Альтернативные источники энергии солнечные страны

Солнечная энергия

Пост опубликован: 28 апреля, 2017

Что такое солнечная энергия

Солнце – это звезда, внутри которой, в непрерывном режиме, происходят термоядерные реакции. Результатом происходящих процессов, с поверхности солнца выделяется колоссальное количество энергии, часть которой нагревает атмосферу нашей планеты.

Солнечная энергия — это источник жизни на планете Земля. Наша планета, и все живые организмы, существующие на ней, получает энергию солнца в виде солнечного света и тепла.

Солнечная энергия является источником возобновляемой и экологически чистой энергии.

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Способы преобразования энергии солнца для получения различных видов энергии, используемой человеком, можно разделить по видам получаемой энергии и способам ее получения, это:

Преобразование в электрическую энергию

Путем применения фотоэлектрических элементов

Фотоэлектрические элементы используются для изготовления солнечных панелей, которые служат приемниками солнечной энергии в системах солнечных электрических станций. Принцип работы основан на получении разности потенциалов внутри фотоэлемента при попадании на него солнечного света.

Панели различаются по структуре (поликристаллические, монокристаллические, с напылением кремния), габаритным размерам и мощности.

Путем применения термоэлектрических генераторов.

• Термоэлектрический генератор – это техническое устройство, позволяющее получать электрическую энергию из тепловой энергии. Принцип действия основан на преобразовании энергии получаемой из-за разности температур на разных частях элементов конструкции (термоэлектродвижущая сила).

Преобразование в тепловую энергию

Путем использования коллекторов различных типов и конструкций.

• Вакуумные коллекторы — трубчатого вида и в виде плоских коллекторов.

Принцип действия — под воздействием солнечных лучей, нагревается специальная жидкость, которая при достижении определённых параметров, начинает испаряться, после чего пар передает свою энергию теплоносителю. Отдав тепловую энергию пар конденсируется и процесс повторяется.

• Плоские коллекторы – представляют из себя каркас с теплоизоляцией и абсорбер покрытые стеклом, с патрубками для входа и выхода теплоносителя.

Принцип действия — потоки солнечного света попадают на абсорбер и нагревают его, тепло с абсорбера переходит теплоносителю.
Путем использования гелиотермальных установок.
Принцип действия основан на нагревании поверхности способной поглощать солнечные лучи. Солнечные лучи фокусируются и посредством устройства линз концентрируются, после чего направляются на принимающее устройство, где энергия солнца передается для накопления или передачи потребителю посредством теплоносителя.

Распространение в России

Солнечная энергетика получает все более широкое распространение в разных странах и на разных континентах. Россия не является исключением из этой тенденции. Причиной более широкого распространения в последние годы стало:

• Развитие новых технологий, позволившее снизить стоимость оборудования;
• Желание людей иметь независимый источник энергии;
• Чистота производства получаемой энергии («зеленая энергетика»);
• Возобновляемый источник энергии.

Потенциалом для развития солнечной энергетики обладают южные районы нашей страны – республики Кавказа, Краснодарский и Ставропольский край, южные районы Сибири и Дальнего Востока.
Районы различаются по инсоляции в течение суток и времени года, так для разных регионов поток солнечной радиации, в летний период, составляет:

По состоянию на начало 2017 года мощность работающих солнечных электростанций на территории России составляет 0,03% от мощности электростанции энергетической системы нашей страны. В цифрах – это составляет 75,2 МВт.

Солнечные электростанции работают в

• Оренбургской области:
  «Сакмарская им. А. А. Влазнева», установленной мощностью 25 МВт;
  «Переволоцкая», установленной мощностью 5,0 МВт.
• Республике Башкортостан:
  «Бурибаевская», установленной мощностью 20,0 МВт;
  «Бугульчанская», установленной мощностью 15,0 МВт.
• Республике Алтай:
  «Кош-Агачская», установленной мощностью 10,0 МВт;
  «Усть-Канская», установленной мощностью 5,0 МВт.
• Республике Хакасия:
  «Абаканская», установленной мощностью 5,2 МВт.
• Белгородской области:
  «АльтЭнерго», установленной мощностью 0,1 МВт.
• В Республике Крым, независимо от Единой энергетической системы страны, работает 13 солнечных электрических станций, общей мощностью 289,5 МВт.
• Также, вне системы работает станция в Республике Саха—Якутия (1,0 МВт) и в Забайкальском крае (0,12 МВт).

В стадии разработки проекта и строительства находятся электростанции

• В Алтайском крае, 2 станции, общей проектируемой мощностью 20,0 МВт, запуск в работу планируется в 2019 году.
• В Астраханской области, 6 станций, общей проектируемой мощностью 90,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 году.
• В Волгоградской области, 6 станций, общей проектируемой мощностью 100,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2018 году.
• В Забайкальском крае, 3 станции, общей проектируемой мощностью 40,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2018 году.
• В Иркутской области, 1 станция, проектируемой мощностью 15,0 МВт, запуск в работу планируется в 2018 году.
• В Липецкой области, 3 станции, общей проектируемой мощностью 45,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 году.
• В Омской области, 2 станции, проектируемой мощностью 40,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2019 году.
• В Оренбургской области, 7 станция, проектированной мощностью 260,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017-2019 годах.
• В Республике Башкортостан, 3 станции, проектируемой мощностью 29,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2018 году.
• В Республике Бурятия, 5 станции, проектируемой мощностью 70,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2018 году.
• В Республике Дагестан, 2 станции, проектируемой мощностью 10,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 году.
• В Республике Калмыкия, 4 станции, проектируемой мощностью 70,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2019 году.
• В Самарской области, 1 станция, проектируемой мощностью 75,0 МВт, запуск в работу планируется в 2018 году.
• В Саратовской области, 3 станции, проектируемой мощностью 40,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2018 году.
• В Ставропольском крае, 4 станции, проектируемой мощностью 115,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017-2019 годы.
• В Челябинской области, 4 станции, проектируемой мощностью 60,0 МВт, запуск в работу планируется в 2017 и 2018 году.

Общая проектируемая мощность солнечных электрических станций, находящихся в стадии разработки и строительства, составляет – 1079,0 МВт.
Термоэлектрические генераторы, гелиоколлекторы и гелиотермальные установки также широко применяются на промышленных предприятиях и в повседневной жизни. Вариант и способ использования выбирает каждый для себя сам.

Количество технических устройств, использующих энергию солнца для выработки электрической и тепловой энергий, а также количество строящихся солнечных электрических станций, их мощность, говорят сами за себя — в России альтернативным источникам энергии быть и развиваться.

Пригодна ли для обычного дома

• Для бытового использования гелиоэнергетика — перспективный вид энергетики.
• В качестве источника электрической энергии, для жилых домов, используют солнечные электрические станции, которые выпускают промышленные предприятия в России и за ее пределами. Установки выпускаются различной мощности и комплектации.
• Использование теплового насоса — обеспечит жилой дом горячей водой, подогреет воду в бассейне, нагреет теплоноситель в системе отопления или воздух внутри помещений.
• Гелиоколлекторы — можно использовать в системах отопления домов и горячего водоснабжения. Более эффективны, в этом случае, вакуумные трубчатые коллекторы.

Плюсы и минусы

К достоинствам солнечной энергетики относятся:

• Экологическая безопасность установок;
• Неисчерпаемость источника энергии в далекой перспективе;
• Низкая себестоимость получаемой энергии;
• Доступность производства энергии;
• Хорошие перспективы развития отрасли, обусловленные развитием технологий и производством новых материалов с улучшенными характеристиками.

Недостатками являются:

• Прямая зависимость количества вырабатываемой энергии от погодные условия, времени суток и времени года;
• Сезонность работы, которую определяет географическое расположение;
• Низкий КПД;
• Высокая стоимость оборудования.

Перспективы

Перспективы развития данной отрасли энергетики обусловлены положительными и отрицательными свойствами присущим гелиоустановкам. Если с достоинствами все понятно, то с недостатками предстоит работать инженерам и разработчикам оборудования и материалов.

Факторами, вызывающими здоровый оптимизм, по развитию альтернативных источников энергии, являются:

1. Запасы традиционных источников энергии постоянно сокращаются, что обуславливает рост их стоимости.
2. Технический прогресс постоянно идет, появляются новые материалы и технологии, и что, в свою очередь, приводит к уменьшению стоимости оборудования и повышению КПД установок.
3. Политика государства в энергетической области направлена на развитие альтернативной энергетики, о чем были приняты постановления правительства и соответствующие программы, как то:

• В 2009 году — «Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективностиэлектроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года».
• Помощь государства при реализации программы Международной финансовой корпорации (IFC) по развитию возобновляемых источников энергии.
• Создание, на законодательном уровне, экономических рычагов, способствующих развитию «зеленой» энергетики, выражающихся в установлении льготных тарифов, финансовой помощи при строительстве, налоговые льготы и компенсация части кредитных затрат на строительство.

Россия – большая страна, поэтому для успешного развития всех отраслей промышленности и комфортного проживания людей во всех регионах, необходимо наличие запасов различных видов энергии. В связи с этим альтернативные источники все более прочно входят в общую систему энергоснабжения страны, обеспечивая самые отдаленные города и поселки источниками электричества и тепла.

Источник

Пятерка стран, которые используют солнечную энергию больше остальных

Страны, использующие солнечную энергию

Человечество испытывает сильную жажду, если не зависимость, от энергетических ресурсов. Солнечный свет – один из самых очевидных, перспективных и доступных источников. Технологии в этой отрасли пока недостаточно развиты для обширного внедрения, но страны, использующие солнечную энергию больше остальных, активно их улучшают. Вероятно, это сделает их мировыми лидерами в будущем. Сейчас же они становятся ориентирами для «догоняющих», которые строят планы и проекты, заимствуя опыт.

Германия

Германия долго была на первой линии разработки и внедрения технологий, связанных с солнечной энергией. Так, в 2017 году она совокупно произвела 39,9 гигаватта. Несколько раз за счёт питания, полученного от солнечного света, Германии удавалось покрывать 50% ежедневных потребностей.

Долгосрочный переход к «чистой» энергетике сделал её экономику самой большой в мире, основательно опирающейся на возобновляемые энергоносители.

Несмотря на то, что Германию никак нельзя назвать страной, залитой солнечными лучами, она имеет планы на абсолютный переход к использованию солнечных и иных источников. Очевидно, будучи одним из мировых лидеров в продвижении solar energy, Германия фактически ежедневно укрепляет свои позиции в индустрии.

Китай

Китайская Народная Республика – страна с наибольшим населением и крупнейшим углеродным следом в мире. В таких условиях вдохновлённость китайских инженеров возобновляемой энергией – не просто научно-испытательский интерес, а необходимость. С 2015 года Китай лидер по изготовлению и покупке солнечных батарей. Большая часть фотоэлектрических станций и панелей размещается в географически удалённых районах. Они формируют гигантские солнечные фермы, продающие питание коммунальным компаниям. Удивительный рост числа таких энергодобывающих предприятий на всей территории Китая подтверждается фотографиями со спутников.

Резкий подъём интереса к солнечной энергии в Поднебесной обусловлен большой потребностью государства в электричестве. Полагаться на устаревшие традиционные методы его добычи нельзя, когда о критическом загрязнении воздуха в промышленных и экономических центрах КНР говорят во всём мире. В то время как Германия и иные передовые страны более спокойно относятся к вопросу развития этой отрасли, в КНР идёт активное финансовое поощрение «солнечных» идей и проектов. Таким образом, в 2017 году Китай сгенерировал 108,2 ГВт.

Япония

Япония – одна из самых густонаселённых стран мира. К сожалению, её площадь не даёт простора для большого числа солнечных батарей на территории. Но это не создаёт препятствия для едва ли не самой технологичной нации. Япония входит в число лидеров по производству солнечной энергии. В 2017 году объём добычи составил 62,3 ГВт.

После катастрофы на атомной электростанции «Фукусима-1» в 2011 году Япония стала приверженцем альтернативной энергетики. Была поставлена цель удвоить объемы производства электричества из возобновляемых источников.

Один интересный момент в истории страны сыграл положительную роль в решении этой задачи. В 1980-х годах в Японии наблюдалось повальное увлечение гольфом, было построено много полей для этого вида спорта. А ко второму десятку XX века большинство из них остались ненужными. Поля полностью перестали использоваться по назначению в 2015 году. Теперь на их месте располагаются фермы по сбору солнечной энергии.

Так же находчивое островное государство создало плавучие станции по производству электроэнергии, собранные из тысяч водостойких панелей. Подобные фермы, кстати, считаются одной из задумок будущего и высоко оцениваются экспертами, потому что эффективно охлаждаются водой.

Италия

Итальянские солнечные фермы не добывают так много энергии, как немецкие, японские и китайские. В 2017 году направление дало 25,2 гигаватт электроэнергии. Примечательно то, что это составляет 10% от всего потребляемого страной электричества – такого показателя нет ни в одной другом государстве. Правда, срок действия налоговых льгот, которые были предоставлены для производителей ранее, истёк. Много ферм ликвидировано и продано. Поэтому ожидается, что впечатляющие данные по выработке электропитания из итальянского солнечного света пойдут на спад.

Страны, использующие солнечную энергию не обойдутся без США. Это государство с впечатляющими объёмами роста альтернативной энергетики. Так, инвестирование $18 миллиардов помогло увеличить производство в отрасли на 30%. Большую роль в этом расширении играет государственная поддержка. Для объектов жилого сектора, которые пользуются продуктами альтернативных источников, предоставляются скидки.

Благодаря программам, направленным на внедрение данных технологий в ЖКХ, потребление альтернативной энергии коммунальным сектором повысилось на 3,9 гигаватта. Учитывая, что стоимость солнечного питания становится всё более конкурентной относительно невозобновляемых источников, предполагается значительное увеличение темпов производства и числа гелиоэнергетических ферм. За 2017 год США сделало 77,9 ГВт.

Источник