Ne jetojmë në botën e së ardhmes, megjithëse kjo nuk është e dukshme në të gjitha rajonet. Në çdo rast, sot në qarqet progresive po diskutohet seriozisht mundësia e zhvillimit të burimeve të reja të energjisë. Energjia diellore është një nga fushat më premtuese.

Për momentin, rreth 1% e energjisë elektrike në Tokë vjen nga përpunimi i rrezatimit diellor. Pra, pse ne ende nuk i kemi braktisur metodat e tjera "të dëmshme" dhe a do të heqim dorë fare prej tyre? Ne ju sugjerojmë që të njiheni me artikullin tonë dhe të përpiqeni t'i përgjigjeni vetë kësaj pyetjeje.

Si shndërrohet energjia diellore në energji elektrike

Le të fillojmë me më të rëndësishmin - si shndërrohen rrezet e diellit në energji elektrike.

Vetë procesi quhet "Gjenerata diellore" ... Mënyrat më efektive për ta siguruar atë janë si më poshtë:

• fotovoltaik;
• energji heliotermale;
• termocentrale me tullumbace diellore.

Le të shqyrtojmë secilën prej tyre.

Fotovoltaik

Në këtë rast, rryma elektrike shfaqet për shkak të efekt fotovoltaik... Parimi është ky: rrezet e diellit godasin një fotocelë, elektronet thithin energjinë e fotoneve (grimcat e dritës) dhe fillojnë të lëvizin. Si rezultat, marrim një tension elektrik.

Ky është pikërisht procesi që ndodh në panelet diellore, të cilat bazohen në elementë që shndërrojnë rrezatimin diellor në energji elektrike.

Vetë dizajni i paneleve fotovoltaike është mjaft fleksibël dhe mund të ketë madhësi të ndryshme. Prandaj, ato janë shumë praktike për t'u përdorur. Përveç kësaj, panelet kanë veti të performancës së lartë: ato janë rezistente ndaj reshjeve dhe ekstremeve të temperaturës.

Dhe ja se si funksionon modul i veçantë i panelit diellor:

Mund të lexoni për përdorimin e paneleve diellore si karikues, furnizime me energji elektrike për shtëpi private, për përmirësimin e qyteteve dhe për qëllime mjekësore në.

Panele diellore moderne dhe termocentrale

Shembujt e fundit përfshijnë panelet diellore të kompanisë SistineSolar... Ato mund të jenë të çdo hije dhe cilësi, ndryshe nga panelet tradicionale blu të errët. Kjo do të thotë se mund ta “zbukurojnë” çatinë e shtëpisë sipas dëshirës tuaj.

Një zgjidhje tjetër u sugjerua nga zhvilluesit e Tesla. Ata nxjerrin në treg jo vetëm panele, por një material të plotë mbulimi që riciklon energjinë diellore. përmban module diellore të integruara dhe gjithashtu mund të ketë një larmi dizajnesh. Në të njëjtën kohë, vetë materiali është shumë më i fortë se pllakat e zakonshme të çatisë; çatia diellore madje ka një garanci të pafundme.

Si shembull i një SPP të plotë, mund të citojmë një stacion të ndërtuar së fundmi në Evropë me panele të dyanshme. Këto të fundit mbledhin rrezatimin diellor direkt dhe reflektues. Kjo përmirëson efikasitetin e prodhimit diellor me 30%. Ky stacion duhet të gjenerojë rreth 400 MWh në vit.

Interesi është gjithashtu termocentrali më i madh lundrues diellor në Kinë... Kapaciteti i tij është 40 MW. Zgjidhje të tilla kanë 3 avantazhe të rëndësishme:

• nuk ka nevojë për të zënë sipërfaqe të mëdha toke, e cila është e rëndësishme për Kinën;
• avullimi i ujit zvogëlohet në trupat ujorë;
• vetë fotocelat nxehen më pak dhe punojnë me efikasitet.

Nga rruga, ky termocentral diellor lundrues u ndërtua në vendin e një ndërmarrje të braktisur të minierave të qymyrit.

Teknologjia e bazuar në efektin fotovoltaik është më premtuesja sot dhe sipas ekspertëve, panelet diellore do të jenë në gjendje të prodhojnë rreth 20% të kërkesës botërore për energji elektrike në 30-40 vitet e ardhshme.

Energji diellore

Këtu qasja është pak më ndryshe, sepse rrezatimi diellor përdoret për të ngrohur një enë me lëng. Falë kësaj, ajo kthehet në avull, i cili kthen turbinën, gjë që çon në prodhimin e energjisë elektrike.

Termocentralet funksionojnë në të njëjtin parim, vetëm lëngu nxehet duke djegur qymyr.

Shembulli më ilustrues i përdorimit të kësaj teknologjie është Stacioni diellor Ivanpa në shkretëtirën Mojave. Është termocentrali më i madh diellor në botë.

Ajo ka funksionuar që nga viti 2014 dhe nuk përdor asnjë karburant për të prodhuar energji elektrike - vetëm energji diellore miqësore me mjedisin.

Kaldaja e ujit ndodhet në kulla, të cilat mund t'i shihni në qendër të strukturës. Përreth është një fushë me pasqyra që drejtojnë rrezet e diellit në majë të kullës. Duke vepruar kështu, kompjuteri vazhdimisht i rrotullon këto pasqyra në varësi të vendndodhjes së diellit.

Drita e diellit përqendrohet në kullë

Energjia e përqendruar diellore ngroh ujin në kullë dhe bëhet avull. Kjo krijon presion, dhe avulli fillon të rrotullojë turbinën, si rezultat i së cilës lirohet energjia elektrike. Kapaciteti i këtij stacioni është 392 megavat, i cili është mjaft i krahasueshëm me mesataren e CHP-së në Moskë.

Është interesante që stacione të tilla mund të funksionojnë gjatë natës. Kjo është e mundur për shkak të vendosjes së një pjese të avullit të ndezur në magazinë dhe përdorimit gradual të tij për të rrotulluar turbinën.

Termocentrale me balona diellore

Edhe pse kjo zgjidhje origjinale nuk është përdorur gjerësisht, ajo ende ka një vend për të qenë.

Vetë instalimi përbëhet nga 4 pjesë kryesore:

• Aerostat - ndodhet në qiell, duke mbledhur rrezatimin diellor. Uji hyn në top, i cili shpejt nxehet, duke u bërë avull.
• Linja e avullit - përmes saj, avulli nën presion zbret në turbinë, duke e detyruar atë të rrotullohet.
• Turbina - nën ndikimin e rrjedhës së avullit, ajo rrotullohet, duke gjeneruar energji elektrike.
• Kondensuesi dhe pompa - avulli që ka kaluar nëpër turbinë kondensohet në ujë dhe ngrihet në balon me ndihmën e një pompe, ku përsëri nxehet në gjendje avulli.

Cilat janë avantazhet e energjisë diellore

• Dielli do të na japë energjinë e tij për disa miliardë vite të tjera. Në të njëjtën kohë, njerëzit nuk kanë nevojë të shpenzojnë fonde dhe burime për prodhimin e tij.
• Prodhimi i energjisë diellore është një proces tërësisht miqësor ndaj mjedisit që nuk paraqet ndonjë rrezik për natyrën.
• Autonomia e procesit. Mbledhja e dritës së diellit dhe gjenerimi i energjisë elektrike ndodh me ndërhyrje minimale njerëzore. E vetmja gjë që duhet të bëni është t'i mbani të pastra sipërfaqet e punës ose pasqyrat.
• Panelet diellore të varfëruara mund të riciklohen dhe të ripërdoren në prodhim.

Problemet e zhvillimit të energjisë diellore

Pavarësisht zbatimit të ideve për mirëmbajtjen e funksionimit të termocentraleve diellore gjatë natës, askush nuk është i imunizuar nga vagarinë e natyrës. Gjatë disa ditëve, qielli me re ul ndjeshëm prodhimin e energjisë elektrike, ndërkohë që popullsia dhe ndërmarrjet kanë nevojë për furnizim të pandërprerë me të.

Ndërtimi i një termocentrali diellor nuk është një kënaqësi e lirë. Kjo është për shkak të nevojës për të përdorur elementë të rrallë në hartimin e tyre. Jo të gjitha vendet janë gati të shpenzojnë buxhetet e tyre në termocentrale më pak të fuqishme kur ka punëtorë në termocentralet dhe termocentralet bërthamore.

Për vendosjen e instalimeve të tilla kërkohen sipërfaqe të mëdha, për më tepër në vendet ku rrezatimi diellor ka një nivel të mjaftueshëm.

Si zhvillohet energjia diellore në Rusi

Fatkeqësisht, në vendin tonë qymyri, gazi dhe nafta ende po digjen plotësisht dhe Rusia me siguri do të jetë ndër të fundit që do të kalojë plotësisht në energjinë alternative.

Sot Prodhimi diellor përbën vetëm 0.03% të bilancit të energjisë RF... Për krahasim, në të njëjtën Gjermani, kjo shifër është më shumë se 20%. Sipërmarrësit privatë nuk janë të interesuar të investojnë në energjinë diellore për shkak të periudhës së gjatë të kthimit dhe përfitimit jo aq të lartë, sepse gazi këtu është shumë më i lirë.

Në rajonet e zhvilluara ekonomikisht të Moskës dhe Leningradit, aktiviteti diellor është në një nivel të ulët. Atje, ndërtimi i termocentraleve diellore është thjesht jopraktik. Por rajonet jugore janë mjaft premtuese.

Sot, problemi i konsumit të energjisë është mjaft i mprehtë - burimet e planetit nuk janë të pafundme dhe gjatë ekzistencës së tij, njerëzimi ka shkatërruar shumë atë që i është dhënë nga natyra. Për momentin po minohet në mënyrë aktive qymyri dhe nafta, rezervat e të cilave po pakësohen çdo ditë e më shumë. lejoi njerëzimin të bënte një hap të jashtëzakonshëm drejt së ardhmes dhe të përdorte energjinë atomike, duke sjellë së bashku me këtë përfitim një rrezik të madh për të gjithë mjedisin.

Çështja ekologjike nuk është më pak akute - nxjerrja aktive e burimeve dhe përdorimi i tyre i mëtejshëm ndikon negativisht në gjendjen e planetit, duke ndryshuar jo vetëm natyrën e tokës, por edhe kushtet klimatike.

Kjo është arsyeja pse vëmendje e veçantë i është kushtuar gjithmonë burimeve natyrore të energjisë, siç janë, për shembull, uji ose era. Më në fund, pas kaq shumë vitesh kërkimi dhe zhvillimi aktiv, njerëzimi është “pjekur” për të përdorur energjinë e Diellit në Tokë. Bëhet fjalë për të që do të diskutohet më tej.

Çfarë është kaq tërheqëse për të

Përpara se të kalojmë në shembuj specifik, le të zbulojmë pse ky lloj prodhimi energjie tërhoqi kaq shumë studiues në të gjithë botën. Pasuria e tij kryesore është pashtershmëria. Pavarësisht hipotezave të shumta, gjasat që një yll si Dielli të shuhet në të ardhmen e afërt është jashtëzakonisht i vogël. Kjo do të thotë se mundësia për të marrë energji të pastër në një mënyrë krejtësisht të natyrshme është e hapur për njerëzimin.

Avantazhi i dytë i padyshimtë i përdorimit të energjisë së Diellit në Tokë është mirëdashësia mjedisore e këtij opsioni. Ndikimi në mjedis në kushte të tilla do të jetë zero, gjë që nga ana tjetër i siguron të gjithë botës një të ardhme shumë më të ndritshme se ajo që hapet me nxjerrjen e vazhdueshme të burimeve të kufizuara nëntokësore.

Së fundi, vëmendje e veçantë duhet t'i kushtohet faktit që dielli paraqet rrezikun më të vogël për vetë njeriun.

Sa vërtetë

Tani le të shkojmë te pika. Nën emrin disi poetik "energji diellore" është në të vërtetë shndërrimi i rrezatimit në energji elektrike duke përdorur teknologji të zhvilluara posaçërisht. Ky proces ofrohet nga qelizat fotovoltaike, të cilat njerëzimi po i përdor në mënyrë jashtëzakonisht aktive për qëllimet e veta dhe me mjaft sukses.

Rrezatim diellor

Kështu ndodhi historikisht që emri "rrezatim" ngjall tek një person shoqata negative dhe jo pozitive në lidhje me ato fatkeqësi të bëra nga njeriu që bota ka arritur të mbijetojë gjatë jetës së saj. Sidoqoftë, teknologjia e përdorimit të energjisë së Diellit në Tokë parashikon punën me të.

Në fakt, ky lloj rrezatimi është rrezatim elektromagnetik, diapazoni i të cilit është në intervalin nga 2,8 deri në 3,0 mikron.

Spektri diellor i përdorur me kaq sukses nga njerëzimi përbëhet në të vërtetë nga tre lloje valësh: ultravjollcë (rreth 2%), rreth 49% janë valë të lehta dhe, së fundi, energjia diellore ka një sasi të vogël të komponentëve të tjerë, por roli i tyre është kaq i parëndësishëm. se nuk kanë ndikim të veçantë në jetën e Tokës.

Sasia e energjisë diellore që godet Tokën

Tani që është përcaktuar përbërja e spektrit të përdorur për të mirën e njerëzimit, duhet theksuar një veçori më e rëndësishme e këtij burimi. Përdorimi i energjisë diellore në Tokë duket të jetë shumë premtues edhe sepse është i disponueshëm në sasi mjaft të mëdha me kosto praktikisht minimale përpunimi. Sasia totale e energjisë së emetuar nga ylli është jashtëzakonisht e madhe, por rreth 47% arrin në sipërfaqen e Tokës, e cila është e barabartë me shtatëqind kuadrilion kilovat-orë. Për krahasim, vërejmë se vetëm një kilovat-orë mund të sigurojë një funksionim dhjetëvjeçar të një llambë 100 vat.

Fuqia e rrezatimit të diellit dhe përdorimi i energjisë në Tokë, natyrisht, varet nga një sërë faktorësh: kushtet klimatike, këndi i incidencës së rrezeve në sipërfaqe, koha e vitit dhe vendndodhja gjeografike.

Kur dhe sa

Është e lehtë të merret me mend se sasia ditore e energjisë diellore që bie në sipërfaqen e Tokës po ndryshon vazhdimisht, pasi varet drejtpërdrejt nga pozicioni i planetit në lidhje me Diellin dhe lëvizjen e vetë yllit. Prej kohësh dihet se rrezatimi është maksimal në mesditë, ndërsa në mëngjes dhe në mbrëmje numri i rrezeve që arrijnë në sipërfaqe është shumë më i vogël.

Mund të themi me besim se përdorimi i energjisë së diellit do të jetë më produktiv në rajonet sa më afër brezit ekuatorial, pasi aty diferenca midis treguesve më të lartë dhe më të ulët është minimale, gjë që tregon sasinë maksimale të rrezatimi që arrin në sipërfaqen e planetit. Për shembull, në territorin e zonave të shkretëtirës afrikane, sasia vjetore e rrezatimit arrin mesatarisht 2200 kilovat-orë, ndërsa në Kanada ose, për shembull, në Evropën Qendrore, shifrat nuk i kalojnë 1000 kilovat-orë.

Energjia diellore në histori

Nëse mendojmë sa më gjerësisht, përpjekjet për të "zbutur" ndriçuesin e madh që ngroh planetin tonë filluan në kohët e lashta gjatë ditëve të paganizmit, kur secili element mishërohej nga një hyjni e veçantë. Sidoqoftë, natyrisht, atëherë nuk mund të bëhej fjalë për përdorimin e energjisë diellore - magjia mbretëroi në botë.

Tema e përdorimit të energjisë së Diellit në Tokë filloi të ngrihej në mënyrë aktive vetëm në fund të XIV - fillimi i shekullit XX. Një zbulim i vërtetë në shkencë u bë në 1839 nga Alexander Edmond Becquerel, i cili arriti të bëhej zbuluesi i efektit fotovoltaik. Studimi i kësaj teme u rrit ndjeshëm, dhe pas 44 vjetësh, Charles Fritts ishte në gjendje të ndërtonte modulin e parë të bazuar në selen të praruar. Një përdorim i tillë i energjisë së Diellit në Tokë dha një sasi të vogël të energjisë elektrike të lëshuar - sasia totale e prodhimit atëherë arriti në jo më shumë se 1%. Megjithatë, për të gjithë njerëzimin, ky ishte një zbulim i vërtetë, duke hapur horizonte të reja të shkencës, të cilat më parë as nuk ishin ëndërruar.

Vetë Albert Einstein dha një kontribut të rëndësishëm në zhvillimin e energjisë diellore. Në botën moderne, emri i një shkencëtari lidhet më shpesh me teorinë e tij të famshme të relativitetit, por në fakt, atij iu dha çmimi Nobel pikërisht për studimin

Deri më sot, teknologjia e përdorimit të energjisë së Diellit në Tokë po përjeton ose ulje-ngritje të shpejta, por kjo degë e njohurive plotësohet vazhdimisht me fakte të reja, dhe mund të shpresohet që në të ardhmen e parashikueshme dera për një krejtësisht të re bota do të hapet para nesh.

Natyra është kundër nesh

Ne kemi folur tashmë për avantazhet e përdorimit të energjisë së Diellit në Tokë. Tani le t'i kushtojmë vëmendje disavantazheve të kësaj metode, të cilat, për fat të keq, nuk janë më pak.

Për shkak të varësisë së drejtpërdrejtë nga vendndodhja gjeografike, kushtet klimatike dhe lëvizja e Diellit, prodhimi i energjisë diellore në sasi të mjaftueshme kërkon kosto të mëdha territoriale. Në fund të fundit është se sa më e madhe të jetë zona e konsumit dhe përpunimit të rrezatimit diellor, aq më shumë energji miqësore me mjedisin do të marrim në dalje. Vendosja e sistemeve të tilla të mëdha kërkon një hapësirë ​​të madhe të lirë, gjë që shkakton vështirësi të caktuara.

Një problem tjetër në lidhje me përdorimin e energjisë së Diellit në Tokë është varësia e drejtpërdrejtë nga koha e ditës, pasi prodhimi gjatë natës do të jetë zero, dhe në mëngjes dhe në mbrëmje, është jashtëzakonisht i parëndësishëm.

Një faktor shtesë rreziku është vetë moti - ndryshimet e papritura të kushteve mund të kenë një efekt jashtëzakonisht negativ në funksionimin e një sistemi të tillë, pasi shkakton vështirësi në korrigjimin e fuqisë së kërkuar. Në një farë kuptimi, situatat me një ndryshim të mprehtë në sasinë e përthithjes dhe prodhimit mund të jenë të rrezikshme.

E pastër por e shtrenjtë

Përdorimi i energjisë diellore në Tokë është i vështirë për momentin për shkak të kostos së lartë. Fotocelat e nevojshme për proceset kryesore janë mjaft të shtrenjta. Natyrisht, aspektet pozitive të përdorimit të këtij lloj burimi e bëjnë atë të shpaguajë, por nga pikëpamja ekonomike, për momentin, nuk ka nevojë të flitet për shlyerjen e plotë të kostove monetare.

Megjithatë, siç tregon trendi, çmimi i qelizave fotovoltaike gradualisht po bie, në mënyrë që me kalimin e kohës ky problem të zgjidhet plotësisht.

Pakënaqësia e procesit

Përdorimi i Diellit si burim energjie është gjithashtu i vështirë, sepse kjo metodë e përpunimit të burimeve është mjaft e mundimshme dhe e papërshtatshme. Konsumi dhe përpunimi i rrezatimit varet drejtpërdrejt nga pastërtia e pllakave, gjë që është mjaft problematike për t'u siguruar. Përveç kësaj, ngrohja e elementeve, e cila mund të parandalohet vetëm duke përdorur sistemet më të fuqishme të ftohjes, ka një efekt jashtëzakonisht negativ në proces, i cili kërkon kosto materiale shtesë dhe të konsiderueshme.

Përveç kësaj, pllakat e përdorura në kolektorët diellorë, pas 30 vitesh punë aktive, gradualisht po bëhen të papërdorshme dhe kostoja e qelizave diellore u përmend më herët.

Çështja mjedisore

Më herët u tha se përdorimi i këtij lloji burimi mund të shpëtojë njerëzimin nga problemet mjaft serioze me mjedisin në të ardhmen. Burimi i burimeve dhe produkti përfundimtar janë me të vërtetë sa më miqësorë me mjedisin.

Sidoqoftë, përdorimi i energjisë diellore, parimi i funksionimit të kolektorëve diellorë është përdorimi i pllakave speciale me fotocela, për prodhimin e të cilave kërkohen shumë substanca toksike: plumb, arsenik ose kalium. Përdorimi i tyre nuk dëmton mjedisin, megjithatë, duke pasur parasysh jetëgjatësinë e tyre të kufizuar, me kalimin e kohës, asgjësimi i pllakave mund të bëhet një problem serioz.

Për të kufizuar ndikimin negativ në mjedis, prodhuesit po kalojnë gradualisht në pllaka me shtresë të hollë, të cilat janë më të lira dhe më pak të dëmshme për mjedisin.

Metodat për shndërrimin e rrezatimit në energji

Filmat dhe librat për të ardhmen e njerëzimit pothuajse gjithmonë na japin përafërsisht të njëjtën pamje të këtij procesi, i cili, në fakt, mund të ndryshojë ndjeshëm nga realiteti. Ka disa mënyra për të kthyer.

Përdorimi më i zakonshëm i fotocelave të përshkruara më herët.

Si alternativë, njerëzimi po përdor në mënyrë aktive energjinë heliotermale të bazuar në ngrohjen e sipërfaqeve të veçanta, e cila lejon që uji të nxehet me drejtimin e duhur të temperaturës së marrë. Nëse e thjeshtoni sa më shumë këtë proces, ai mund të krahasohet me rezervuarët që përdoren për një dush veror në shtëpi private.

Një mënyrë tjetër për të përdorur rrezatimin për të gjeneruar energji është "vela diellore", e cila mund të funksionojë vetëm. Ky lloj sistemi e shndërron rrezatimin në

Problemin e mungesës së gjenerimit gjatë natës e zgjidhin pjesërisht termocentralet me balona diellore, funksionimi i të cilave vazhdon për shkak të akumulimit të energjisë së çliruar dhe kohëzgjatjes së procesit të ftohjes.

Ne dhe energjia diellore

Burimet e energjisë së diellit dhe erës në Tokë përdoren mjaft aktivisht, megjithëse shpesh nuk e vërejmë këtë. Ne kemi përmendur tashmë ngrohjen popullore të ujit në një dush veror. Në fakt, energjia diellore përdoret më shpesh për këto qëllime. Megjithatë, ka shumë shembuj të tjerë: pothuajse në çdo dyqan ndriçimi mund të gjeni llamba magazinimi që mund të punojnë pa rrymë elektrike edhe gjatë natës falë energjisë së grumbulluar gjatë ditës.

Instalimet e bazuara në fotocela përdoren në mënyrë aktive në të gjitha llojet e stacioneve të pompimit dhe sistemeve të ventilimit.

Dje Sot Nesër

Një nga burimet më të rëndësishme për njerëzimin është energjia diellore dhe perspektivat për përdorimin e saj janë jashtëzakonisht të mëdha. Industria financohet, zgjerohet dhe përmirësohet në mënyrë aktive. Tani energjia diellore është më e zhvilluar në Shtetet e Bashkuara, ku disa rajone e përdorin atë si një burim alternativ të plotë të energjisë. Gjithashtu, termocentrale të këtij lloji funksionojnë në vende të tjera prej kohësh kanë marrë një kurs drejt këtij lloji të prodhimit të energjisë elektrike, i cili mund të zgjidhë së shpejti problemin e ndotjes së mjedisit.

Njerëzit nuk mund ta imagjinojnë më jetën pa energji elektrike dhe çdo vit kërkesa për energji po rritet gjithnjë e më shumë, ndërkohë që rezervat e burimeve të energjisë si nafta, gazi, qymyri po pakësohen me shpejtësi. Njerëzimit nuk i ka mbetur asnjë mundësi tjetër përveç përdorimit të burimeve alternative të energjisë. Një nga mënyrat për të prodhuar energji elektrike është shndërrimi i energjisë diellore duke përdorur qeliza fotovoltaike. Njerëzit mësuan se është e mundur të përdoret energjia e diellit për një kohë relativisht të gjatë, por ata filluan të zhvillohen në mënyrë aktive vetëm në 20 vitet e fundit. Vitet e fundit, kërkimet e vazhdueshme, përdorimi i materialeve më të fundit dhe zgjidhjet kreative të projektimit kanë rritur ndjeshëm performancën e qelizave diellore. Shumë besojnë se në të ardhmen, njerëzimi do të jetë në gjendje të braktisë metodat tradicionale të prodhimit të energjisë elektrike në favor të energjisë diellore dhe ta marrë atë duke përdorur termocentrale diellore.

Energji diellore

Energjia diellore është një nga burimet e prodhimit të energjisë elektrike në mënyrë jo tradicionale, prandaj i përket burimeve alternative të energjisë. Energjia diellore përdor rrezatimin diellor dhe e shndërron atë në energji elektrike ose forma të tjera të energjisë. Energjia diellore nuk është vetëm një burim energjie miqësore me mjedisin; gjatë konvertimit të energjisë diellore, nuk lëshohen nënprodukte të dëmshme, por gjithashtu energjia e diellit është një burim vetë-ripërtëritës i energjisë alternative.

Si funksionon energjia diellore

Nuk është e vështirë të llogaritet teorikisht se sa energji mund të merret nga rrjedha e energjisë diellore, dihet prej kohësh se pasi ka kaluar distancën nga Dielli në Tokë dhe ka rënë në një sipërfaqe prej 1 m2 në një kënd prej 90 ° , fluksi diellor në hyrje të atmosferës mbart një ngarkesë energjie të barabartë me 1367 W / m², kjo është e ashtuquajtura konstante diellore. Kjo është ideale në kushte ideale, gjë që, siç e dimë, është praktikisht e pamundur të arrihet. Kështu, pasi të kalojmë nëpër atmosferë, fluksi maksimal që mund të merret në ekuator do të jetë 1020 W/m2, por vlera mesatare ditore që mund të marrim do të jetë 3 herë më pak për shkak të ndryshimit të ditës dhe natës dhe ndryshimit. në këndin e rënies së fluksit diellor. Dhe në gjerësitë e buta, ndryshimi i stinëve i shtohet ndryshimit të ditës dhe natës, dhe bashkë me të edhe ndryshimi i kohëzgjatjes së orëve të ditës, prandaj, në gjerësi të butë, sasia e energjisë së marrë do të zvogëlohet 2 herë.

Zhvillimi dhe shpërndarja e energjisë diellore

Siç e dimë të gjithë, në vitet e fundit, zhvillimi i energjisë diellore ka marrë vrull çdo vit, por le të përpiqemi të gjurmojmë dinamikën e zhvillimit. Në vitin 1985, fuqia diellore në botë ishte vetëm 0.021 GW. Në vitin 2005, ato tashmë arrinin në 1,656 GW. 2005 konsiderohet një pikë kthese në zhvillimin e energjisë diellore, ishte që nga ky vit që njerëzit filluan të interesohen aktivisht në kërkimin dhe zhvillimin e sistemeve elektrike me energji diellore. Më tej, dinamika nuk lë asnjë dyshim (2008 - 15,5 GW, 2009 - 22,8 GW, 2010 - 40 GW, 2011 - 70 GW, 2012 - 108 GW, 2013 - 150 GW, 2034 - ). Palmën në përdorimin e energjisë diellore e mbajnë vendet e Bashkimit Evropian dhe Shtetet e Bashkuara; më shumë se 100 mijë njerëz secila janë të punësuar në sferën e prodhimit dhe operimit vetëm në Shtetet e Bashkuara dhe Gjermani. Gjithashtu, Italia, Spanja dhe, natyrisht, Kina mund të mburren me arritjet e tyre në zhvillimin e energjisë diellore, e cila, nëse jo lider në funksionimin e qelizave diellore, është se si prodhuesi i qelizave diellore rrit shkallën e prodhimit nga viti. në vit.

Avantazhet dhe disavantazhet e përdorimit të energjisë diellore

Përparësitë: 1) mirëdashësi mjedisore - nuk e ndot mjedisin; 2) disponueshmëria - qelizat fotovoltaike janë në dispozicion për shitje jo vetëm për përdorim industrial, por edhe për krijimin e mini termocentraleve private diellore; 3) pashtershmërinë dhe rikuperimin e vetë burimit të energjisë; 4) kostoja vazhdimisht në rënie e prodhimit të energjisë elektrike.
Disavantazhet: 1) ndikimi në performancën e kushteve të motit dhe kohën e ditës; 2) për të kursyer energji, është e nevojshme të grumbullohet energji; 3) produktivitet më i ulët në gjerësi të butë për shkak të ndryshimit të stinëve; 4) ngrohje e konsiderueshme e ajrit mbi termocentralin diellor; 5) nevoja për të pastruar periodikisht sipërfaqen e fotocelave nga ndotja, dhe kjo është problematike për shkak të zonave të mëdha të zëna nga instalimi i fotocelave; 6) mund të thoni edhe për koston relativisht të lartë të pajisjeve, megjithëse çmimi i kostos ulet çdo vit, ndërsa nuk ka nevojë të flasim për energji diellore të lirë.

Perspektivat për zhvillimin e energjisë diellore

Sot parashikohet një e ardhme e madhe për zhvillimin e energjisë diellore, çdo vit e më shumë po ndërtohen termocentrale të reja diellore, të cilat mahnitin me përmasat dhe zgjidhjet teknike. Gjithashtu, kërkimet shkencore që synojnë rritjen e efikasitetit të qelizave fotovoltaike nuk ndalen. Shkencëtarët kanë llogaritur se nëse toka e planetit Tokë mbulohet me 0.07%, me efikasitetin e qelizave diellore në 10%, atëherë energjia do të jetë e mjaftueshme për më shumë se 100% të të gjitha nevojave të njerëzimit. Sot, fotocelat me efikasitet 30% janë tashmë në përdorim. Sipas të dhënave të hulumtimit, dihet se ambiciet e shkencëtarëve premtojnë ta çojnë atë në 85%.

Termocentrale diellore

Termocentralet diellore janë struktura, detyra e të cilave është shndërrimi i rrymave të energjisë diellore në energji elektrike. Madhësitë e termocentraleve diellore mund të jenë të ndryshme, duke filluar nga mini-centralet private me disa panele diellore deri te ato të mëdha, që mbulojnë një sipërfaqe prej mbi 10 km².

Çfarë janë termocentralet diellore

Ka kaluar shumë kohë nga ndërtimi i termocentraleve të para diellore, gjatë të cilave janë realizuar shumë projekte dhe janë aplikuar shumë zgjidhje interesante projektuese. Është zakon që të gjitha termocentralet diellore të ndahen në disa lloje:
1. Termocentrale diellore të tipit kullë.
2. Termocentralet diellore, ku qelizat diellore janë qeliza fotovoltaike.
3. Impiante diellore me disqe.
4. Termocentrale parabolike diellore.
5. Impiante solare të tipit solar-vakum.
6. Termocentrale diellore të tipit miks.

Termocentralet diellore të kullave

Një lloj shumë i zakonshëm i projektimit të termocentralit. Është një strukturë kullë e gjatë në krye, e cila strehon një rezervuar, të lyer me ujë të zi për të tërhequr më mirë dritën e reflektuar të diellit. Rreth kullës në një rreth janë pasqyra të mëdha me një sipërfaqe mbi 2 m², të gjitha janë të lidhura me një sistem të vetëm kontrolli që monitoron ndryshimin në këndin e pjerrësisë së pasqyrave në mënyrë që ato gjithmonë të reflektojnë rrezet e diellit dhe ta drejtojnë atë drejtpërdrejt. në rezervuarin e ujit që ndodhet në majë të kullës. Kështu, drita e reflektuar e diellit ngroh ujin, i cili formon avull, dhe më pas ky avull pompohet në gjeneratorin e turbinës ku prodhohet energjia elektrike. Temperatura e ngrohjes së rezervuarit mund të jetë deri në 700 ° C. Lartësia e kullës varet nga madhësia dhe fuqia e termocentralit diellor dhe, si rregull, fillon nga 15 m, dhe lartësia e më të mëdhenjve sot është 140 m. Ky lloj termocentrali diellor është shumë i zakonshëm dhe preferohet. nga shumë vende për efikasitetin e tij të lartë prej 20%.

Centrale diellore fotovoltaike

Qelizat fotovoltaike (panele diellore) përdoren për të kthyer fluksin diellor në energji elektrike. Ky lloj termocentrali është bërë shumë i popullarizuar për shkak të mundësisë së përdorimit të paneleve diellore në blloqe të vogla, gjë që bën të mundur përdorimin e paneleve diellore për të siguruar energji elektrike si për shtëpitë private ashtu edhe për objektet e mëdha industriale. Për më tepër, efikasiteti po rritet çdo vit dhe sot tashmë ka fotoqeliza me një efikasitet prej 30%.

Termocentrale parabolike diellore

Ky lloj termocentrali diellor duket si pjata të mëdha satelitore, pjesa e brendshme e të cilave është e mbuluar me pllaka pasqyre. Parimi me të cilin bëhet konvertimi i energjisë është i ngjashëm me stacionet e kullave me një ndryshim të vogël, forma parabolike e pasqyrave përcakton që rrezet e diellit, të reflektuara nga e gjithë sipërfaqja e pasqyrës, të përqendrohen në qendër, ku është marrësi. ndodhet me një lëng që nxehet, duke formuar avull, i cili në radhën e tij është forca lëvizëse për gjeneratorët e vegjël.

Termocentrale solare në tabaka

Parimi i funksionimit dhe mënyra e prodhimit të energjisë elektrike është identike me kullat dhe termocentralet parabolike diellore. Dallimi i vetëm janë tiparet e dizajnit. Në një strukturë të palëvizshme, pak si një pemë gjigante metalike, në të cilën janë varur pasqyra të rrumbullakëta të sheshta që përqendrojnë energjinë diellore në marrës.

Termocentrale diellore të tipit solar-vakum

Kjo është një mënyrë shumë e pazakontë për të përdorur energjinë e diellit dhe ndryshimet e temperaturës. Struktura e termocentralit përbëhet nga një parcelë toke me çati xhami në formë rrethore me një kullë në qendër. Kulla është e zbrazët brenda, në bazën e saj ka disa turbina që rrotullohen për shkak të rrjedhës së ajrit për shkak të ndryshimit të temperaturës. Nëpërmjet çatisë së xhamit dielli ngroh tokën dhe ajrin brenda dhomës dhe ndërtesa komunikon me mjedisin e jashtëm me anë të një gypi dhe duke qenë se temperatura e jashtme është shumë më e ulët, krijohet një rrymë ajri, e cila rritet me rritjen e diferencës së temperaturës. . Kështu, turbinat prodhojnë më shumë energji elektrike gjatë natës sesa gjatë ditës.

Termocentrale të përziera diellore

Kjo ndodh kur në termocentralet diellore të një lloji të caktuar, për shembull, kolektorët diellorë përdoren si elementë ndihmës për të siguruar objekte me ujë të nxehtë dhe nxehtësi, ose është e mundur të përdoren pjesë të fotocelave në të njëjtën kohë në një energji të tipit kullë. bimore.

Energjia diellore po zhvillohet me një ritëm të lartë, njerëzit më në fund po mendojnë seriozisht për burimet alternative të energjisë në mënyrë që të parandalojnë krizën e pashmangshme të energjisë dhe katastrofën mjedisore. Megjithëse liderët në energjinë diellore janë ende Shtetet e Bashkuara dhe Bashkimi Evropian, të gjitha fuqitë e tjera botërore kanë filluar gradualisht të adoptojnë dhe përdorin përvojën dhe teknologjitë për prodhimin dhe përdorimin e termocentraleve diellore. Nuk ka dyshim se herët a vonë energjia diellore do të bëhet burimi kryesor i energjisë në Tokë.

Që nga kohët e lashta, njerëzit kanë folur për Diellin si të fuqishëm dhe të madh, duke e ngritur atë në fetë e tyre në një objekt të gjallë. Ndriçuesi adhurohej, lavdërohej, matën kohën dhe gjithmonë e konsideronin burimin parësor të të mirave tokësore.

Nevoja për energji diellore

Mijëvjeçarët kanë kaluar. Njerëzimi ka hyrë në një epokë të re të zhvillimit të tij dhe po shijon frytet e përparimit teknologjik me zhvillim të shpejtë. Megjithatë, edhe sot e kësaj dite, është Dielli që është burimi kryesor natyror i nxehtësisë dhe, rrjedhimisht, i jetës.

Si e përdor njerëzimi Diellin në aktivitetet e tij të përditshme? Le ta shqyrtojmë këtë çështje në më shumë detaje.

"Puna" e Diellit

Trupi qiellor shërben si burimi i vetëm i energjisë që nevojitet për fotosintezën e bimëve. Dielli vë në lëvizje ciklin e ujit dhe vetëm falë tij ekzistojnë të gjitha lëndët djegëse fosile të njohura për njerëzimin në planetin tonë. Dhe njerëzit gjithashtu përdorin fuqinë e këtij ylli të ndritshëm për të plotësuar nevojat e tyre për energji elektrike dhe termike. Pa këtë, jeta në planet do të ishte thjesht e pamundur.

Burimi kryesor i energjisë

Natyra sigurohet me mençuri që njerëzimi të marrë dhuratat e tij nga trupi qiellor. Energjia diellore shpërndahet në Tokë duke transmetuar valë rrezatimi në sipërfaqen e kontinenteve dhe ujërave. Për më tepër, nga i gjithë spektri i dërguar tek ne, vetëm:

1. Valët ultraviolet. Ato janë të padukshme për syrin e njeriut dhe përbëjnë rreth 2% të spektrit të përgjithshëm.

2. Valët e lehta. Kjo është afërsisht gjysma e energjisë së Diellit që arrin në sipërfaqen e Tokës. Falë valëve të dritës, një person sheh të gjitha ngjyrat e botës rreth tij.

3. Valët infra të kuqe. Ato përbëjnë afërsisht 49% të spektrit dhe ngrohin sipërfaqen e ujit dhe tokës. Janë këto valë që janë më të kërkuarat në përdorimin e energjisë diellore në Tokë.

Parimi i konvertimit të valëve infra të kuqe

Si zhvillohet procesi i përdorimit të energjisë së Diellit në Tokë? Si çdo veprim tjetër i ngjashëm, ai kryhet sipas parimit të transformimit të drejtpërdrejtë. Kjo kërkon vetëm një sipërfaqe të veçantë. Duke u ngjitur në të, rrezet e diellit kalojnë në procesin e shndërrimit në energji. Për të marrë nxehtësi në këtë qark, duhet të përfshihet një kolektor. Thith valët infra të kuqe. Më tej, në një pajisje që përdor energjinë e Diellit, sigurisht që ka pajisje ruajtëse. Për të ngrohur produktin përfundimtar, janë rregulluar shkëmbyes të veçantë të nxehtësisë.

Qëllimi i ndjekur nga energjia diellore është të marrë nxehtësinë dhe dritën që është aq e nevojshme për njerëzimin. Industria e re nganjëherë quhet energji diellore. Në fund të fundit, Helios përkthehet nga greqishtja si Dielli.

Operacion kompleks

Në teori, secili prej nesh mund të llogarisë një instalim diellor. Në fund të fundit, dihet se, pasi ka kaluar rrugën nga ylli i vetëm i sistemit tonë galaktik drejt Tokës, rrjedha e rrezeve të dritës do të sjellë me vete një ngarkesë energjie të barabartë me 1367 W për metër katror. Kjo është e ashtuquajtura konstante diellore, e cila ekziston në hyrje të shtresave atmosferike. Ky opsion është i mundur vetëm në kushte ideale, të cilat thjesht nuk ekzistojnë në natyrë. Pas kalimit nëpër atmosferë, rrezet e diellit do të sjellin 1020 vat për metër katror në ekuator. Por për shkak të ndryshimit të orës së ditës dhe natës, do të mund të marrim tre herë më pak vlerë. Sa i përket gjerësisë së butë, këtu ndryshon jo vetëm kohëzgjatja e orëve të ditës, por edhe sezonaliteti. Kështu, prodhimi i energjisë elektrike në vende larg ekuatorit do të duhet të përgjysmohet në llogaritje.

Gjeografia e rrezatimit të trupit qiellor

Ku mund të funksionojë efektivisht energjia diellore? Kushtet natyrore për vendosjen e bimëve luajnë një rol të rëndësishëm në këtë industri në rritje.
Shpërndarja e rrezatimit diellor në sipërfaqen e Tokës është e pabarabartë. Në disa rajone, një rreze e Diellit është një mysafir i shumëpritur dhe i rrallë, në të tjera është i aftë të dëshpërojë të gjitha gjallesat.

Sasia e rrezatimit diellor që merr një zonë e caktuar varet nga gjerësia gjeografike e vendndodhjes së saj. Dozat më të mëdha të energjisë së një ndriçimi natyror merren nga shtetet që ndodhen pranë ekuatorit. Por kjo nuk është e gjitha. Sasia e fluksit diellor varet nga numri i ditëve të kthjellëta, të cilat ndryshojnë me kalimin nga një zonë klimatike në tjetrën. Rrymat e ajrit dhe veçoritë e tjera të rajonit mund të rrisin ose ulin shkallën e rrezatimit. Përfitimet e energjisë diellore janë më të njohura:

Vendet e Afrikës verilindore dhe disa rajone jugperëndimore dhe qendrore të kontinentit;
- banorët e Gadishullit Arabik;
- bregu lindor i Afrikës;
- Australia veriperëndimore dhe disa ishuj në Indonezi;
- bregu perëndimor i Amerikës së Jugut.

Sa i përket Rusisë, siç tregojnë matjet e bëra në territorin e saj, rajonet në kufi me Kinën, si dhe zonat veriore, gëzojnë dozat më të larta të rrezatimit diellor. Dhe ku në vendin tonë Dielli e ngroh më pak Tokën? Ky është rajoni veriperëndimor, i cili përfshin Shën Petersburg dhe rajonet ngjitur.

Termocentralet

Është e vështirë të imagjinohet jeta jonë pa përdorur energjinë e Diellit në Tokë. Si ta aplikoj? Ju mund të përdorni rrezet e dritës për të prodhuar energji elektrike. Kërkesa për të po rritet çdo vit dhe rezervat e gazit, naftës dhe qymyrit po zvogëlohen me ritme të shpejta. Kjo është arsyeja pse në dekadat e fundit, njerëzit filluan të ndërtonin termocentrale diellore. Në fund të fundit, këto instalime lejojnë përdorimin e burimeve alternative të energjisë, duke kursyer ndjeshëm burimet natyrore.

Termocentralet diellore funksionojnë falë qelizave diellore të ndërtuara në sipërfaqen e tyre. Për më tepër, vitet e fundit, është bërë e mundur që të rritet ndjeshëm efikasiteti i sistemeve të tilla. Instalimet diellore filluan të prodhoheshin nga materialet më të fundit dhe duke përdorur zgjidhje kreative inxhinierike. Kjo e rriti shumë fuqinë e tyre.

Sipas disa studiuesve, në të ardhmen e afërt, njerëzimi mund të braktisë mënyrat tradicionale ekzistuese për të marrë energji elektrike. Nevojat e njerëzve do të kënaqin plotësisht trupin qiellor.

Termocentralet diellore vijnë në madhësi të ndryshme. Më të voglat prej tyre janë private. Ekzistojnë vetëm disa panele diellore në këto sisteme. Instalimet më të mëdha dhe më komplekse mbulojnë sipërfaqe mbi dhjetë kilometra katrorë.

Të gjitha termocentralet diellore ndahen në gjashtë lloje. Midis tyre:

Kulla;
- instalime me fotocela;
- në formë disku;
- parabolike;
- vakum diellor;
- të përziera.

Lloji më i zakonshëm i termocentralit është një kullë. Ky është një ndërtim i gjatë. Nga pamja e jashtme, ajo i ngjan një kulle me një rezervuar të vendosur mbi të. Ena është e mbushur me ujë dhe e lyer me ngjyrë të zezë. Rreth kullës ka pasqyra, sipërfaqja e së cilës i kalon 8 metra katrorë. I gjithë ky sistem është i lidhur me një panel të vetëm kontrolli, falë të cilit mund të drejtoni këndin e pjerrësisë së pasqyrave në mënyrë që ato të reflektojnë vazhdimisht rrezet e diellit. Trarët e drejtuar në rezervuar ngrohin ujin. Sistemi prodhon avull, i cili dërgohet për të prodhuar energji elektrike.

Gjatë funksionimit të termocentraleve fotovoltaike, përdoren panele diellore. Këto instalime janë bërë veçanërisht të njohura sot. Në fund të fundit, panelet diellore mund të instalohen në blloqe të vogla, gjë që u lejon atyre të përdoren jo vetëm për ndërmarrjet industriale, por edhe për shtëpitë private.

Nëse shihni një numër pjatash të mëdha satelitore, në brendësi të të cilave janë instaluar pllaka pasqyre, atëherë duhet të dini se këto janë termocentrale parabolike të mundësuara nga rrezatimi diellor. Parimi i tyre i funksionimit është i ngjashëm me të njëjtat sisteme të tipit kullë. Ata kapin rrezen e dritës dhe ngrohin marrësin me lëngun. Më tej, gjenerohet avulli, i cili përdoret për të prodhuar energji elektrike.

Stacionet Poppet punojnë në të njëjtën mënyrë si ato që i përkasin tipit kullë dhe parabolik. Dallimet qëndrojnë vetëm në tiparet e projektimit të instalimit. Në pamje të parë, duket si një pemë e madhe metalike, gjethet e së cilës janë pasqyra të sheshta të rrumbullakëta. Energjia diellore është e përqendruar në to.

Një metodë e pazakontë e gjenerimit të nxehtësisë përdoret në një termocentral me vakum diellor. Struktura e saj është një copë tokë e mbuluar me një çati të rrumbullakët. Në qendër të kësaj strukture ngrihet një kullë e zbrazët, në bazën e së cilës janë instaluar turbinat. Rrotullimi i teheve të një termocentrali të tillë ndodh për shkak të rrjedhës së ajrit, i cili ndodh kur diferenca e temperaturës. Çatia prej xhami lëshon rrezet e diellit. Ata ngrohin tokën. Temperatura e ajrit të brendshëm rritet. Dallimi midis leximeve të kolonave të termometrit brenda dhe jashtë krijon tërheqje ajri.

Energjia diellore përdor gjithashtu termocentrale të tipit të përzier. Mund të flasim për sisteme të tilla kur, për shembull, përdoren fotocela shtesë në kulla.

Avantazhet dhe disavantazhet e energjisë diellore

Çdo degë e ekonomisë kombëtare ka anët e veta pozitive dhe negative. Ato janë gjithashtu të disponueshme kur përdoren flukse të lehta. Përparësitë e energjisë diellore janë si më poshtë:

Miqësia ndaj mjedisit, sepse nuk e ndot mjedisin;
- disponueshmëria e komponentëve kryesorë - fotocelat, të cilat zbatohen jo vetëm për përdorim industrial, por edhe për krijimin e termocentraleve të vogla personale;
- pashtershmëria dhe vetë-rikuperimi i burimit;
- çmimi i kostos në rënie të vazhdueshme.

Ndër disavantazhet e energjisë diellore janë:

Ndikimi i kohës së ditës dhe kushteve të motit në performancën e termocentraleve;
- nevoja për ruajtjen e energjisë;
- ulje e produktivitetit në varësi të gjerësisë gjeografike në të cilën ndodhet rajoni dhe nga sezoni;
- ngrohje e madhe e ajrit, e cila bëhet në vetë termocentralin;
- nevoja për pastrim periodik nga ndotja, për të cilën ka nevojë sistemi i baterive diellore, i cili është problematik për shkak të sipërfaqeve të mëdha në të cilat janë instaluar fotocelat;
- kosto relativisht e lartë e pajisjeve, e cila ndonëse zvogëlohet çdo vit, ende nuk është e disponueshme për konsumatorin masiv.

Perspektivat e zhvillimit

Cilat janë mundësitë e mëtejshme të përdorimit të energjisë së Diellit në Tokë? Sot këtij kompleksi alternativ i parashikohet një e ardhme e shkëlqyer.

Perspektivat për energjinë diellore janë të shkëlqyera. Në të vërtetë, tashmë sot në këtë drejtim po bëhet një shkallë e madhe pune. Çdo vit në vende të ndryshme të botës shfaqen gjithnjë e më shumë termocentrale diellore, përmasat e të cilave janë të habitshme në zgjidhjet teknike dhe shkallën e tyre. Përveç kësaj, ekspertët e kësaj industrie nuk reshtin së kryeri kërkime shkencore, qëllimi i të cilave është të shumëfishojnë efikasitetin e fotocelave të përdorura në instalime të tilla.

Shkencëtarët kanë bërë një llogaritje interesante. Nëse fotocelat do të instaloheshin në tokën e planetit Tokë, i cili do të ndodhej në shtatë të qindtat e territorit të tij, atëherë ato, edhe duke pasur një efikasitet prej 10%, do t'i siguronin të gjithë njerëzimit nxehtësinë dhe dritën që i nevojitet. Dhe kjo nuk është një perspektivë shumë e largët. Në fund të fundit, fotocelat që përdoren sot kanë një efikasitet të barabartë me 30%. Në të njëjtën kohë, shkencëtarët shpresojnë ta çojnë këtë vlerë në 85%.

Zhvillimi i energjisë diellore po ecën me një ritëm mjaft të lartë. Njerëzit janë seriozisht të shqetësuar për varfërimin e burimeve natyrore dhe po kërkojnë burime alternative të nxehtësisë dhe dritës. Një vendim i tillë do të ndihmojë për të parandaluar një krizë energjetike të pashmangshme për njerëzimin, si dhe një katastrofë mjedisore të afërt.

Jeta e një personi modern është thjesht e paimagjinueshme pa energji. Një ndërprerje e energjisë duket të jetë një katastrofë, një person nuk mund ta imagjinojë më jetën pa transport, dhe gatimi, për shembull, ushqimi në zjarr, dhe jo në një sobë të përshtatshme me gaz ose elektrike, është tashmë një hobi.

Deri më tani, ne përdorim lëndë djegëse fosile (naftë, gaz, qymyr) për të gjeneruar energji. Por rezervat e tyre në planetin tonë janë të kufizuara dhe jo sot apo nesër do të vijë dita kur ato mbarojnë. Çfarë duhet bërë? Përgjigja tashmë ekziston - të kërkosh burime të tjera energjie, jokonvencionale, alternative, furnizimi i të cilave është thjesht i pashtershëm.

Këto burime alternative të energjisë përfshijnë diellin dhe erën.

Përdorimi i energjisë diellore

Dielli- furnizuesi më i fuqishëm i energjisë. Ne përdorim diçka për shkak të karakteristikave tona fiziologjike. Por miliona, miliarda kilovat shpenzohen dhe zhduken në mbrëmje. Çdo sekondë Dielli i jep Tokës 80 mijë miliardë kilovat. Kjo është disa herë më shumë sesa gjenerojnë të gjitha termocentralet në botë.

Vetëm imagjinoni se çfarë përfitimesh do t'i sjellë njerëzimit përdorimi i energjisë diellore:

. Pafundësi në kohë... Shkencëtarët parashikojnë se Dielli nuk do të shuhet për disa miliarda vjet të tjera. Dhe kjo do të thotë se do të ketë mjaft për shekullin tonë dhe për pasardhësit tanë të largët.

. Gjeografia... Nuk ka vende në planetin tonë ku dielli nuk shkëlqen. Diku më i ndritshëm, diku më i zbehtë, por Dielli është kudo. Kjo do të thotë se nuk do të jetë e nevojshme të mbështillni Tokën në një rrjet të pafund telash, duke u përpjekur të dërgoni energji elektrike në qoshet e largëta të planetit.

. sasi... Ka energji të mjaftueshme nga dielli për të gjithë. Edhe nëse dikush fillon të ruajë një energji të tillë jashtëzakonisht për përdorim në të ardhmen, ajo nuk do të ndryshojë asgjë. Mjafton për të ngarkuar bateritë dhe për të bërë banja dielli në plazh.

. Përfitimi ekonomik... Nuk do të keni më nevojë të shpenzoni para për blerjen e druve të zjarrit, qymyrit, benzinës. Drita e lirë e diellit do të jetë përgjegjëse për funksionimin e ujësjellësit dhe makinës, kondicionerit dhe televizorit, frigoriferit dhe kompjuterit.

. miqësore me mjedisin... Shpyllëzimi total do të bëhet një gjë e së shkuarës, nuk do të ketë nevojë për ngrohjen e sobave, ndërtimin e "Çernobileve" dhe "Fukushimës" të rinj, djegien e naftës dhe naftës. Pse të bëni kaq shumë përpjekje për të shkatërruar natyrën kur ka një burim të mrekullueshëm dhe të pashtershëm energjie në qiell - Dielli.

Për fat të mirë, këto nuk janë ëndrra. Shkencëtarët vlerësojnë se deri në vitin 2020, 15% e energjisë elektrike në Evropë do të sigurohet nga rrezet e diellit. Dhe ky është vetëm fillimi.

Ku përdoret energjia diellore?

. Panele diellore... Bateritë e vendosura në çatinë e shtëpisë nuk janë më befasuese. Duke thithur energjinë e diellit, ata e shndërrojnë atë në energji elektrike. Në Kaliforni, për shembull, çdo projekt i ri në shtëpi kërkon përdorimin e një paneli diellor. Dhe në Holandë, qyteti i Herhugovard quhet "Qyteti i Diellit", sepse këtu të gjitha shtëpitë janë të pajisura me panele diellore.

. Transporti.

Tashmë, të gjitha anijet kozmike gjatë fluturimit autonom i sigurojnë vetes energji elektrike nga energjia e diellit.

Automjete me energji diellore. Modeli i parë i një makine të tillë u prezantua në vitin 1955. Dhe tashmë në vitin 2006 kompania franceze Venturi filloi prodhimin serial të makinave "solare". Karakteristikat e tij janë ende modeste: vetëm 110 kilometra vrapim autonom dhe një shpejtësi jo më e madhe se 120 km / orë. Por praktikisht të gjithë liderët botërorë në industrinë e automobilave po zhvillojnë versionet e tyre të makinave miqësore me mjedisin.

. Termocentrale diellore.

. Veglat... Tashmë ka karikues për shumë pajisje që mundësohen nga dielli.

Llojet e energjisë diellore (centralet diellore)

Aktualisht, janë zhvilluar disa lloje të termocentraleve diellore (SPP):

. Kulla... Parimi i funksionimit është i thjeshtë. Një pasqyrë e madhe (heliostat) kthehet për të ndjekur diellin dhe i drejton rrezet e diellit në një lavaman të mbushur me ujë. Pastaj gjithçka ndodh si në një CHP konvencionale: uji vlon, kthehet në avull. Avulli kthen një turbinë që fuqizon një gjenerator. Ky i fundit prodhon energji elektrike.

. Poppet... Parimi i funksionimit është i ngjashëm me ato të kullave. Dallimi qëndron në vetë dizajnin. Së pari, nuk përdoret një pasqyrë, por disa të rrumbullakëta, të ngjashme me pllaka të mëdha. Pasqyrat janë instaluar në mënyrë radiale rreth marrësit.

Çdo disk SES mund të ketë disa module të ngjashme në të njëjtën kohë.

. Fotovoltaik(duke përdorur bateritë fotografike).

. SES me një koncentrues cilindrik parabolik... Një pasqyrë e madhe në formën e një cilindri, ku një tub me një ftohës (më shpesh përdoret vaj) është instaluar në fokusin e parabolës. Vaji nxehet në temperaturën e dëshiruar dhe i jep nxehtësi ujit.

. Vakum diellor... Toka është e mbuluar me çati xhami. Ajri dhe toka nën të nxehen më shumë. Një turbinë e veçantë drejton ajrin e ngrohtë në kullën marrëse, pranë së cilës është instaluar një gjenerator elektrik. Energjia elektrike prodhohet nga ndryshimet e temperaturës.

Përdorimi i energjisë së erës

Një lloj tjetër burimi alternativ dhe i rinovueshëm i energjisë është era. Sa më e fortë të jetë era, aq më shumë energji kinetike gjeneron. Dhe energjia kinetike gjithmonë mund të shndërrohet në energji mekanike ose elektrike.

Energjia mekanike nga era është përdorur për një kohë të gjatë. Për shembull, kur bluajeni grurin (mullinjtë e famshëm të erës) ose pomponi ujë.

Energjia e erës përdoret gjithashtu:

Në turbinat me erë që prodhojnë energji elektrike. Tehet ngarkojnë baterinë, nga e cila rryma furnizohet me konvertuesit. Këtu, rryma direkte konvertohet në rrymë alternative.

Transporti. Tashmë ekziston një makinë që mundësohet nga energjia e erës. Një turbinë speciale me erë (qift) lejon lëvizjen e mjeteve ujore gjithashtu.

Llojet e energjisë së erës (centralet e erës)

. Tokësore- lloji më i zakonshëm. Ferma të tilla me erë janë instaluar në kodra ose lartësi.

. Në det të hapur... Ato janë ndërtuar në ujë të cekët, në një distancë të konsiderueshme nga bregu. Energjia elektrike furnizohet në tokë nëpërmjet kabllove nëndetëse.

. Bregdetare- instaluar në një distancë nga deti ose oqeani. Parqet e erës bregdetare shfrytëzojnë fuqinë e flladit.

. Lundrues... Turbina e parë me erë lundruese u instalua në vitin 2008 në brigjet e Italisë. Gjeneratorët janë instaluar në platforma të veçanta.

. Fermat me erë në rritje të vendosura në lartësi mbi jastëkë të veçantë të bërë nga materiale jo të ndezshme dhe të mbushura me helium. Energjia elektrike në tokë furnizohet me litarë.

Perspektivat dhe zhvillimi

Planet më serioze afatgjata për përdorimin e energjisë diellore i vendos Kina, e cila deri në vitin 2020 planifikon të bëhet lider botëror në këtë fushë. Vendet e BEE po zhvillojnë një koncept që do të lejojë marrjen e deri në 20% të energjisë elektrike nga burime alternative. Departamenti Amerikan i Energjisë citon një shifër më të ulët - deri në 14% deri në vitin 2035. Ekziston një termocentral diellor në Rusi. Një nga më të fuqishmit u instalua në Kislovodsk.

Në lidhje me përdorimin e energjisë së erës, këtu janë disa shifra. Shoqata Evropiane e Energjisë së Erës ka publikuar të dhëna që tregojnë se turbinat me erë sigurojnë energji elektrike në shumë vende të botës. Pra, në Danimarkë, 20% e energjisë elektrike të konsumuar merret nga instalime të tilla, në Portugali dhe Spanjë - 11%, në Irlandë - 9%, në Gjermani - 7%.

Aktualisht, fermat e erës janë instaluar në më shumë se 50 vende të botës dhe kapaciteti i tyre po rritet nga viti në vit.