Давайте поговорим об альтернативных источниках энергии, а именно о солнечной энергетике и перспективах её развития. С точки зрения экологичности такая энергетика безопаснее и требует меньше дополнительных ресурсов для обслуживания солнечных батарей.
Многие считаю солнечную энергетику – энергетикой недалекого будущего и вкладывают в её развитие серьёзные инвестиции. Её развивают во многих странах мира, но мировым лидером стала Германия, в которой солнца на порядок меньше, чем в странах ближе к экватору. Удивительно, но обладатели большей возможностью получить много солнечной энергии, ей не пользуются, и строят атомные электоростанции.
Каким же образом солнечные лучи преобразуются в электричество? Солнечный свет попадает на фотоэлемент, электроны поглощают энергию фотонов, и они приходят в движение, в результате которого мы получаем электрическое напряжение, это явление называется фотовольтарический эффект.
Основными достоинствами солнечных электростанций являются:
- солнечные электростанции – это возобновляемый неиссякаемый источник энергии, которого хватит человечеству на 5 млрд. лет,
- гелиосистемы (баллон темного цвета с жидкостью внутри, которые при нагреве от солнечного света со временем отдает полученное тепло или электричество, чаще используют при строительстве) могут работать в любой точке земли, главное, чтобы был доступ к солнечному свету,
- сами солнечные электростанции оказывают минимальное воздействие на окружающую среду,
- солнечные панели работают бесшумно, поэтому их можно устанавливать в любом месте (на крышах и стенах домов, на крышах автомобилей и тому подобное). Часто их используют для получения электричества для домов, расположенных вдали от линий электропередач.
Среди проблем солнечной энергетики можно выделить основные:
- требуются большие площади для размещения солнечных батарей для электростанции (для электростанции мощностью 1 ГВт необходима площадь в несколько десятков квадратных километров). При умелом подходе можно использовать землю под солнечными элементами, т.к. они приподняты над поверхностью землю на 1,5-2,5 м.
- количество солнечной энергии на Земле зависит от широты, чем ближе к экватору, тем более интенсивнее солнце освещает планету, поэтому в Европе требуются большие затраты на аккумулирование солнечно энергии днем, чтобы использовать её в вечернее и очное время,
- низкий КПД фотопанелей (в районе 17),
- дороговизна солнечных фотоэлементов, скорее всего с развитием науки и промышленности этот недостаток не будет так заметен,
- требуется периодическая очистка фотопанелей от грязи, пыли и других возможных загрязнений, но так как площади солнечных электростанций огромные, то это вызывает определенные трудности,
- при нагреве фотопанелей их эффективность падает, поэтому используют системы охлаждения, чаще водяные, как самые простые и дешевые, но есть и другие схемы охлаждения менее распространенные.
- через 25-35 лет эксплуатации снижается эффективность фотоэлектрических элементов, и их приходится заменять,
- фотоэлементы содержат ядовитые вещества, такие как свинец, кадмий, мышьяк, галлий и др., поэтому по окончании срока эксплуатации, а это от 25 до 50 лет встанет сложный вопрос об утилизации, которые пока что не имеет какого-нибудь конкретного решения.
На сегодняшний день доля солнечной генерации в энергобалансе страны не превышает 0,1%. Власти и предприниматели не хотят вкладывать средства в развитие солнечной энергетики, ввиду низкой рентабельности и долгой окупаемости по сравнению с основными видами энергетики (газ, нефть, уголь).
Единственное место, где хорошо развита солнечная энергетика – Крым. Там введено в эксплуатацию более десятка солнечных электростанций, энергия от которых используется для собственных нужд. Опыт использования солнечной энергетики в России есть и это говорит о её перспективности.
Следует развивать доступность и удобство солнечной энергетики для каждого жителя России. Особенно это касается тех районов, где отсутствуют линии электропередач. Думаю, что многие россияне рассмотрели бы такую возможность использовать альтернативный источник энергии.
В ближайшие годы в России планируется построить 4-5 крупных солнечных электростанций, мощность которых позволит увеличить долю солнечной генерации в энергобалансе страны до 1%. Исходя из всего вышесказанного можно сделать вывод, что солнечная энергетика в России в ближайшем будущем выступит полноценным альтернативным вариантом традиционной энергетике.