Солнечная энергия на информационном портале «Clean Energo»

Плюсы и минусы солнечной энергетики Плюсы и минусы

Человечество все дальше вглубь уходит по пути загрязнения собственной окружающей среды. Многие мировые умы заняты проблемой возобновляемых, не выбрасывающих в атмосферу вредных веществ источников энергетики. Данная тема весьма актуальна в 21 веке.

О положительных качествах солнечной энергетики, говорят почти повсюду. Применение альтернативных способов добычи электроэнергии, качественно может помочь нашей планете. Сохранить природные ресурсы, атмосферу, и не допустить скорого потепления климата,

это одна из главных обязанностей современного человека. Каковы же плюсы и минусы такой энергии, как солнечное излучение.

Плюсы

Рассматривая излучения от солнца, как источник энергии, необходимо отметить, что эта энергия бесконечна. Это представляет собой большой плюс, потому, что все доселе известные доселе источники энергетики, являются ущербными для нашей планеты. По некоторым данным Национальной американской исследовательской академии, «Звезда по имени Солнце» будет способна согревать Землю еще примерно еще 6,5 миллиардов лет, до тех пор, пока не взорвется.

  • Повсеместность. Запас солнечной энергетики, весьма огромен. Каждый день наша планета облучается около 120 тысячами тераваттами света самой большой звезды. А это, на секундочку, в 20 тысяч раз больше энергии, чем весь мир способен потреблять ежедневно.
  • Стабильность. Энергетику солнца нельзя перерасходовать, она стабильна во все времена. И сейчас и для будущих поколений Солнце будет светить.
  • Доступность. Энергию из солнечных лучей можно собирать и использовать каждый летний (и даже зимний ) день, по всей поверхности Земли. Например, Германия, на сегодняшний день, является наиболее использующей солнечную энергию страной в мире, и имеет прекрасный запас именно солнечной энергетики.
  • Безопасность для окружающей среды. Экологическая чистота, принципиальный фактор в добывании энергии для человеческих нужд. Сравнивая затраты и воздействия на природу традиционных способов получения энергии, с получением энергии от Солнца, можно убедиться в небольшом воздействии на природу и атмосферу от производств, перевозки и установки солнечных батарей. Это бесспорно важнейшее мероприятие в направлении борьбы с глобальным потеплением.
  • Отсутствие шумов. Из — за отсутствия движущихся узлов на самом ресурсе, выработка энергии происходит тихо.
  • Выгода. Применение отдельного источника электроэнергии в частном доме, весьма экономично. Принципиально, что обслуживание панелей сводится к минимальным затратам, в году несколько раз следует очищать панели от загрязнений. Гарантия от производителя растягивается на 20 — 25 лет.

Сферы деятельности

Применение солнечной энергетики охватывает многие отрасли. При достаточной удаленности от централизованной электростанции потребность в автономных установках очень велика.

Солнечные батареи используют для опреснения воды в Африке, также для поставки электроэнергии на спутниковые станции. Не случайно солнечную энергетику окрестили «народной» она легко вошла процесс электроснабжения дома. Такая электроэнергия потребляет в сырье, как и фотоэлементы луча, так и его теплопроводность.

Новые технологии

Каждый год технически усовершенствуется процесс изготовления электрических батарей. На стадии постройки сооружения, в строительные материалы внедряются инновационные тонкопленочные панели. Японские производители Sharp, являясь несомненным лидером в изготовлении солнечных панелей, не так давно выпустили в широкое потребление прозрачные накопители с фотоэлементами для остекления оконных проемов. Результаты нынешних исследований в квантовой физике и инновациях подразумевают усовершенствование продуктивности солнечных панелей в три раза.

Минусы

Негатива от солнечных батарей очень мало, однако иногда они могут показаться принципиальными. К примеру:

  • Солнечные батареи просто не работают в пасмурную погоду.
  • В регионах, где часто выпадают осадки, очень проблематично применять солнечные панели.
  • Стоимость батарей тоже весьма не демократична (возможно пока), восстановление затрат растягивается надолго.
  • Для установки солнечных батарей требуются большие участки.
  • Солнечные установки способны скапливать только постоянный ток, для переменного же, потребуются еще установки.
  • Генерировать энергию возможно только в дневные часы, и соответственно для темного времени суток необходимо приобретать аккумуляторы.
  • Бытует мнение, что повсеместное применение солнечных панелей, теоретически способно изменить альбедо (свойство отражать солнечные лучи) нашей планеты, и способствовать изменению климата (но при нынешнем показателе потребления солнечной энергии, это весьма маловероятно).

Как выгодно применять

Учитывая свойство панелей работать лишь в солнечную погоду, необходимо детально изучить рынок солнечных батарей, а именно материал из которого их изготавливают. Поликристаллические панели способны прекрасно генерировать не только прямой солнечный свет, но и рассеянные лучи. А требуемые для действия установок, солнечного излучения облака уже не являются преградой. С целью получения большей эффективности, даже в пасмурную погоду следует выбирать поликристаллические кремниевые батареи.

Читайте также:  ТОП-5 причин, почему ест резину

Однако время и прогресс не стоят на месте и возможно в ближайшем будущем силой мысли будут разработаны батареи, без всяческих недостатков и минусов. И человечество уверенными шагами пойдет в направлении сохранения природы, атмосферы и планеты.

Геотермальные электростанции: преимущества и недостатки

В недрах земли находятся необъемные запасы сокровищ, о которых давно известно человеку и которыми он благополучно пользуется. Все мы помним о полезных ископаемых, активно применяем в повседневной жизни газ, нефть, уголь, носим изделия из серебра, золота, драгоценных камней, но забываем об одном большом кладе – геотермальной энергии. Что это такое и в чем ее ценность?

Особенности и принцип работы геотермальных электростанций

Считается, что геотермальная энергия – один из наиболее выгодных источников энергии. Большая часть этой энергии находится в магме. Тепло Земли – настоящая жемчужина, у которой ряд преимуществ перед энергией газа, нефти и атома. Если пересчитать на мегаватт-часы количество подземного тепла, которое ежегодно выходит на поверхность, то получится 100 миллиардов! Это значительно превосходит количество потребляемой энергии на планете. Все больше и больше домохозяйств по всему миру инвестируют в геотермальную энергию, строя геотермальные электростанции (ГеоТЭС), чтобы сократить свои расходы. Эти станции получают тепло Земли путем бурения паровых или водяных скважин и используют данную энергию для нагрева воды или любого другого типа жидкости. Нужно это для того, чтобы вращать генераторные турбины, производящие энергию, которая затем распределяется среди потребителей. Далее жидкость охлаждается с помощью конденсатора и возвращается на землю.

Читайте о принципе работы солнечных электростанций наземного, крышного типа.

Компания AVENSTON предлагает услуги в сфере возобновляемых источников энергии:

Согласно типологии Международного энергетического агентства (МЭА) различают 5 типов источников геотермальной энергии:

  • сухой пар;
  • влажный пар (горячая вода + пар);
  • геотермальные воды (горячая вода или пар + вода);
  • сухие горячие каменные породы, разогретые магмой;
  • магма.

Существует три метода преобразования геотермальной энергии в электричество (рис. 1). И обусловлено это двумя факторами: состоянием среды (вода или пар) и температурой породы.

Прямой метод подразумевает использование сухого пара. The Geysers (Северная Калифорния) – одна из самых известных ГеоТЭС такого типа, в общей сложности в этот комплекс входит 22 геотермальные электростанции (фото 1).

Непрямой метод – использование водяного пара. При этом температура воды должна быть выше 180 °C, чтобы под собственным давлением течь вверх через скважину. Хотя это более низкая температура, чем у сухих паровых установок. Когда давление уменьшается, часть воды «вспыхивает» в виде пара, который проходит через секцию турбины. Оставшаяся вода, которая не стала паром, возвращается обратно в скважину и может также использоваться для отопления. Стоимость этих систем увеличивается из-за более сложных механизмов, однако они все еще могут конкурировать с обычными источниками питания. Немало примеров таких станций есть в Исландии, принадлежат они компании Orkuveita Reykjavikur, фото 2.

Смешанный, или же бинарный метод – использование геотермальных вод в сочетании со вспомогательной жидкостью (например, фреон). По прогнозам, в будущем бинарные электростанции станут наиболее часто используемым типом ГеоТЭС. Это связано с тем, что для установок бинарного цикла подойдет вода с более низкой температурой. Также они не выделяют никаких выбросов, кроме водяных паров. А, к примеру, установки с «сухим паром» выделяют парниковые газы. Конечно, они составляют только 1/8 от выбросов угольных электростанций, но тем не менее это тоже выбросы. Пример бинарной установки ГеоТЭС на фото 3.

Хотя существуют различные виды геотермальных электростанций, все они выполняют одну и ту же основную функцию – улавливают поднимающийся пар или горячую воду, которые используют для питания электрического генератора. Конечно же, у геотермальных электростанций есть свои плюсы и минусы, давайте рассмотрим их более подробно.

Преимущества ГеоТЭС

Геотермальные электростанции имеют много преимуществ.

  • Относительно экологически чистые. В отличие от угольных электростанций, на геотермальных электростанциях используется возобновляемый источник тепла, который имеет постоянный запас. Исследования показали, что в отрасли задействовано всего 6,5% от общего мирового потенциала, а это означает, что энергии хватит еще на многие годы вперед. Кроме того, количество парникового газа от ГеоТЭС составляет всего 5% от того, что выделяют угольные электростанции.
  • Большее количество энергии. ГеоТЭС имеют большую мощность – они могут весомо помочь в удовлетворении спроса на энергию, который растет с каждым годом как в развитых странах, так и в развивающихся.
  • Стабильные цены. Обычные электростанции зависят от топлива, поэтому стоимость производимой ими электроэнергии колеблется в зависимости от рыночной цены топлива. Поскольку ГеоТЭС не используют топливо, то им не нужно учитывать его стоимость, и они могут предложить своим потребителям стабильные затраты на электроэнергию.
  • Низкие эксплуатационные расходы. Геотермальные установки требуют минимального обслуживания по сравнению с традиционными электростанциями. В результате они надежны и дешевы в эксплуатации.
  • Возобновляемый и устойчивый источник. Геотермальная энергия никогда не закончится, в отличие от невозобновляемых источников энергии. Пока земля поддерживает жизнь, геотермальная энергия будет существовать, ГеоТЭС будут работать.
  • Постоянное энергоснабжение. В отличие от других возобновляемых источников энергии, геотермальная может обеспечивать постоянное энергоснабжение – 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в год вне зависимости от внешних факторов. К примеру, солнечные батареи могут производить электричество только в течение дня. Точно так же ветровые турбины производят энергию только при достаточном ветре.
Читайте также:  Как заглушить клапан egr на дизеле

  • Незначительная площадь. Занимают меньше места, чем их угольные, нефтяные и газовые эквиваленты. Хотя они будут простираться далеко под земной поверхностью, их площадь будет незначительной.
  • Малошумная работа. При производстве геотермальной энергии мало шума. Основным источником шума являются вентиляторы, содержащиеся в системах охлаждения. Чтобы снизить его уровень, инженеры могут устанавливать демпфирующие материалы в генераторных цехах. Это помогает уменьшить шумовое загрязнение.
  • Энергетическая безопасность. Используя местные геотермальные ресурсы, сокращается потребность в поставке источников из других стран, что, в свою очередь, снижает зависимость от внешних воздействий и помогает повысить нашу энергетическую безопасность.

Недостатки ГеоТЭС

Как часто бывает, некоторые плюсы могут плавно переходить в минусы, все будет зависеть от того, под каким углом рассматривать тот или иной вопрос. Недаром говорят, что у монеты – две стороны. Итак, недостатки геотермальных электростанций.

  • Экологическая проблема. Ущербом для окружающей среды может стать высокое потребление пресной воды, что, в конечном результате, приведет к ее дефициту. Жидкости, которые извлекаются из земли в процессе бурения, содержат большое количество токсичных химических веществ (в том числе мышьяка и ртути), а также парниковых газов (таких как сероводород, диоксид углерода, метан, аммиак и радон). Если они неправильно утилизируются или обрабатываются, то могут попасть в атмосферу или просочиться в грунтовые воды и нанести ущерб окружающей среде и здоровью людей.
  • Географические ограничения. Геотермальная активность наиболее высока вдоль тектонических линий разломов в земной коре. Именно в этих местах геотермальная энергия имеет самый большой потенциал. Недостаток в том, что немногие страны могут использовать геотермальные ресурсы. Поэтому, ввиду географических особенностей, следующие страны являются основными производителями геотермальной энергии: США, Исландия, Кения, Индонезия, Филиппины, Мексика. Недаром ГеоТЭС этих стран вошли в рейтинг крупнейших в мире по состоянию на март 2018 года (в мегаваттах), рис. 3.

  • Сейсмическая нестабильность. Есть основания полагать, что геотермальные сооружения вызывали подземные толчки в разных частях мира. Несмотря на то, что сейсмическая активность зачастую незначительна, она может привести к повреждению здания, травмам и смерти. В 2006 году ученые обвинили проект геотермальной разведки в Базеле, Швейцария, в том, что он вызвал серию землетрясений. Некоторые из этих землетрясений были оценены в 3,4 балла по шкале Рихтера. Дальнейшие исследования в 2011 году обнаружили сильную корреляцию между геотермальной разведкой и сейсмической активностью.
  • Дорогое строительство. ГеоТЭС требуют значительных инвестиций. Хотя они имеют низкие эксплуатационные расходы, стоимость их строительства может быть намного выше, чем угольных, нефтяных и газовых электростанций. Большая часть этих затрат касается разведки и бурения геотермальных энергетических ресурсов. Традиционные электростанции не требуют разведки и/или бурения. Еще ГеоТЭС требуют специально разработанных систем отопления и охлаждения, а также другого оборудования, способного выдерживать высокие температуры.
  • Возможное истощение. Исследования показывают, что без тщательного управления геотермальные резервуары могут истощиться. В таких случаях ГеоТЭС станут бесполезными, пока резервуар не восстановится. Единственный неистощимый вариант – это получение геотермальной энергии прямо из магмы, но данная технология все еще находится в процессе разработки. Этот вариант стоит вложений в основном благодаря тому, что магма будет существовать миллиарды лет.

Потенциал геотермальной энергии

Очевидно, что геотермальная энергия обладает довольно серьезным потенциалом и будет играть важную роль в будущем. В Европе используют геотермальное тепло для различных нужд, но больше всего – для выработки электроэнергии, обогрева и охлаждения домов. Только в 2017 году в Европейском Союзе, в частности во Франции, Италии и Нидерландах, введено в эксплуатацию девять станций с новой мощностью в 75 МВт. Ожидается, что к 2023 году глобальная мощность геотермальной энергии возрастет до 17 ГВт, при этом наибольшее увеличение мощности будет в Индонезии, Кении, Филиппинах и Турции (рис. 4).

Читайте также:  13 необычных способов использования WD-40; Лайфхакер

Некоторые исследователи полагают, что геотермальная энергия в конечном итоге будет составлять около 1/6 от мирового энергоснабжения, другие же, наоборот, дают ей минимальный шанс на дальнейшее существование… Инвестировать ли в строительство геотермальной электростанции – выбор за вами. В любом случае, это будет неотъемлемая часть возобновляемой энергии, питающей мир, так как рано или поздно ископаемое топливо исчезнет из поля зрения.

Среди возобновляемых источников энергии также значительное место занимают солнечные электростанции. Наша компания занимается комплексным внедрением проектов солнечной энергетики в Украине и за ее пределами. Мы проектируем, строим и эксплуатируем как наземные, так и крышные солнечные электростанции. Услуги компании Авенстон включаю в себя максимально широкий спектр сервисов, позволяющий нам сопровождать проекты солнечной энергетики на всех этапах их жизненного цикла.

Солнечные электростанции для дома. Плюсы и минусы

Солнечная электростанция 30 кВт является автономным источником питания. Она способна обеспечить электроэнергией частный жилой дом и другие объекты, на которых суммарное потребление электричества не превышает 30 кВт. Помимо этого, система такого типа может выступать в качестве единственного источника питания там, где невозможно подключиться к коммунальным энергосетям.

Как установить солнечную электростанцию.

Чтобы солнечная электростанция 30 кВт для дома могла работать на полную мощность, необходимо позаботиться о правильном ее подключении. Установить прибор можно на крыше, заборе или любой другой возвышенности, которую не заслоняют высокие деревья. В тех случаях, когда станция не получает достаточного количества солнечной энергии, она не может вырабатывать необходимое количество электричества. Кроме того, недостаток солнечного света может привести к поломке установки. Поэтому каждый элемент солнечной станции должен быть повернут в сторону солнца. Только при таком условии, поток лучей на батареи будет достаточным.

Устанавливая станцию, также следует учитывать угол ее наклона. Для нашего региона он должен составлять 35°. В течение года угол наклона панелей будет требовать коррекции: +12° летом и -12° зимой. Чтобы получить более точные результаты, можно воспользоваться специальным онлайн калькулятором.

При правильном расположении станции, осуществлять ее техническое обслуживание и очищать прибор от пыли и снега будет гораздо проще. Запыленность поверхности солнечного фотоэлектрического модуля является одной из важнейших проблем для владельцев солнечных электростанций. Из-за осевшей пыли, грязи, опавших листьев, птичьего помета и других загрязнений уровень попадания солнечного света на фотоэлементы значительно уменьшается. Это является причиной снижения производительности станции. Исходя из расчетов, всего 4 кубических сантиметра пыли, которые равномерно распределены на 1 м2 солнечной батареи, снижают выработку электричества на 40 %.

Однако эта проблема решается достаточно легко — при длительном отсутствии дождя, солнечные батареи необходимо полить водой из шланга. Данное действие достаточно выполнить несколько раз на протяжении засушливого лета, чтобы проблема запыленности солнечных батарей больше не беспокоила. В тех случаях, когда причиной запыленности являются интенсивное движение транспортных средств, строительные работы или сельскохозяйственная деятельность, операцию с поливом следует проводить немного чаще.

Солнечные электростанции для дома. Плюсы и минусы.

По сравнению с альтернативными источниками питания, электростанция солнечная 30 кВт имеет массу неоспоримых преимуществ:

  • экологическая чистота; работа станции сопровождается мизерными выбросами вредных веществ в атмосферу;
  • экономичность; солнечная электростанция независима от роста цен на электроэнергию;
  • долговечность; в среднем, срок эксплуатации станций насчитывает порядка 20-25 лет;
  • возобновляемость; в отличие от таких полезных топливных ископаемых, как нефть, уголь, газ и т. д., которые не восстанавливаются, ресурсы Солнца составляют 6,5 млрд лет;
  • бесшумность; приборы такого типа работают абсолютно бесшумно, не создавая дискомфорт ни владельцам, ни окружающим;
  • возможность зарабатывать; избытки полученной станцией электроэнергии можно продавать государству по «Зеленому тарифу»;
  • минимальный уровень технического обслуживания;
  • окупаемость; в среднем, солнечная электростанция на 30 кВт окупается в течение 4-5 лет.

Как и любой друг прибор, солнечная электростанция имеет свои недостатки. Основным из них является то, что работа системы напрямую зависит от погодных условий. Недостаток солнечного света снижает КПД станции. Многие современные потребители ошибочно полагают, что в зимнее время года станция вырабатывает гораздо меньше электроэнергии. Однако это далеко не так, ведь панели такого типа перерабатывают не солнечное тепло, а солнечный свет. Поэтому в любое время года, при условии отсутствия на небе туч, электростанции такого типа будут показывать отличный результат.

Как выбрать солнечные батареи. Видео урок.

Ссылка на основную публикацию
Создаем устройство для соединения JTAG-интерфейса спутникового ресивера
Страничка эмбеддера; Самодельный отладчик для ARM (j-link v5) Для многих любителей, самое болючее в переходе на новую процессорную архитектуру –необходимость...
Снегоходы «Русской механики»
Тайга Варяг 500 - ТЕСТ 2015 г. в., 497 см3, 43 л. с., 265 кг, 232 000 руб. «Тайга Варяг...
Снимаем и разбираем руль ВАЗ 2107
Снять руль ВАЗ 2107 Если, Вы, пока еще, не очень опытный автолюбитель, и перед Вами, как раз сейчас, стала задача;...
Создание детали в КОМПАС-3D — пошаговая инструкция
Создание детали в КОМПАС-3D - пошаговая инструкция Создание деталей в КОМПАС не составит для Вас труда, если Вы хорошо ориентируетесь...
Adblock detector