановлювати на різноманітних транспортних засобах – таких як човен, автомобіль, літак).

Де поширена сонячна енергетика?

Світовими лідерами по інтеграції сонячної енергетики в інфраструктуру країни є Німеччина, США і Китай.

В Україні інтерес до енергії від сонця активізувався після прийняття закону про «зелений тариф», згідно з яким домогосподарства можуть продавати надлишки електроенергії, згенерованої альтернативними джерелами, державі за досить високими цінами.

Крім того, вигідність перспектив використання сонячної енергетики прямо випливає з динаміки цін на 1 кВт/год в Україні з класичних і новітніх джерел. І це без урахування прибутку в разі підключення «зеленого тарифу».

Роки Ціна 1 кВт
(традиційні джерела), грн.
Собівартість 1 кВт (сонячна енергетика), грн.
2012 0,36 2,20
2014 0,42 1,43
2015 0,63 1,20
1 кв. 2016 0,79 1,05
4 кв. 2016 0,99 0,97
2017 1,29 0,85
2018 1,68 0,78

З наведених даних очевидно, чому сонячна енергетика так актуальна в наш час, і чому сонячні станції в найближчі десятки років повністю витіснять інші види електростанцій.

ККД генерації сонячної енергії

Все ще чималі ціни на комплектуючі сонячних електростанцій і їх особливості по розташуванню панелей відносно сонця робить важливою ефективність генерації сонячного потоку.

Одним із кращих варіантів розв’язання цієї проблеми є тонкоплівкові батареї від компанії Green Tech Trade. Використання в їх основі телуриду кадмію замість кремнію підвищує ККД на 25-30% при роботі в умовах малої освітленості, великих кутах падіння променів і розсіяному світлі. Це істотно розширює можливості розміщення панелей, і на півроку або навіть рік швидше окупає витрати.