Неисчерпаемая энергия Солнца – обуздать и использовать.

27 Июля 2018 

Мы живем в эру технологической революции, когда никого уже не удивить современными гаджетами, которые не только спасают нас от скуки по вечерам, но и облегчают жизнь в целом.

Но представьте, что внезапно вся электрическая энергия в мире исчезла: все в буквальном смысле слова замрет.

На прошлой неделе случилась совершенно обычная ситуация: в нашем офисе отключили электричество. Казалось бы, просто отключение в связи с проблемами на местной ТЭЦ, казалось бы, всего лишь на два часа. Но работа и жизнедеятельность всего офиса буквально замерла: не работали телефоны, не было интернета, отключились компьютеры и серверы, да что там – даже кофемашина не работала! И, позвольте, сотрудники не знали, чем себя занять и как делать свою работу. Масштабы бедствия очевидны: без электричества мы снова вернемся в каменный век.

Вот тут-то и возникают мысли о том, что будет с человечеством, когда через прогнозируемые 50 лет исчезнут все запасы горючих ископаемых на Земле? Благо, этим вопросом ученые занимаются не один десяток лет и предлагают все новые и порой удивительные источники альтернативной энергии, которые не только спасут человечество, но и оздоровят планету.

Основной источник неисчерпаемой энергии, которая еще не обуздана полностью, – это, конечно же, наше Солнце. Только представьте, каждую секунду Солнце дарит Земле 80 тысяч миллиардов киловатт, причем этот вид энергии бесконечен по времени – в ближайшие миллиарды лет ожидать, что Солнце погаснет, точно не приходится. Причем, энергия Солнца бесплатна и доступна для всех – на планете нет мест, где не было бы солнечного света. 

А теперь главный вопрос: как собрать и использовать солнечную энергию? Ответ прост – в этом помогут солнечные электростанции. В настоящее время используются следующие типы СЭС:

В первую очередь, это башенные электростанции. В такой установке ключевое место занимает гелиостат, или огромное зеркало, которое «ловит» солнечные лучи, поворачиваясь вслед за светилом. Лучи концентрируются и направляются на заполненный водой теплоприемник (это могут быть, к примеру, трубы). Далее события разворачиваются как в обычной ТЭЦ: вода закипает и превращается в пар, который крутит турбину, задействующую генератор. В ясную погоду температура в теплоприемнике может достигать 700 градусов, поэтому на станциях такого типа можно получить сравнительно большой КПД – порядка 20%. 

Принцип работы тарельчатых СЭС очень схож с таковым у башенных, отличие лишь в конструкции: в такой электростанции задействовано несколько зеркал тарельчатого типа, которые радиально устанавливаются вокруг приемника. 

Фотовольтаические (на базе фотобатарей) электростанции традиционно используются на малых объектах: это могут быть коттеджи, пансионаты и др. Фотобатереи устанавливаются на крышах либо фасадах зданий и могут обеспечивать различные мощности – от питания отдельного насоса до электроснабжения целого города.

Еще один распространенный тип – это СЭС с параболоцилиндрическим концентратором. В фокусе зеркала в форме параболы устанавливается трубка с теплоносителем (зачастую это масло), которое разогревается до нужной температуры и отдает теплоту воде, которая, разогреваясь, превращается в пар и передается на турбогенератор.

Конструкция солнечно-вакуумных СЭС следующая: приземный слой воздуха закрывается крышей из стекла, почва под ней нагревается и теплый воздух передается специальной турбиной к приемной башне с электрогенератором. Вырабатываемая мощность растет с ростом разности температур, которая увеличивается с высотой башни. Отличительной особенностью таких СЭС является то, что они могут вырабатывать энергию круглосуточно вне зависимости от продолжительности солнечного дня.

Отметим, что все типы СЭС могут комбинироваться в зависимости от особенностей региона и специфики использования.

Как говорится, все источники важны, все источники нужны. Главное, разумно использовать то, что дается нам природой бесплатно и в неограниченном количестве.

По материалам Wikipedia.