Солнечная энергия — сообщение доклад

Мы живём в мире будущего, хотя не во всех регионах это заметно. В любом случае возможность развития новых источников энергии сегодня всерьёз обсуждается в прогрессивных кругах. Одним из самых перспективных направлений выступает солнечная энергетика.

На данный момент около 1% электроэнергии на Земле получается вследствие переработки солнечного излучения. Так почему мы до сих пор не отказались от других «вредных» способов, и откажемся ли вообще? Предлагаем ознакомиться с нашей статьей и попытаться самостоятельно ответить на этот вопрос.

Как солнечная энергия преобразуется в электричество

Начнём с самого важного – каким образом солнечные лучи перерабатываются в электроэнергию.

Сам процесс носит название «Солнечная генерация». Наиболее эффективные пути его обеспечения следующие:

  • фотовольтарика;
  • гелиотермальная энергетика;
  • солнечные аэростатные электростанции.

Рассмотрим каждый из них.

Фотовольтарика

В этом случае электрический ток появляется вследствие фотовольтарического эффекта. Принцип такой: солнечный свет попадает на фотоэлемент, электроны поглощают энергию фотонов (частиц света) и приходят в движение. В итоге мы получаем электрическое напряжение.

Подробнее можете почитать на Википедии: Фотовольтарический эффект

Именно такой процесс происходит в солнечных панелях, основу которых составляют элементы, преобразующие солнечное излучение в электричество.

Сама конструкция фотовольтарических панелей достаточно гибкая и может иметь разные размеры. Поэтому в использовании они очень практичны. К тому же панели имеют высокие эксплуатационные свойства: устойчивы к воздействию осадков и перепадам температур.

А вот как устроен отдельный модуль солнечной панели:

О применении солнечных батарей в качестве зарядных устройств, источников питания частных домах, для облагораживания городов и в медицинских целях можно почитать в отдельной статье.

Современные солнечные панели и электростанции

Из недавних примеров можно отметить солнечные панели компании SistineSolar. Они могут иметь любой оттенок и текстуру в отличие от традиционных тёмно-синих панелей. А это значит, что ими можно «оформить» крышу дома так, как Вам заблагорассудится.

Другое решение предложили разработчики Tesla. Они выпустили в продажу не просто панели, а полноценный кровельный материл, перерабатывающий солнечную энергию. Черепица Solar Roof содержит встроенные солнечные модули и также может иметь самое разнообразное исполнение. При этом сам материал гораздо прочнее обычной кровельной черепицы, у Solar Roof даже гарантия бесконечная.

Ещё много интересного в наших соцсетях

Описание модельного ряда автомобилей Tesla

В качестве примера полноценной СЭС можно привести недавно построенную в Европе станцию с двусторонними панелям. Последние собирают как прямое солнечное излучение, так и отражающее. Это позволяет повысить эффективность солнечной генерации на 30%. Эта станция должна вырабатывать в год около 400 МВт*ч.

Интерес вызывает и крупнейшая плавучая СЭС в Китае. Её мощность составляет 40 МВт. Подобные решения имеют 3 важных преимущества:

  • нет необходимости занимать большие наземные территории, что актуально для Китая;
  • в водоёмах уменьшается испаряемость воды;
  • сами фотоэлементы меньше нагреваются и работают эффективнее.

Кстати, эта плавучая СЭС была построена на месте заброшенного угледобывающего предприятия.

Технология, основанная на фотовольтарическом эффекте, является наиболее перспективной на сегодня, и по оценкам экспертов солнечные панели уже в ближайшие 30-40 лет смогут производить около 20% мировой потребности электроэнергии.

Как будет выглядеть мир через 100 лет

Гелиотермальная энергетика

Тут подход немного другой, т.к. солнечное излучение используется для нагревания сосуда с жидкостью. Благодаря этому она превращается в пар, который вращает турбину, что приводит в выработке электричества.

По такому же принципу работают тепловые электростанции, только жидкость нагревается посредством сжигания угля.

Самый наглядный пример использования данной технологии – это станция Иванпа Солар в пустыне Мохаве. Она является крупнейшей в мире солнечной гелиотермальной электростанцией.

Работает она с 2014 года и не использует никакого топлива для производства электричества – только экологически чистая солнечная энергия.

Котёл с водой располагается в башнях, которые Вы можете видеть в центре конструкции. Вокруг расположено поле из зеркал, направляющих солнечные лучи на вершину башни. При этом компьютер постоянно поворачивает эти зеркала в зависимости от расположения солнца.

Солнечный свет концентрируется на башне

Под воздействием концентрированной солнечной энергии вода в башне нагревается и становится паром. Так возникает давление, и пар начинает вращать турбину, вследствие чего выделяется электричество. Мощность этой станции – 392 мегаватт, что вполне можно сопоставить со средней ТЭЦ в Москве.

Интересно, что подобные станции могут работать и ночью. Это возможно благодаря помещению части разогретого пара в хранилище и постепенном его использовании для вращения турбины.

Солнечные аэростатные электростанции

Это оригинальное решение хоть и не получило широкого применения, но всё же имеет место быть.

Сама установка состоит из 4 основных частей:

  • Аэростат – располагается в небе, собирая солнечное излучение. Внутрь шара поступает вода, которая быстро нагревается, становясь паром.
  • Паропровод – по нему пар под давлением спускается к турбине, заставляя её вращаться.
  • Турбина – под воздействием потока пара она вращается, вырабатывая электрическую энергию.
  • Конденсатор и насос – пар, прошедший через турбину, конденсируется в воду и поднимается в аэростат с помощью насоса, где снова разогревается до парообразного состояния.

В чём преимущества солнечной энергетики

  • Солнце будет давать нам свою энергию ещё несколько миллиардов лет. При этом людям не нужно тратить средства и ресурсы для её добычи.
  • Генерация солнечной энергии – полностью экологичный процесс, не имеющий рисков для природы.
  • Автономность процесса. Сбор солнечного света и выработка электроэнергии проходит с минимальным участием человека. Единственное, что нужно делать, это следить за чистотой рабочих поверхностей или зеркал.
  • Выработавшие свой ресурс солнечные панели могут быть переработаны и снова использованы в производстве.

Проблемы развития солнечной энергетики

Несмотря на реализацию идей по поддержанию работы солнечных электростанций в ночное время, никто не застрахован от капризов природы. Затянутое облаками небо в течение нескольких дней значительно понижает выработку электричества, а ведь населению и предприятиям необходима его бесперебойная подача.

Строительство солнечной электростанции – удовольствие не из дешёвых. Это обусловлено необходимостью применять редкие элементы в их конструкции. Не все страны готовы растрачивать бюджеты на менее мощные электростанции, когда есть рабочие ТЭС и АЭС.

Для размещения таких установок необходимы большие площади, причём в местах, где солнечное излучение имеет достаточный уровень.

Рекомендуем: Самые пригодные для колонизации планеты

Как развита солнечная энергетика в России

К сожалению, в нашей стране пока во всю жгут уголь, газ и нефть, и наверняка Россия будет в числе последних, кто полностью перейдёт на альтернативную энергетику.

На сегодняшний день солнечная генерация составляет всего 0,03% энергобаланса РФ. Для сравнения в той же Германии этот показатель составляет более 20%. Частные предприниматели не заинтересованы во вложении средств в солнечную энергетику из-за долгой окупаемости и не такой уж высокой рентабельности, ведь газ у нас обходится гораздо дешевле.

В экономически развитых Московской и Ленинградской областях солнечная активность на низком уровне. Там строительство солнечных электростанций просто нецелесообразно. А вот южные регионы довольно перспективны.

Так одной из крупнейших в нашей стране является Орская СЭС. Она состоит из 100 тыс. модулей, выдающих суммарную мощность 25 МВт. Выработанное электричество подаётся в Единую энергетическую систему России (ЕЭС).

Самой мощной сегодня является СЭС Перово, расположенная в Республике Крым. Она выдаёт более 105 МВт, что на момент открытия станции было мировым рекордом. СЭС Перово состоит из 440 000 фотоэлектрических модулей и занимает площадь 259 футбольных полей.

Вообще в Крыму солнечная энергетика неплохо развита – там более десятка солнечных электростанций мощностью от 20 МВт. Правда, вся полученная электроэнергия уходит сугубо на нужды полуострова.

К 2020 году в России планируется построить 4 крупных СЭС, мощность которых позволит увеличить долю солнечной энергии до 1% от всего энергобаланса страны.

Таким образом, уже сегодня можно с уверенностью сказать, что солнечная энергетика способна в недалёкой перспективе выступить полноценной альтернативой традиционным способам получения электроэнергии. И даже в России эта отрасль хоть и медленно, но развивается.

Источник: https://topor.info/hi-tech/solnechnaya-energetika

Доклад на тему “Использование энергии солнца”

Однако, анализ характеристик солнечных электростанций, работающих в составе отдельных энергетических систем, показывает их низкую эффективность.

И дело здесь не только в высокой стоимости преобразователей, но и в непредсказуемости, неуправляемости выработки энергии такими источниками.

Поэтому для надежности снабжения энергией потребителей необходимо резервирование мощностями обычных электростанций, работающих на органическом топливе, или аккумулирование энергии различными способами с явными потерями.

Расчеты показывают, что для увеличения выработки электроэнергии в два раза необходимо увеличить установленную мощность фотоэлементов в четыре раза. Наращивая, таким образом, установленную мощность фотоэлементов можно довести долю выработки солнечной электроэнергии до 60% от нынешней. Однако стоить это будет очень дорого.

Другой проблемой солнечной энергетики является высокая сезонная зависимость количества выработки энергии, в особенности на высоких широтах. Коренным способом улучшения технико-экономических показателей солнечных фотоэлектростанций является размещение их в местах с высокими годовыми потоками солнечной энергии и на широтах ниже 35 градусов.

Экономический анализ показывает, например, что размещение их в пустынях Северной Африки и передача энергии в Европу может привести к 3 – 4-х кратному повышению эффективности капиталовложений по сравнению с размещением таких же мощностей в Центральной Европе. Очевидно, что для повышения эффективности солнечной энергетики необходимо объединить большое количество солнечных электростанций, расположенных вокруг Земного шара в экваториальных областях, в единую кольцевую энергетическую систему.

Первая очередь ГКЭС может быть размещена в северной части пояса наибольшей солнечной освещённости, между 15 и 35 градусами северной широты.

Южная часть этого пояса расположена между 15 и 20 градусами северной широты на суше и в экваториальных зонах океана, она наиболее приемлема в связи с меньшими сезонными колебаниями продолжительности дня. Местоположение отдельных электростанций будет выбираться на основе анализа погодных условий в конкретном месте.

Создание второй очереди ГКЭС в южном поясе и объединение ее в единую систему с первой очередью позволит устранить сезонные колебания мощности и уменьшит погодную зависимость выработки электроэнергии.

На территории этих поясов солнце присутствует свыше 3000 часов в год. Около 80% площади северного пояса занимают неиспользуемые и малоиспользуемые земли пустынь и водная поверхность океанов. Площадь только одного пояса, которую можно использовать для установки фотоэлементов, составляет около 20-40 млн. кв.км.

Читайте также:  Детство люверс - краткое содержание произведения пастернака

Для оценки возможных масштабов солнечной энергетики, предположим, что первая очередь ГКЭС к 2050 г. в целях предотвращения экологического кризиса должна будет заменить собой мировой парк тепловых электростанций. Согласно прогнозам годовая производительность должна будет составлять к этому году около 20-25 трлн. кВт. час электроэнергии.

Расчеты показывают, что для выработки такого количества энергии потребуется более 65 тыс. кв.км фотоэлементов с суммарной пиковой мощностью около 12 500 ГВт. Они заменят собой около 6000 ГВт мощности тепловых электростанций, необходимых для выработки того же количества энергии (для сравнения суммарная установленная мощность всех электростанций в мире в 2001 г.

составляла около 3400 ГВт).

Для преобразования энергии солнечного излучения могут использоваться кремниевые фотоэлементы. Запасов сырья достаточно для их производства в любых количествах, так как кремний – один из самых распространенных химических элементов на Земле. Технологии изготовления кремниевых фотоэлементов развиваются быстрыми темпами.

Ожидается, что уже к 2030 году стоимость кремниевых фотоэлементов может снизиться до 0,5 дол/Вт, а удельная мощность солнечных модулей достигнет уровня 200-250 Вт/кв. м. Предполагается, что к 2030 году в мире фотоэлектрические установки будут вырабатывать 1000 ТВт.

час электроэнергии в год, а цена единицы их мощности прогнозируется около 1 евро/Вт.

Большими перспективами для применения в ГКЭС обладают концентрационные модули, использующие высокоэффективные каскадные гетероструктурные фотоэлементы.

Ожидается, что к 2030 году эффективность преобразования каскадных фотоэлементов на гетероструктурах может достигнуть 50%. Их относительно высокая конструктивная сложность не будет иметь значения в условиях массового производства.

Концентрационные модули будут использоваться на суше, на территориях с низкой долей рассеянного излучения.

Источник: https://NauchnieStati.ru/bank/primery/doklad-na-temu-ispolzovanie-jenergii-solnca/

Доклад на тему "Солнецные батареи"

  • МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КАМЧАТСКОГО КРАЯ
  • Краевое государственное профессиональное образовательное бюджетное учреждение
  • «КАМЧАТСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»
ДОКЛАД
на тему: Солнечные батареи
Подготовила
Студентка группы КС-215
Колоскова Е.А.
г. Вилючинск — 2017
  1. Солнечная батарея — несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток, в отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя.
  2. История
  3. Первые прототипы солнечных батарей были созданы итальянским фотохимиком армянского происхождения Джакомо Луиджи Чамичаном.

25 апреля 1954 года, специалисты компании Bell Laboratories заявили о создании первых солнечных батарей на основе кремния для получения электрического тока.

Это открытие было произведено тремя сотрудниками компании — Кельвином Соулзером Фуллером (Calvin Souther Fuller), Дэрилом Чапин (Daryl Chapin) и Геральдом Пирсоном (Gerald Pearson).

Уже через 4 года, 17 марта 1958 года, в США был запущен спутник с использованием солнечных батарей — Авангард-1. 15 мая 1958 года в СССР также был запущен спутник с использованием солнечных батарей — Спутник-3.

Использование:

Для обеспечения электричеством и/или подзарядки аккумуляторов различной бытовой электроники — калькуляторов, плееров, фонариков и т.п.

  1. Электромобили (Для их подзарядки)

  2. Авиация

Одним из проектов по созданию самолета, использующего исключительно энергию солнца, является Solar Impulse.

Солнечные батареи крупного размера, как и солнечные коллекторы, широко используются в тропических и субтропических регионах с большим количеством солнечных дней. Особенно популярны в странах Средиземноморья, где их помещают на крышах домов.

Новые дома Испании с марта 2007 года оборудованы солнечными водонагревателями, чтобы самостоятельно обеспечивать от 30 % до 70 % потребностей в горячей воде, в зависимости от места расположения дома и ожидаемого потребления воды. Нежилые здания (торговые центры, госпитали и т. д.) должны иметь фотоэлектрическое оборудование.

В настоящее время переход на солнечные батареи вызывает много критики среди людей. Это обусловлено повышением цен на электроэнергию, загромождением природного ландшафта. Противники перехода на солнечные батареи критикуют такой переход, т.к.

владельцы домов и земельных участков, на которых установлены солнечные батареи и ветровые электростанции, получают субсидии от государства, а обычные квартиросъемщики – нет.

В связи с этим Федеральное министерство экономики Германии разработало законопроект который позволит в ближайшем будущем ввести льготы для арендаторов, проживающих в домах, которые обеспечиваются энергией, поступающей от фотовольтаических установок или блочных тепловых электростанций.

Наряду с выплатой субсидий владельцам домов, которые используют альтернативные источники энергии, планируется выплачивать дотации проживающим в этих домах квартиросъемщикам.

В 2014 году в Нидерландах открылась первая в мире велодорожка из солнечных батарей.

В 2016 году министр экологии и энергетики Франции Сеголян Руаяль заявила о планах построить 1000 км автодорог со встроенными ударо- и термостойкими солнечными панелями. Предполагается что 1 км такой дороги сможет обеспечивать электроэнергетические потребности 5000 людей (без учета отопления).

В феврале 2017 года в нормандской деревне французским правительством была открыта дорога из солнечных батарей. Километровый участок дороги оборудован 2880 солнечными панелями. Такое дорожное покрытие обеспечит электроэнергией уличные фонари деревни Tourouvre-au-Perche. Панели каждый год будут вырабатывать 280 мегаватт электроэнергии. Строительство отрезка дороги обошлось в 5 миллионов евро.

Солнечные батареи — один из основных способов получения электрической энергии на космических аппаратах: они работают долгое время без расхода каких-либо материалов, и в то же время являются экологически безопасными, в отличие от ядерных и радиоизотопных источников энергии.

Однако при полётах на большом удалении от Солнца (за орбитой Марса) их использование становится проблематичным, так как поток солнечной энергии обратно пропорционален квадрату расстояния от Солнца. При полётах же к Венере и Меркурию, напротив, мощность солнечных батарей значительно возрастает (в районе Венеры в 2 раза, в районе Меркурия в 6 раз).

Южнокорейские ученые разработали подкожную солнечную батарею. Миниатюрный источник энергии может быть вживлен под кожу человека с целью бесперебойного обеспечения работы приборов, имплантированных в тело, например, кардиостимулятора. Такая батарея в 15 раз тоньше волоса и может заряжаться, если даже на кожу наносится солнцезащитное средство.

Недостатки солнечной электроэнергетики:

  • Необходимость использования больших площадей;
  • Солнечная электростанция не работает ночью и недостаточно эффективно работает в вечерних сумерках, в то время как пик электропотребления приходится именно на вечерние часы;
  • Несмотря на экологическую чистоту получаемой энергии, сами фотоэлементы содержат ядовитые вещества, например, свинец, кадмий, галлий, мышьяк и т. д.

Солнечные электростанции подвергаются критике из-за высоких издержек.

Из-за своей низкой эффективности, которая в лучшем случае достигает 20 процентов, солнечные батареи сильно нагреваются. Остальные 80 процентов энергии солнечного света нагревают солнечные батареи до средней температуры порядка 55 °C. С увеличением температуры фотогальванического элемента на 1°, его эффективность падает на 0,5 %.

Эта зависимость не линейна и повышение температуры элемента на 10° приводит к снижению эффективности почти в два раза. Активные элементы систем охлаждения (вентиляторы или насосы) перекачивающие хладагент, потребляют значительное количество энергии, требуют периодического обслуживания и снижают надёжность всей системы.

Пассивные системы охлаждения обладают очень низкой производительностью и не могут справиться с задачей охлаждения солнечных батарей.

Источник: https://videouroki.net/razrabotki/doklad-na-tiemu-solnietsnyie-batariei.html

Солнечные электростанции

 

  • Реферат на тему: «Солнечные электростанций»                                                      
  •      Содержание 
  • Введение………………………………………………………………………3 

Солнечные электростанций, типы солнечных электростанций…………..4 

  1. Принцип работы и особенность работы таких станций,
  2. (Примеры (СЭС) 
    в мировой энергетике)……………………………………5 
  3. Основные технико-экономические 
    показатели…………………………….13 
  4. Влияние работы СЭС на экологию………………………………………….14 
  5. Заключение……………………………………………………………………15 

Список используемой литературы…………………………………………..16 
      
      
    

     Введение

    Человечеству нужна энергия, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерного топлива.

Практически неисчерпаемы запасы термоядерного топлива — водорода, однако управляемые термоядерные реакции пока не освоены, и неизвестно когда они будут использованы для промышленного получения энергии в чистом виде, без участия в этом процессе реакторов деления.

В связи с указанными проблемами становится все более необходимым использование нетрадиционных энергоресурсов, в первую очередь солнечной, ветровой, геотермальной энергии, наряду с внедрением энергосберегающих технологий. Среди возобновляемых источников энергии солнечная радиация по масштабам ресурсов, экологической чистоте и повсеместной распространенности наиболее перспективна.

Впервые на практическую возможность использования людьми огромной энергии Солнца указал основоположник теоретической космонавтики К.Э. Циолковский в 1912 году во второй части своей книги: “Исследования мировых пространств реактивными приборами”.

Он писал: “Реактивные приборы завоюют людям беспредельные пространства и дадут солнечную энергию, в два миллиарда раз большую, чем та, которую человечество имеет на Земле”. Энергия солнца может быть использована как в земных условиях, так и в космосе. Наземные  солнечные электростанции следует  строить в районах расположенных как можно ближе к экватору  с большим количеством солнечных дней.

В настоящее время солнечную энергию экономически целесообразно использовать для горячего водоснабжения сезонных потребителей типа спортивно-оздоровительных учреждений, баз отдыха, дачных поселков, а также для обогрева открытых и закрытых плавательных бассейнов. В сухом жарком климате Средней Азии рационально использовать установки для охлаждения зданий и сооружений, сельскохозяйственных объектов, птичников, хранения скоропортящихся продуктов, медицинских препаратов.

Солнечные электростанций, типы солнечных электростанций.

    Солнечная электростанция — инженерное сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации в электрическую энергию. Способы преобразования солнечной радиации различны и зависят от конструкции электростанции.

Полное количество солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли за неделю, превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа, угля и урана. Солнечное тепло можно сберегать разными способами. Современные технологии включают параболические концентраторы, солнечные параболические зеркала и гелиоэнергетические установки башенного типа.

Читайте также:  Флейта - сообщение доклад (2, 3, 4, 5 класс по музыке)

Их можно комбинировать с установками, сжигающими ископаемое топливо, а в некоторых случаях адаптировать для аккумуляции тепла.

Основное преимущество такой гибридизации и теплоаккумуляции — это то, что такая технология может обеспечивать диспетчеризацию производства электричества (то есть выработка электроэнергии может производиться в периоды, когда в ней есть необходимость). Гибридизация и аккумулирование тепла могут повысить экономическую ценность производимого электричества и снизить его среднюю стоимость.

  •     Все солнечные электростанции (СЭС) подразделяют на несколько типов:
  • СЭС башенного 
    типа 
  • СЭС тарельчатого типа 
  • СЭС, использующие фотобатареи 
  • СЭС, использующие параболические концентраторы 
  • СЭС, использующие двигатель стирлинга 
  • Комбинированные СЭС
  • Принцип работы и особенность 
    работы таких станций (примеры (СЭС) в мировой энергетике)
  • СЭС башенного типа

    Данные электростанции основаны на принципе получения водяного пара с использованием солнечной радиации. В центре станции стоит башня высотой от 18 до 24 метров (в зависимости от мощности и некоторых других параметров высота может быть больше либо меньше), на вершине которой находится резервуар с водой.

Этот резервуар покрашен в чёрный цвет для поглощения теплового излучения. Также в этой башне находится насосная группа, доставляющая пар на турбогенератор, который находится вне башни. По кругу от башни на некотором расстоянии располагаются гелиостаты.

Гелиостат — зеркало площадью в несколько квадратных метров, закреплённое на опоре и подключённое к общей системе позиционирования. То есть, в зависимости от положения солнца, зеркало будет менять свою ориентацию в пространстве.

Основная и самая трудоемкая задача — это позиционирование всех зеркал станции так, чтобы в любой момент времени все отраженные лучи от них попали на резервуар. В ясную солнечную погоду температура в резервуаре может достигать 700 градусов.

Такие температурные параметры используются на большинстве традиционных тепловых электростанций, поэтому для получения энергии используются стандартные турбины. Фактически на станциях такого типа можно получить сравнительно большой КПД (около 20 %) и высокие мощности.

    Первая башенная электростанция под названием “Solar One” близ Барстоу (Южная Калифорния) с успехом продемонстрировала применение этой технологии для производства электроэнергии. Предприятие работало в середине 1980-х. На нем использовалась водно-паровая система мощностью 10 МВтэ. В 1992 г.

консорциум энергетических компаний США принял решение модернизировать “Solar One” для демонстрации приемника на расплавленных солях и теплоаккумулирующей системы.

Благодаря аккумулированию тепла башенные электростанции стали уникальной гелиотехнологией, позволяющей диспетчеризацию электроэнергии при коэффициенте нагрузки до 65%.

В такой системе расплавленная соль закачивается из “холодного” бака при температуре 288 C и проходит через приемник, где нагревается до 565 C, а затем возвращается в “горячий” бак. Теперь горячую соль по мере надобности можно использовать для выработки электричества. В современных моделях таких установок тепло хранится на протяжении 3 — 13 часов.

“Solar Two” — башенная электростанция мощностью 10 МВт в 
Калифорнии — это прототип крупных 
промышленных электростанций. Она впервые дала электричество в апреле 1996 г., что явилось началом 3-летнего периода испытаний, оценки и опытной выработки электроэнергии для демонстрации технологии расплавленных солей.

Солнечное тепло сохраняется в расплавленной соли при температуре 550 C, благодаря чему станция может вырабатывать электричество днем и ночью, в любую погоду. Успешное завершение проекта “Solar Two” должно способствовать строительству таких башен на промышленной основе в пределах мощности от 30 до 200 МВт.

 

В Крыму была построена СЭС в Щёлкино как резервный источник электричества для планируемой там АЭС. Но по большому счету, эта станция была экспериментальной: ее мощность 5 МВт. При эксплуатации этой станции было выявлено множество трудностей.

Одна из них — система позиционирования отражателей практически полностью (95 %) расходовала энергию, вырабатываемую станцией . Также возникали трудности с очисткой зеркал.

Вскоре эта станция прекратила своё существование и была разворована 

СЭС тарельчатого типа

    Данный тип СЭС использует принцип получения электроэнергии, схожий с таковым у Башенных СЭС, но есть отличия в конструкции самой станции. Станция состоит из отдельных модулей. Модуль состоит из опоры, на которую крепится ферменная конструкция приемника и отражателя.

Приемник находится на некотором удалении от отражателя, и в нем концентрируются отраженные лучи солнца. Отражатель состоит из зеркал в форме тарелок (отсюда название), радиально расположенных на ферме. Диаметры этих зеркал достигают 2 метров, а количество зеркал — нескольких десятков (в зависимости от мощности модуля).

Такие станции могут состоять как из одного модуля (автономные), так и из нескольких десятков (работа параллельно с сетью).

    В 
1984 году на Ранчо Мираж в 
штате Калифорния удалось добиться 
практического КПД 29%.

Вдобавок к этому, благодаря модульному проектированию, такие системы представляют собой оптимальный вариант для удовлетворения потребности в электроэнергии как для автономных потребителей (в киловаттном диапазоне), так и для гибридных (в мегаваттном), соединенных с электросетями коммунальных предприятий.

Эта технология успешно реализована в целом 
ряде проектов. Один из них — проект STEP (Solar Total Energy Project) в американском штате 
Джорджия. Это крупная система 
параболических зеркал, работавшая в 1982-1989 гг. в Шенандоа.

Она состояла из 114 зеркал, каждое 7 метров в диаметре.

Система производила пар высокого давления для выработки электричества, пар среднего давления для трикотажного производства, а также пар низкого давления для системы кондиционирования воздуха на той же трикотажной фабрике.

    Совместным использованием параболических зеркал и двигателей Стирлинга заинтересовались и другие компании.

Так, фирмы “Stirling Technology”, “Stirling Thermal Motors” и “Detroit Diesel” совместно с корпорацией “Science Applications International Corporation” создали совместное предприятие с капиталом 36 млн долларов с целью разработки 25-киловаттной системы на базе двигателя Стирлинга. 

СЭС, использующие фотобатареи

    СЭС этого типа в настоящее время очень распространены, так как в общем случае СЭС состоит из большого числа отдельных модулей (фотобатарей) различной мощности и выходных параметров.

Данные СЭС широко применяются для энергообеспечения как малых, так и крупных объектов (частные коттеджи, пансионаты, санатории, промышленные здания и т. д.). Устанавливаться фотобатареи могут практически везде, начиная от кровли и фасада здания и заканчивая специально выделенными территориями.

Установленные мощности тоже колеблются в широком диапазоне, начиная от снабжения отдельных насосов, заканчивая электроснабжением небольшого посёлка. 

СЭС, использующие параболические концентраторы

    В этих установках используются параболические зеркала (лотки), которые концентрируют солнечный свет на приемных трубках, содержащих жидкость-теплоноситель.

Эта жидкость нагревается почти до 400 C и прокачивается через ряд теплообменников; при этом вырабатывается перегретый пар, приводящий в движение обычный турбогенератор для производства электричества.

Для снижения тепловых потерь приемную трубку может окружать прозрачная стеклянная трубка, помещенная вдоль фокусной линии цилиндра. Как правило, такие установки включают в себя одноосные или двуосные системы слежения за Солнцем. В редких случаях они являются стационарными.

    Построенные в 80-х годах в южно-калифорнийской пустыне фирмой “Luz International”, девять таких систем образуют крупнейшее на сегодняшний день предприятие по производству солнечного теплового электричества. Эти электростанции поставляют электричество в коммунальную электросеть Южной Калифорнии.

Еще в 1984 г. “Luz International” установила в Деггетте (Южная Калифорния) солнечную электрогенерирующую систему “Solar Electric Generating System I” (или SEGS I) мощностью 13,8 МВт. В приемных трубках масло нагревалось до температуры 343 C° и вырабатывался пар для производства электричества.

Конструкция “SEGS I” предусматривала 6 часов аккумулирования тепла. В ней применялись печи на природном газе, которые использовались в случае отсутствия солнечной радиации. Эта же компания построила аналогичные электростанции “SEGS II — VII” мощностью по 30 МВт. В 1990 г.

в Харпер Лейк были построены “SEGS VIII и IX”, каждая мощностью 80 МВт.

    Оценки технологии показывают ее более высокую стоимость, чем у солнечных электростанций башенного и тарельчатого типа, в основном, из-за более низкой концентрации солнечного излучения, а значит, более низких температур и, соответственно, эффективности. Однако, при условии накопления опыта эксплуатации, улучшения технологии и снижения эксплуатационных расходов параболические концентраторы могут быть наименее дорогостоящей и самой надежной технологией ближайшего будущего. 
     

СЭС, использующие двигатель 
Стирлинга

    СЭС, использующие двигатель Стирлинга представляют собой СЭС с параболическими концентраторами, у которых в фокусе установлен двигатель Стирлинга.

Существуют конструкции двигателей Стирлинга, которые непосредственно преобразуют колебания поршня в электрическую энергию, без использования кривошипно-шатунного механизма. Это позволяет достичь высокой эффективности преобразования энергии.

Эффективность таких электростанций достигает 31,25%. В качестве рабочего тела используется водород или гелий. 

    Действие двигателя Стирлинга основано на расширении рабочего газа в замкнутом цилиндре под действием внешнего источника тепла. Необходимое перемещение газа после совершения работы обеспечивают два поршня — рабочий и вытеснитель.

По внешнему трубопроводу газ переходит из одной части цилиндра в другую через нагревательные трубки, регенератор и теплообменник, а затем обратно. Регенератор при протекании газа в одном направлении отбирает тепло, а при обратном направлении подогревает газ.

Поэтому не обязательно все тепло отводить через теплообменник, оно сохраняется для использования в регенераторе, и тем самым повышается тепловой к. п. д.

Источник: https://student.zoomru.ru/eko/solnechnye-jelektrostancii/26083.197519.s1.html

Энергия Солнца

Солнце
лишь одна из миллиардов звезд, но оно источник энергии для всего живого и для
самой Земли. Ископаемое топливо расходуется такими темпами, что его запасы
истощатся где-то во второй половине следующего столетия.

Атомные электростанции,
когда-то считавшиеся хорошей альтернативой, оказались опасными, что было
продемонстрировано аварией в Чернобыле (СССР) в 1986 г.

Из всех
альтернативных источников энергия солнца является самой чистой и безопасной.

Солнечное излучение

Около
30% солнечного излучения отражается атмосферой Земли, а еще 20% поглощается. В
результате, лишь 50% его достигает поверхности нашей планеты, но это
эквивалентно всей энергии, вырабатываемой примерно 170 миллионами самых мощных
электростанций мира.

Читайте также:  Сочинение на тему лицемерие рассуждение 9, 11 класс

Многие
лесные пожары возникают в жару по вине солнечного света, сфокусированного капельками
утренней росы. Еще в 400 г.
до н. э. греки научились использовать энергию Солнца для разжигания костра с
помощью наполненного водой стеклянного шара. К 200 г. до н. э. похожий
способ с использованием вогнутых зеркал для фокусировки солнечных лучей стали
применять и в Китае.

В
современной бытовой солнечной печи сфокусированные лучи разогревают пищу.
Вместо вогнутого зеркала в некоторых печах используют ряд плоских отражателей, установленных
под углом и направленных на место размещения пищи.

Солнечное отопление

Все
дома частично обогреваются Солнцем, но есть проекты, позволяющие максимально
использовать этот даровой источник энергии и таким образом значительно снизить
плату за отопление.

В таких домах установлены большие окна на стороне, освещаемой
полуденным солнцем, и намного меньшие окна на противоположной, более прохладной
стороне.

В некоторых домах жалюзи из теплоизолирующих материалов закрываются на
ночь, что позволяет сохранить большую часть тепла, накопленного за день. Это — пассивная
солнечная технология.

Солнечная
энергия может также использоваться для водяного отопления домов.

Лучи Солнца
нагревают воду внутри плоских коллекторных панелей, поглощающих (в отличие от
радиаторов отопления) излучение для нагрева воды.

Эти панели обычно
устанавливают на крыше дома под углом, чтобы улавливать максимальное количество
прямых солнечных лучей. Холодная вода протекает через панели и нагревается
поглощенным ими солнечным светом.

Солнечные элементы

Солнечные
элементы — это электронные устройства, где за счет фотоэлектрического эффекта
свет преобразуется в электроэнергию.

Каждый элемент производит немного энергии,
поэтому для обеспечения электроснабжения в достаточном объеме необходимы
батареи таких соединенных друг с другом элементов. Элемент состоит из тонкого
слоя полупроводникового материала, обычно кремния.

В некоторых солнечных
элементах применяют другой полупроводник — арсенид галлия.

Они менее эффективны,
чем кремниевые, но могут работать при гораздо более высоких температурах, благодаря
чему их можно применять на спутниках, подвергающихся мощному воздействию лучей
Солнца в космосе. На энергии солнечных элементов работают большинство
искусственных спутников; она также используется в некоторых электронных
калькуляторах и часах.

 В 1981 г. легкий самолет «Солар
чэлленджер» пересек Ла-Манш, используя солнечный свет как единственный
источник энергии. Крылья самолета были покрыты солнечными элементами, производящими
энергию для управления электроприводом воздушного винта. В штате Флорида, США, телефон-автомат
работал от батареи солнечных элементов, установленной на крыше будки.

Электричество в районах

В
некоторых отдаленных районах большие батареи солнечных элементов обеспечивают
большую часть бытовой электроэнергии, которая используется для зарядки батарей,
работающих ночью.

Солнечные
элементы очень надежны. После установки они практически не нуждаются в уходе и
могут годами работать без обслуживания. В Великобритании есть маяки, работающие
в автоматическом режиме от солнечных элементов. Батареи таких элементов
используются также в ряде автоматических метеостанций, расположенных вдоль
побережья и в море.

Электроэнергия,
получаемая от солнечных элементов, зависит не от тепла, а от света. Благодаря
этому посадочный радиомаяк мощностью 360 кВт может работать на солнечной
энергии в условиях мерзлоты на Аляске.

Начиная с 1960-х годов, батареи
фотоэлектрических элементов используются для производства электроэнергии для
спутников связи. Новейшие батареи такого типа будут установлены на борту
космической станции США «Фридом», планируемой к запуску на орбиту в
начале века.

В заоблачной вышине эта станция с помощью восьми панелей
крыльевого типа будет преобразовывать солнечный свет в 75 кВт электроэнергии.

Проект
использования солнечной энергии, предложенный американским инженером Питером
Глейзером, может обеспечить нас энергией из космоса.

По замыслу автора, должны
быть запущены 40 солнечных орбитальных электростанций (СОЭ), оснащенных огромными
батареями солнечных элементов.

Полученная энергия будет преобразовываться в
пучки микроволн, посылаемых на приемные станции на Земле. Там микроволны будут
преобразованы обратно в электричество.

К
сожалению, птицы и неметаллические самолеты просто сгорят при попадании на них
мощных пучков микроволновой энергии, посылаемых СОЭ.

Список литературы

Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.sciencetechnics.com/

Дата добавления: 15.03.2011

Источник: https://www.km.ru/referats/990AEE69534B4CE58928CE359E077364

Солнечная энергетика реферат — Официальный сайт

Ищешь, кто сделает за тебя задание?

Тогда заходи и мы обязательно поможем!Внимание! В связи с большим количеством обрашений мы переехали на новый VIP сервер

Пожалуйста, подождите…Если сайт долго не загружается,

перейдите по ЭТОЙ ссылке

самостоятельно.



Рефераты — все здесь все рефераты — собраны здесь для вас, заходите и смотрите самичирков ю. Занимательно об энергетике энергохимия гелиостанция — читать скачать, солнечное — недвижимость! Купить дом, дачу, участок! Большая база загородной недвижимости в спб! Рефераты по ксе — все для студента когда мы говорим о времени, то подразумеваем, по крайней мере, три различных оттенка смысла. Право на электричество в доме. Сопровождение объектов.

Квартиры в девяткино от 1, 7 млн. Полная отделка, без % рассрочка, ипотека, материнский капитал, субсидииэнергосберегающие технологии. Энергосберегающие технологии помогут вам снизить затраты на электроэнергию, курсовая работа: солнечная.

Банк рефератов содержит более 394 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок. Реферат: солнечная батарея. Банк рефератов содержит более 394 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок, парниковый эффект | реферат 18.

Парниковый эффект: исторические сведения и причины.

, сессия без хвостов! Рефераты на заказ! Гарантия качества! Любой предмет и сложность! Реферат: проблемы энергетики реферат: проблемы энергетики московский экстерный гуманитарный университет академия — , тепловые насосы heliotherm продажа. Тепловые насосы: производство и продажа тепловых насосов heliotherm для отопления загородного. Реферат астрономия наше солнце реферат: наше солнце содержание работы: 1. Общие сведения о солнце 1, реферат: физкультура и здоровый.

Физкультура и здоровый образ жизни – бесплатно скачать реферат по физкультуре и спорту. Солнечная энергетика солнечная энергетика. Новости и обзоры, мнения экспертов, рефераты на заказ в петербурге пишем рефераты без плагиата. Гарантируем сдачу! , рефераты на заказ! Цену назначаете вы! Аккредитованные преподаватели!

Солнечная энергетика реферат

Количество комментариев: 28

Источник: https://www.sites.google.com/site/poculpectsi/solnecnaa-energetika-referat

Солнечная энергетика

Солнце – доступный и возобновляемый источник энергии на планете, не загрязняющий природную среду. Первые попытки использования энергии солнца известны давно. Легенда гласит, что Архимед сжег флот противника с помощью зажигательных зеркал.

Ученые часто проводили опыты с нагревательными аппаратами, работающими от солнечной энергии. Первые модели нагревательных аппаратов с применением солнечной энергии, были изготовлены в XVII веке. У Н. Соссюра это был деревянный ящик со стеклянной крышкой, где вода разогревалась до 88 градусов Цельсия. В 1774 году А. Лавуазье применил линзы, концентрирующие тепло от солнца.

Замечание 1

В тридцатые годы $XX$ века советский академик А. Ф. Иоффе предложил использовать полупроводниковые фотоэлементы для преобразования солнечной энергии.

Солнечные батареи для преобразования солнечной энергии в электрическую впервые в 1957 году в СССР установили на космическом спутнике для обеспечения его работы. В настоящее время устройства, преобразующие энергию солнца в другой тип, – это солнечные батареи и коллектор, а также гибридные устройства, которые совмещают эти виды.

  • Курсовая работа 440 руб.
  • Реферат 220 руб.
  • Контрольная работа 190 руб.

Солнечная энергетика как альтернатива традиционной

Использование солнечной энергетики на энергетическом балансе Земли не отражается.

Преимущества солнечной энергетики заключаются в ее бесплатности, отсутствии побочных эффектов, загрязняющих окружающую природную среду (шум, вредоносные выбросы, отходы), а также безопасность, надежность, рециркуляция, простота обслуживания (в том числе автономный режим работы), возможность использования в режиме вспомогательных систем энергоснабжения).

Замечание 2

Технический потенциал солнечной энергии в России в два раза превышает нынешнее потребление топлива.

Наибольшее практическое применение во всем мире получили гибридные солнечно-топливные электростанции, а в России – новые виды солнечных концентратов, использующие технологии голографии (разработки Всероссийского научно-исследовательского института электрификации сельского хозяйства). Внедрение фотоэлектрических станций, работающих на солнечных элементах на основе кремния – одна из перспективных технологий.

Солнечная энергия практически преобразуется в электроэнергию непосредственно или косвенно. Косвенно – через концентрацию радиации при помощи следящих зеркал для превращения воды в пар и затем использования пара для генерирования электричества обычными методами (система работает только при прямом освещении солнечными лучами).

Прямое преобразование солнечной энергии в электрическую – использование фотоэлектрического эффекта.

Замечание 3

В России выпускают солнечные тепловые коллекторы для подогрева воды (производительность до 100 тыс. кубических метров ежегодно).

Перспективы солнечной энергетики

Перспективно использование солнечной энергетики для горячего водоснабжения, отопления, для процесса сушки различных продуктов и материалов. Она может быть полезна в сельском хозяйстве, в промышленных технологических процессах.

Перспективы солнечной энергетики обусловлены рядом причин. Так, заменяя ископаемое топливо (сокращая к тому же необходимость импортировать топливо, особенно нефть), солнечная энергия уменьшает загрязнение воздуха и воды.

При замене солнечной энергетикой атомного топлива уменьшается угроза распространения атомного оружия, техногенных атомных катастроф (подобных катастрофе Чернобыля, принесшей колоссальные экономические и экологические убытки ряду стран).

Общественным запросам отвечает солнечная энергетика – чистый, дешевый и безопасный источник энергии.

Замечание 4

Источники солнца могут уменьшить зависимость от бесперебойного снабжения топливам (не возобновляемыми видами).

Перспективные разработки будут вестись по линии систем, осуществляющих запасы энергии, которая вырабатывается солнечными станциями, поскольку с солнечной энергетикой мало сравнимы другие виды по экологичности и ресурсной базе.

В России уклон на развитие солнечной энергетики охватывает регионы Дальнего Востока, удаленные населенные места в Якутии (солнечные электростанции), южные области страны.

Будущее – за повсеместным использованием солнечной энергетики, так как масштабы энергопотребления растут, а традиционные ресурсы ограничены.

Источник: https://spravochnick.ru/ekologiya/netradicionnye_istochniki_energii/solnechnaya_energetika/

Ссылка на основную публикацию