На сегодняшний день в мире все больше развивается идея использовать солнечную энергию для покрытия всех нужд человечества. Так давайте разберемся, что интересно в этой энергии.
Солнечная энергетика — направление альтернативой энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде.
1. Выработка во всем мире
По состоянию 1 июня 2020 года в России выработка энергии на солнечных электростанциях достигла 1 ГВт 452 МВт.
Что касается мировых масштабов то если 10 лет назад на долю солнечной энергии приходилось менее 1% мощностей в мировой электрогенерации, то в конце 2019 г. – уже 9%, по оценкам Международного энергетического агентства (МЭА). По его прогнозам, к 2040 г. доля увеличится до 24%.
2. КПД
А вот здесь уже все не так радужно. Ведь КПД солнечных панелей оставляют желать лучшего. Это как раз и является основной причиной, почему солнечная энергетика еще не заполонила всю планету. Вот некоторые данные о видах возможностях солнечных панелей:
- монокристаллические. Изготавливаются из тонких пластинок, срезанных с цельного (монолитного) кристалла кремния. Считается, что это — лучшие солнечные панели, демонстрирующие КПД от 17 до 22 %;
- поликристаллические. Заготовкой для этих элементов является брикет кремния, который был расплавлен и разлит по формам. Такие панели обладают немного сниженными показателями по всем позициям, чем монокристаллические. Их КПД находится в диапазоне 12-17 %.
3. Стоимость
Многие до сих пор верят в то, что это очень дорого и неэффективно. Они думают, что солнечные панели стоят десятки тысяч, а от них разве что телефон зарядить получиться. Но в 2020 году эта информация не является актуальной. Сейчас панели способны 100, 200, 300 Вт энергии и стоят несколько тысяч. И несложно посчитать сколько будет стоит обеспечить загородный дом совершенно бесплатным электричеством.
4. Обслуживание
Солнечные батареи имеют срок эксплуатации от 40 до 50 лет. Контроллер способен проработать 15-20 лет.. А вот аккумулятор, в зависимости от типа и условий использования, проживет от 4 до 10 лет. Конечно, эти цифры весьма условны и напрямую зависят от соблюдения правил эксплуатации.
Правила эксплуатации:
- постоянная уборка солнечных панелей;
- проверка напряжения и состояния ячеек;
- замена сломанных моделей;
- организация мер защиты от перенапряжений и коротких замыканий.
Это лишь малая часть тех правил, которые необходимо соблюдать. Но, допустим, уборка солнечных панелей делает их еще менее выгодной в рамках электростанций, ведь для этого необходима рабочая сила, а значит затраты на зарплату людей.
5. Вред для экологии
Исходным материалом для изготовления солнечных батарей служит трихлорсилан, ядовитый и взрывоопасный продукт. При его перегонке и восстановлении при помощи водорода, получают чистый кремний. Побочным продуктом, на этом этапе производства, является соляная кислота. Далее, кремний плавят и получают слитки, из которых делают элементы солнечных батарей.
Для производства солнечных панелей требуется использование многих опасных химических веществ. Яды, такие как мышьяк, хром и ртуть, также являются побочными продуктами производственного процесса. Эти химические вещества могут нанести серьезный ущерб окружающей среде, если их правильно не утилизировать.
Несмотря на экологическую безвредность применения солнечных батарей, их производство и утилизация может навредить окружающей среде и здоровью людей. Солнечные панели содержат металлы, такие как свинец, медь, галлий и кадмий, синтетические материалы. Их основа изготавливается из алюминия. Все это требует грамотной утилизации. Также, размещенные на больших площадях, они могут влиять на климат, нарушая естественный температурный режим.
6. Используются на спутниках
Много кто видел это в фильмах или на картинках. Но почему же именно солнечные панели? Просто это самый выгодный источник энергии для космических объектов. Для них не нужно топливо, которое сложно доставлять в космос. Солнечные панели могут работать бесконечно при должной эксплуатации и постоянно обеспечивать космические станции электроэнергией. К тому же панели легче всех своих аналогов в части выработки электроэнегрии и безопаснее. Дизель - генератор стал бы катастрофой для космонавтов, да и попросту бы занимал бы слишком много "полезного" пространства.