Modi per utilizzare l'energia solare in futuro. Sfruttare l’energia solare

La ricerca è stata condotta con il sostegno della Russian Science Foundation (RSF), i suoi risultati sono stati pubblicati in rivista internazionale Frontiere della chimica. Per saperne di più.

Nella regione di Ulyanovsk verrà costruito un impianto per la produzione di pannelli solari

A gennaio, durante una visita di lavoro in Cina, una delegazione con il governatore della regione di Ulyanovsk ha visitato l'azienda del partner tecnologico dell'azienda austriaca Green Source per conoscere i prodotti dell'azienda e discutere dell'imminente costruzione di un impianto di produzione pannelli solari sul territorio della regione di Ulyanovsk. L'anno scorso è stato raggiunto un accordo con le aziende austriache per la costruzione di un impianto del genere.

"Alla fine del 2018, abbiamo concordato con le aziende austriache di costruire un'impresa nella regione di Ulyanovsk per la produzione di moduli fotovoltaici per centrali solari utilizzando una tecnologia promettente", ha dichiarato il governatore Morozov il 19 gennaio sulla sua pagina Facebook.

2018

Entro il 2022 in Buriazia funzioneranno quattro centrali solari con una capacità di 100 MW

Entro il 2022 in Buriazia funzioneranno quattro centrali solari (SPP) con una capacità totale di 100 MW. Lo ha annunciato lunedì il sindaco Il ministro per lo sviluppo dei trasporti, dell'energia e delle infrastrutture stradali Alexey Nazimov, intervenendo alla riunione del Consiglio scientifico sotto la guida della Buriazia Alexey Tsydenov.

I proprietari di pannelli solari nelle loro case potranno vendere elettricità

Le società di vendita locali dovranno acquistare l’elettricità a un prezzo medio, ha spiegato il servizio stampa del ministero. Il punto di riferimento sarà il costo dell’energia proveniente dalle grandi centrali elettriche locali. I proprietari di case private in aree che non hanno accesso alla rete elettrica unificata della Russia o che non sono incluse nelle zone tariffarie della parte europea della Federazione Russa e degli Urali con la Siberia (ad esempio, la regione di Kaliningrad e l'Estremo Oriente ) potrà venderlo a una tariffa regolamentata dalla FAS. Gli impianti con potenza non superiore a 15 kW potranno richiedere il riacquisto energetico garantito.

È possibile che vengano istituite agevolazioni fiscali anche per i possessori di pale eoliche e pannelli solari nelle abitazioni private. Il loro reddito derivante dalla vendita dell'elettricità in eccesso ammonta fino a 150 mila rubli. all'anno può essere esente dall'imposta sul reddito delle persone fisiche. La questione corrispondente è all'esame del governo.

T Plus inizia la costruzione delle più grandi stazioni solari della Russia

- Lo sviluppo dell’energia “verde” è una direzione chiave del lavoro del governo regionale sullo sviluppo di tipi alternativi carburante e risparmio ambiente. Nella regione sono già in funzione cinque centrali solari. Il più grande è stato costruito a Orsk dalla società T Plus. Con il lancio del secondo stadio, la sua capacità è aumentata a 40 megawatt. Le centrali solari operano nei distretti di Perevolotsky, Grachevsky, Krasnogvardeysky e Sol-Iletsk”, ha detto Yuri Berg. - Oggi stiamo facendo passo importante Andiamo avanti: stiamo iniziando la costruzione di altri due impianti di energia alternativa. Il nostro compito è rafforzare la posizione di leader della regione di Orenburg nello sviluppo di energie alternative. Realizzeremo questo compito ed entro il 2020 la capacità di tutti gli impianti solari nella regione di Orenburg sarà superiore a 200 megawatt. Oggi l’aspetto ambientale sta diventando cruciale nel determinare la qualità e il livello di comfort della vita umana. Questa è una priorità della politica presidenziale. Lo sviluppo delle energie alternative è uno sguardo al futuro, ha affermato il capo della regione.

2017

Risultati dello sviluppo dell'energia solare per l'anno

Il primo viceministro dell'Energia della Federazione Russa, Alexey Leonidovich Texler, è intervenuto nel gennaio 2018 alla tavola rotonda ministeriale "Innovazioni per la trasformazione energetica: come il trasporto elettrico/i veicoli elettrici stanno cambiando il sistema energetico", che si è tenuta nell'ambito dell'ottavo incontro del l'Assemblea dell'IRENA.

Alexey Teksler ha parlato ai partecipanti alla discussione sviluppo delle fonti energetiche rinnovabili in Russia . Secondo lui, recentemente in Russia, a parte le grandi centrali idroelettriche, non c'erano competenze nel campo delle fonti energetiche rinnovabili, e in pochi anni è stato fatto un grande passo avanti.

"Il risultato principale del 2017, che sono pronto a dichiarare, è che l'energia rinnovabile in Russia è decollata come industria", ha sottolineato il vicedirettore.

Quasi dal nulla, la Russia ha creato la propria industria dell’energia solare, dalla ricerca alla produzione di pannelli solari e alla costruzione di centrali elettriche. Nel 2017 è stata costruita una maggiore capacità di energia rinnovabile rispetto ai due anni precedenti. Nel 2015-2016, in Russia sono stati introdotti 130 MW di fonti di energia rinnovabile e nel 2017 sono stati costruiti 140 MW, di cui più di 100 MW erano centrali solari, e 35 MW sono stati il ​​primo grande parco eolico, che sarà lanciato nel futuro prossimo.

Tra i risultati più importanti, il Primo Vice Ministro dell'Energia ha notato anche l'avvio della produzione di pannelli solari di nuova generazione basati sulla tecnologia dell'eterostruttura domestica. La Russia ha iniziato a produrre moduli con un'efficienza superiore al 22%, che, secondo questo indicatore, sono tra i primi tre leader mondiali in termini di efficienza nella produzione di massa. Quest'anno si prevede di aumentare la capacità produttiva dell'impianto da 160 MW a 250 MW.

Alexey Texler ha espresso la fiducia che, come nel caso dell'energia solare, nei prossimi tre anni verrà creata anche l'industria dell'energia eolica. Già nel 2016-2017. Grandi investitori russi e stranieri si sono rivolti all'industria russa dell'energia eolica e si sono impegnati a sviluppare la base tecnologica e produttiva in Russia.

Nel Bashkortostan è stata messa in funzione la centrale solare Isyangulovskaya

Nel distretto di Zianchurinsky della Repubblica del Bashkortostan, nell'autunno del 2017 è stata messa in funzione la centrale solare Isyangulovskaya (SPP) con una capacità di 9 MW.

L'investitore e l'appaltatore generale del progetto sono le strutture del gruppo di società Hevel (una joint venture del gruppo di società Renova e RUSNANO JSC). Nella costruzione sono state coinvolte anche le imprese locali. Dopo aver completato tutte le procedure di regolamentazione, la stazione inizierà le forniture programmate di elettricità alla rete. Gli investimenti per la costruzione della stazione ammontano a oltre 1,5 miliardi di rubli.

Nel 2015-2016 Nella Repubblica del Bashkortostan sono state costruite e messe in funzione la Bugulchanskaya SPP con una capacità totale di 15 MW e la Buribaevskaya SPP con una capacità di 20 MW. Da quando sono entrate nel mercato all’ingrosso dell’elettricità e della capacità, le stazioni hanno generato più di 40 GWh di elettricità pulita.

Con la messa in servizio della Isyangulovskaya SPP, la capacità di generazione solare installata nella regione ha raggiunto i 44 MW. Il nuovo stabilimento è il terzo dei cinque che Hevel intende costruire in Bashkortostan nei prossimi anni. La capacità totale di tutte le centrali solari nella regione sarà di 64 MW e il volume totale degli investimenti è stimato a oltre 6 miliardi di rubli.

Gli scienziati hanno trovato un modo per aumentare l'efficienza dei pannelli solari

Ricercatori russi e svizzeri hanno studiato l'effetto sulla struttura e sulle prestazioni delle celle solari della modifica del rapporto dei componenti da cui è formato lo strato che assorbe la luce di una cella solare di perovskite. I risultati del lavoro sono stati pubblicati sul Journal of Physical Chemistry C.

Le perovskiti organico-inorganiche sono state sviluppate per la prima volta cinque anni fa, ma in termini di efficienza hanno già superato le più comuni e costose celle solari al silicio. La struttura delle perovskiti contiene composti cristallini in cui si trovano le molecole di solvente dei componenti originali. I componenti disciolti, cadendo dalla soluzione, formano un film su cui crescono i cristalli di perovskite. Gli scienziati hanno isolato e caratterizzato tre intermedi che sono solvati cristallini di uno dei due solventi più comunemente utilizzati per creare celle solari a base di perovskite. Per la prima volta gli scienziati hanno determinato la struttura cristallina dei due composti.

“Abbiamo scoperto che il fattore chiave è determinante proprietà funzionali strato di perovskite, è la formazione di intermedi, poiché i cristalliti di perovskite ereditano la forma degli intermedi. Ciò, a sua volta, influisce sulla morfologia del film e sull’efficienza delle celle solari. Ciò è particolarmente importante quando si producono film sottili di perovskite, poiché la forma aghiforme o filiforme dei cristalli porterà al fatto che il film formato non sarà continuo e ciò ridurrà significativamente l'efficienza di tale cella solare. ", ha detto il leader della ricerca Alexey Tarasov.

Inoltre, gli autori hanno studiato la stabilità termica dei composti risultanti e hanno calcolato l’energia della loro formazione utilizzando la modellazione chimica quantistica. Gli autori hanno anche scoperto che la struttura cristallina del composto intermedio determina la forma dei cristalli di perovskite risultanti, che determinano la struttura dello strato che assorbe la luce. Questa struttura, a sua volta, influenza le prestazioni della cella solare risultante.

Lo studio è stato condotto assistenti di ricerca Università statale di Mosca in collaborazione con scienziati del Centro Kurchatov per la radiazione di sincrotrone, Università russa dell'Amicizia popolare, Università statale di San Pietroburgo e Scuola politecnica federale di Losanna in Svizzera.

Lo stabilimento di Vekselberg inizia la produzione di pannelli solari per l'esportazione

"Hevel" nelle regioni di Orenburg e Astrakhan

Nel mese di ottobre, il governatore della regione di Astrakhan Alexander Zhilkin e Amministratore delegato Il gruppo di società Hevel Shakhrai Igor ha firmato un accordo bilaterale che prevede la costruzione e la messa in servizio di tre centrali solari di rete.

Entro due anni la regione avrà la capacità di generare 135 MW di energia con la prospettiva di aumentare fino a 160 MW. Il costo di investimento del progetto è di 15 miliardi di rubli. Si prevede che entro la fine dell'anno una centrale sarà completata e messa in funzione. Il SES porterà ulteriori entrate fiscali alla tesoreria regionale. Secondo Igor Shakhrai, per ogni 10 MW di energia all'anno si pagheranno 100 milioni di rubli di tasse. Il direttore generale di Hevel LLC ha osservato che la terra di Astrakhan è la più soleggiata nel sud della Russia. Inoltre, la regione dispone di uno schema consolidato per la connessione alle principali reti energetiche. Oltre a ciò, le autorità sostengono fortemente e si impegnano a sviluppare l’energia pulita nella regione. Entro la fine dell'anno nella regione verranno messi in funzione 6 impianti solari con una capacità totale di 90 MW.

2015

L'energia solare globale si sta avvicinando alla fase in cui la produzione di elettricità utilizzando il sole inizierà a ripagarsi nel modo consueto, non tariffa maggiorata, il costo dei materiali e la quantità di investimenti richiesti diminuiscono drasticamente man mano che la tecnologia si sviluppa e l’effetto volume comincia a farsi sentire (è più economico produrre molto che poco). Rispetto al 2014, la quantità di energia generata dagli impianti solari nel mondo è aumentata di un terzo. Alla fine del 2015, la capacità installata totale degli impianti solari fotovoltaici nel mondo ammontava a 227 GW; nel corso dell’anno, la capacità installata degli impianti solari è raddoppiata. Se in precedenza l’Europa era il leader mondiale nello sviluppo delle energie rinnovabili, l’anno scorso la Cina ha preso il comando.

SoftBank costruirà la più grande centrale solare in Arabia Saudita

Il corrispondente memorandum d'intenti è stato firmato a New York dal principe ereditario dell'Arabia Saudita, Mohammed bin Salman Al Saud, e dal CEO di SoftBank Masayoshi Son. Il principe sarà in visita ufficiale per tre settimane, nota il canale televisivo.

La capacità prevista della cascata di pannelli solari è di 200 GW, ovvero molte volte superiore a quella di qualsiasi impianto solare esistente. In confronto, la Topaz Solar Farm con sede in California, una delle più grandi centrali elettriche di questo tipo, ha una potenza di picco di circa 550 MW. Qui l'energia viene immagazzinata da 9 milioni di moduli fotovoltaici a strato sottile.

La startup olandese Oceans of Energy, specializzata nello sviluppo di sistemi galleggianti di generazione di elettricità rinnovabile, ha collaborato con cinque grandi aziende per costruire la prima centrale solare al mondo galleggiante in mare aperto. "Tali centrali elettriche funzionano già nei bacini idrici della terraferma. paesi diversi. Ma nessuno li ha costruiti in mare: questo è un compito estremamente difficile. Devono affrontare onde enormi e altro forze distruttive natura. Tuttavia, siamo fiduciosi che unendo le nostre conoscenze ed esperienze riusciremo a far fronte a questo progetto”, ha affermato il capo di Oceans of Energy, Allard van Hoeken.

Secondo i calcoli preliminari, la centrale galleggiante sarà più efficiente del 15% rispetto agli impianti esistenti. Il Centro di ricerca energetica dei Paesi Bassi (ECN) selezionerà i moduli solari più adatti. I suoi esperti ritengono che per questo progetto sia possibile utilizzare pannelli solari standard, che funzionano anche nelle stazioni solari a terra. "Vedremo come si comporteranno acqua di mare e in condizioni meteorologiche avverse”, ha detto il portavoce dell’ECN Jan Kroon.

I rappresentanti del consorzio sottolineano che un impianto solare galleggiante può essere installato direttamente tra le turbine eoliche offshore. Lì le onde sono più calme e tutte le linee elettriche sono già state installate. Nel corso dei prossimi tre anni, il consorzio lavorerà su un prototipo con il sostegno finanziario dell’Agenzia per le imprese olandese gestita dal governo. E l’Università di Utrecht fornirà alla startup i suoi materiali di ricerca.

Il costo dell’energia solare in Australia è diminuito del 44% dal 2012

Questa mania delle energie rinnovabili ha portato le persone a iniziare a pagare meno per l’elettricità. Un altro vantaggio è che il costo dell’elettricità stessa è diminuito. Dal 2012 i costi di installazione e funzionamento dei pannelli solari si sono quasi dimezzati.

Nel 2017, proprietari di case private e aziende del paese hanno installato pannelli con una capacità totale di 1,05 GW. Questa valutazione è data dall'agenzia responsabile per le questioni relative all'energia pulita nel paese. Le autorità dicono che questo è il massimo storico. Si dice che la crescita delle energie rinnovabili all’inizio di questo decennio sia stata guidata da sussidi lucrativi e offerte fiscali, ma la crescita del 2017 è diversa: i residenti del paese hanno deciso di combattere l’aumento delle tariffe elettriche in questo modo, e il movimento si è diffuso.

BNEF prevede che l’Australia diventerà il leader mondiale nell’adozione dei pannelli solari. Entro il 2040, il 25% del fabbisogno elettrico del Paese sarà coperto da pannelli solari sui tetti. Ciò sarà possibile perché oggi il periodo di ammortamento di tali soluzioni è ridotto al minimo dal 2012. Anche se ciò non significa che le tradizionali centrali elettriche australiane diventino un ricordo del passato, le persone stanno diventando più libere di procurarsi l'elettricità.

2017

La Corea del Sud aumenterà di 5 volte la produzione solare entro il 2030

Il Ministro del Commercio, dell'Industria e dell'Energia della Corea del Sud ha presentato il piano del governo per quintuplicare la produzione di energia solare entro il 2030.

L’annuncio è arrivato poco dopo che il presidente Moon Jae-in, eletto quest’anno, si è impegnato a porre fine al sostegno del governo alle nuove centrali nucleari e a impegnarsi a favore di fonti di elettricità più pulite. Il governo ha già annullato la costruzione di sei reattori nucleari in Corea del Sud.

In totale, il Paese prevede di ricevere un quinto della sua elettricità da fonti rinnovabili entro il 2030. L'anno scorso questa cifra era del 7%. Per raggiungere questo obiettivo, si prevede di aggiungere 30,8 GW di capacità solare e 16,5 GW di capacità eolica entro la data stabilita. L'energia aggiuntiva proverrà dai grandi progetti, dalle famiglie private e dalle piccole imprese, ha affermato il ministro Paik Ungu. “Cambieremo radicalmente il percorso di sviluppo delle energie rinnovabili creando un ambiente in cui i cittadini possano facilmente partecipare al commercio delle energie rinnovabili”, ha affermato.

Ciò significa che entro il 2022, circa 1 famiglia su 30 dovrebbe essere dotata di pannelli solari, riferisce Clean Technica.

Tuttavia, la Corea del Sud è attualmente al quinto posto nel mondo per l’uso dell’energia nucleare. Il paese ha 24 reattori operativi, che forniscono circa un terzo del fabbisogno elettrico del paese.

La BP ha investito 200 milioni di dollari nell'energia solare

Il deserto di Atacama in Cile è uno dei luoghi più soleggiati e aridi del pianeta. È logico che sia stato lì che hanno deciso di costruire la più grande centrale solare dell'America Latina, El Romero. I pannelli solari giganti coprono 280 ettari di area. La sua capacità di picco è di 246 MW e l'impianto genera 493 GWh di energia all'anno, sufficienti ad alimentare 240.000 case.

Sorprendentemente, solo cinque anni fa il Cile non utilizzava quasi alcuna energia rinnovabile. Il paese dipendeva dai vicini fornitori di energia, che gonfiavano i prezzi e lasciavano i cileni a soffrire di bollette elettriche esorbitanti. Tuttavia, è l’assenza di combustibili fossili che ha portato a un maggiore afflusso di investimenti nelle fonti rinnovabili, in particolare nell’energia solare.

Il Cile ora produce quasi l’energia solare più economica al mondo. Le aziende sperano che il Paese diventi “l’Arabia Saudita dell’America Latina”. Il Cile si è già aggiunto al Messico e al Brasile tra i primi dieci paesi produttori di energia rinnovabile ed è ora pronto a guidare la transizione verso l’energia pulita in America Latina.

"Il governo di Michelle Bachelet si è impegnato rivoluzione silenziosa, afferma il sociologo Eugenio Tironi. “I suoi meriti nella transizione verso le fonti energetiche rinnovabili difficilmente possono essere sopravvalutati, e questo determinerà il fattore di sviluppo del Paese per molti anni”.

Ora che il mercato energetico oligopolistico del Cile è aperto alla concorrenza, il governo lo ha fatto nuovo obiettivo: Entro il 2025, il 20% dell'energia del Paese dovrebbe provenire da fonti rinnovabili. Ed entro il 2040, il Cile passerà completamente all’energia “pulita”. Anche agli esperti questa non sembra un'utopia, dal momento che le centrali solari del Paese, con le tecnologie attuali, producono elettricità che è due volte più economica delle centrali a carbone. I prezzi dell'energia solare sono scesi del 75%, raggiungendo la cifra record di 2,148 centesimi per kilowattora.

Le aziende manifatturiere si trovano ad affrontare un altro problema: l’elettricità troppo economica non porta molti profitti, e la manutenzione e la sostituzione dei pannelli solari è costosa. "Il governo dovrà elaborare strategie a lungo termine affinché il miracolo non diventi un incubo", ha affermato Jose Ignacio Escobar, amministratore delegato del conglomerato spagnolo Acciona.

Google passa interamente all'energia solare ed eolica

L'azienda è diventata il più grande acquirente aziendale al mondo di energia rinnovabile, raggiungendo una capacità totale di 3 GW. Gli investimenti totali di Google nell’energia pulita hanno raggiunto i 3,5 miliardi di dollari, scrive Electrek nel novembre 2017.

Google sta ufficialmente passando al 100% di energia solare ed eolica. La società ha firmato contratti con tre parchi eolici: Avangrid nel South Dakota, EDF in Iowa e GRDA in Oklahoma, che hanno una capacità complessiva di 535 MW. Gli uffici di Google in tutto il mondo consumeranno ora 3 GW di energia rinnovabile.

Gli investimenti totali dell'azienda nel settore energetico hanno raggiunto i 3,5 miliardi di dollari e 2/3 di essi sono destinati a strutture in Questo interesse per le fonti “pulite” è dovuto principalmente al calo dei costi dell’energia solare ed eolica del 60-80% negli ultimi anni.

Google ha firmato per la prima volta una partnership con un parco solare da 114 MW in Iowa nel 2010. A novembre 2016 l’azienda partecipava già a 20 progetti di energia rinnovabile. Si prevedeva di passare completamente all’energia solare ed eolica nel dicembre 2016. Google è ora il più grande acquirente aziendale al mondo di energia rinnovabile.

Il vetro intelligente per finestre è stato inventato in Svezia

Gli scienziati stanno effettuando ricerche in quest'area da molto tempo e cercando applicazioni per lo sviluppo. Nel mondo moderno, questa tecnologia è rilevante, poiché la perdita di calore nelle case dovuta alle finestre è di circa il 20%. Gli scienziati ritengono che la loro invenzione possa essere utilizzata anche per l'isolamento termico di vari oggetti.

In Iran i villaggi vendono l’elettricità allo Stato

Nell’autunno del 2017 in Iran si contavano più di 200 villaggi “verdi” e si prevede che entro la primavera del 2018 il loro numero raggiungerà i 300. “Iran Today riferisce” che in alcuni insediamenti del Paese pannelli solari sono in piedi da dieci anni. Va notato che i maggiori volumi di energia solare vengono prodotti nelle province di Kerman, Khuzestan e Lurestan.

Inizialmente, l’emergere di fonti energetiche alternative nei villaggi iraniani era dovuto all’impossibilità di fornire loro elettricità dalle città. Adesso vendono la propria energia al Ministero dell’Energia iraniano. Si prevede di sviluppare norme legislative secondo le quali l'acquisto di elettricità nei villaggi diventerà permanente.

Entro il 2030, l’Iran prevede di produrre 7.500 MW di energia verde, oggi questa cifra è di soli 350 MW. Tuttavia, il Paese ha buone prospettive per lo sviluppo dell'energia solare, perché su 2/3 del territorio il sole splende 300 giorni all'anno.

Gli scienziati britannici hanno inventato i mattoni di vetro ad energia solare

Un team di scienziati dell’Università di Exeter in Inghilterra ha sviluppato pareti in blocchi di vetro con pannelli solari integrati. Ne scrive il portale di architettura Archdaily. I blocchi possono essere utilizzati nella costruzione di case al posto dei normali mattoni.

Il materiale da costruzione si chiamava “Solar Squared”. Come hanno dimostrato i test condotti nel laboratorio universitario, oltre a generare elettricità, i blocchi hanno anche una serie di altre proprietà utili. In particolare, le pareti così costruite lasciano entrare bene la luce solare nell'edificio e trattengono il calore negli ambienti.

Per promuovere il prodotto, gli scienziati hanno creato un'azienda innovativa, The Build Solar. Attualmente si cercano investitori. Il lancio delle piastrelle solari sul mercato è indicativamente previsto per il 2018.

A Dubai è stata inaugurata la centrale solare più grande del mondo

L'installazione di ogni pannello solare è costata 6mila euro, compreso affitto per un anno, riparazioni e attrezzature tecniche. È previsto che i pannelli solari funzionino durante le fermate trasporto pubblico circa un anno, al termine del quale verranno trasferiti nelle scuole e negli asili nido.

Secondo Piotr Switalski, capo della delegazione dell'UE in Armenia, l'Unione europea è interessata allo sviluppo delle energie alternative nel paese. Ha definito la fermata ai pannelli solari “una fermata solare dell’Unione europea”.

Ministero dell'Istruzione della Repubblica di Bielorussia

Istituto d'Istruzione

"Stato bielorusso Università Pedagogica intitolato a Maxim Tank"

Dipartimento di Fisica Generale e Teorica

Corsi di fisica generale

Energia solare e prospettive del suo utilizzo

Studenti del gruppo 321

Facoltà di Fisica

Leshkevich Svetlana Valerievna

Consulente scientifico:

Fedorkov Cheslav Mikhailovich

Minsk, 2009

introduzione

1. informazioni generali oh sole

2. Il sole è una fonte di energia

2.1 Ricerca sull'energia solare

2.2 Potenziale dell'energia solare

3. Utilizzo dell'energia solare

3.1 Utilizzo passivo dell'energia solare

3.2 Uso attivo dell'energia solare

3.2.1 Collettori solari e loro tipologie

3.2.2 Sistemi solari

3.2.3 Centrali solari termiche

3.3 Impianti fotovoltaici

4. Architettura solare

Conclusione

Elenco delle fonti utilizzate

introduzione

Il sole gioca un ruolo eccezionale nella vita della Terra. L'intero mondo organico del nostro pianeta deve la sua esistenza al Sole. Il sole non è solo una fonte di luce e calore, ma anche la fonte originaria di molti altri tipi di energia (petrolio, carbone, acqua, vento).

Dal momento in cui l'uomo è apparso sulla terra, ha iniziato a utilizzare l'energia del sole. Secondo i dati archeologici, è noto che per l'edilizia abitativa si preferivano luoghi tranquilli, riparati dai venti freddi e aperti alla luce solare.

Forse il primo eliosistema conosciuto può essere considerato la statua di Amenhotep III, risalente al XV secolo a.C. All'interno della statua era presente un sistema di camere d'aria e d'acqua, che, sotto i raggi del sole, mettevano in moto un sistema nascosto strumento musicale. IN Grecia antica adorava Helios. Il nome di questo dio oggi costituisce la base di molti termini associati all'energia solare.

Il problema dell'approvvigionamento di energia elettrica in molti settori dell'economia mondiale e dei bisogni in costante crescita della popolazione terrestre sta diventando sempre più urgente.

1. Informazioni generali sul Sole

Il sole è il corpo centrale sistema solare, una palla di plasma calda, una tipica stella nana di classe spettrale G2.

Caratteristiche del sole

1. Peso M S ~2*10 23 kg

2. R S ~629mila km

3. V= 1,41*10 27 m 3, che è quasi 1300 mila volte il volume della Terra,

4. densità media 1,41 * 10 3 kg/m 3,

5. luminosità L S =3,86*10 23 kW,

6. temperatura superficiale effettiva (fotosfera) 5780 K,

7. Il periodo di rotazione (sinodico) varia da 27 giorni all'equatore a 32 giorni. ai poli,

8. accelerazione caduta libera 274 m/s 2 (con un'accelerazione di gravità così grande, una persona di 60 kg peserebbe più di 1,5 tonnellate).

Struttura del sole

Nella parte centrale del Sole c'è la fonte della sua energia, o, in linguaggio figurato, quella “stufa” che lo riscalda e non gli permette di raffreddarsi. Quest'area è chiamata nucleo (vedi Fig. 1). Nel nucleo, dove la temperatura raggiunge i 15 MK, viene rilasciata energia. Il nucleo ha un raggio non superiore a un quarto del raggio totale del Sole. Tuttavia, metà della massa solare è concentrata nel suo volume e quasi tutta l'energia che sostiene la luminosità del Sole viene rilasciata.

Immediatamente attorno al nucleo inizia una zona di trasferimento di energia radiativa, dove questa si diffonde attraverso l'assorbimento e l'emissione di porzioni di luce - quanti - da parte della sostanza. Ci vuole molto tempo perché un quanto penetri attraverso la densa materia solare verso l'esterno. Quindi, se la “stufa” all’interno del Sole si spegnesse improvvisamente, lo sapremmo solo milioni di anni dopo.

Riso. 1 Struttura del sole

Nel suo percorso attraverso gli strati solari interni, il flusso energetico incontra una regione dove l'opacità del gas aumenta notevolmente. Questa è la zona convettiva del Sole. Qui l'energia viene trasferita non per irraggiamento, ma per convezione. La zona convettiva inizia a circa 0,7 di raggio dal centro e si estende quasi fino alla superficie più visibile del Sole (fotosfera), dove il trasferimento del flusso energetico principale diventa nuovamente radiante.

La fotosfera è la superficie radiante del Sole, che ha una struttura granulosa chiamata granulazione. Ciascuno di questi “granelli” ha quasi le dimensioni della Germania e rappresenta un flusso di sostanza calda che è salita in superficie. Nella fotosfera si possono spesso vedere aree scure relativamente piccole: le macchie solari. Sono 1500°C più freddi della fotosfera circostante, la cui temperatura raggiunge i 5800°C. A causa della differenza di temperatura con la fotosfera, queste macchie appaiono completamente nere se osservate al telescopio. Sopra la fotosfera si trova lo strato successivo, più rarefatto, chiamato cromosfera, cioè la “sfera colorata”. La cromosfera ha ricevuto questo nome per il suo colore rosso. E infine, sopra di essa c'è una parte molto calda, ma anche estremamente rarefatta dell'atmosfera solare: la corona.

2. Il sole è una fonte di energia

Il nostro Sole è un'enorme sfera luminosa di gas, all'interno della quale avvengono processi complessi e, di conseguenza, l'energia viene continuamente rilasciata. L’energia del Sole è la fonte della vita sul nostro pianeta. Il sole riscalda l'atmosfera e la superficie della Terra. Grazie all'energia solare, soffiano i venti, in natura avviene il ciclo dell'acqua, i mari e gli oceani si riscaldano, le piante si sviluppano e gli animali si nutrono. È grazie alla radiazione solare che i combustibili fossili esistono sulla Terra. L'energia solare può essere convertita in calore o freddo, forza motrice ed elettricità.

Il sole fa evaporare l’acqua dagli oceani, dai mari, superficie terrestre. Trasforma questa umidità in goccioline d'acqua, formando nuvole e nebbie, e poi la fa ricadere sulla Terra sotto forma di pioggia, neve, rugiada o gelo, creando così un gigantesco ciclo di umidità nell'atmosfera.

L'energia solare è la fonte della circolazione generale dell'atmosfera e della circolazione dell'acqua negli oceani. Sembra creare un gigantesco sistema di riscaldamento dell’acqua e dell’aria del nostro pianeta, ridistribuendo il calore sulla superficie terrestre.

La luce solare, cadendo sulle piante, provoca il processo di fotosintesi, determina la crescita e lo sviluppo delle piante; salendo sul terreno, si trasforma in calore, lo riscalda, forma il clima del suolo, donando così vitalità semi di piante, microrganismi e esseri viventi che popolano il suolo, che senza questo calore si troverebbero in uno stato di anabiosi (letargo).

Il sole irradia grande quantità energia - circa 1,1x10 20 kWh al secondo. Un kilowattora è la quantità di energia necessaria per far funzionare una lampadina a incandescenza da 100 watt per 10 ore. L'atmosfera esterna della Terra intercetta circa un milionesimo dell'energia emessa dal Sole, ovvero circa 1.500 quadrilioni (1,5 x 10 18) kWh all'anno. Tuttavia, solo il 47% di tutta l'energia, ovvero circa 700 quadrilioni (7 x 10 17) kWh, raggiunge la superficie terrestre. Il restante 30% dell'energia solare viene riflessa nello spazio, circa il 23% fa evaporare l'acqua, l'1% dell'energia proviene dalle onde e dalle correnti e lo 0,01% dal processo di fotosintesi in natura.

2.1 Ricerca sull'energia solare

Perché il Sole splende e non si raffredda per miliardi di anni? Quale “carburante” gli dà energia? Gli scienziati hanno cercato risposte a questa domanda per secoli e solo all'inizio del XX secolo è stata trovata soluzione corretta. È ormai noto che, come altre stelle, brilla a causa delle reazioni termonucleari che avvengono nelle sue profondità.

Se i nuclei degli atomi di elementi leggeri si fondono nel nucleo di un atomo di un elemento più pesante, la massa del nuovo sarà inferiore alla massa totale di quelli da cui si è formato. Il resto della massa viene convertito in energia, che viene portata via dalle particelle rilasciate durante la reazione. Questa energia viene quasi completamente convertita in calore. Una tale reazione di fusione dei nuclei atomici può avvenire solo in condizioni molto ipertensione e temperature superiori a 10 milioni di gradi. Ecco perché si chiama termonucleare.

La sostanza principale che costituisce il Sole è l'idrogeno, che rappresenta circa il 71% della massa totale della stella. Quasi il 27% appartiene all'elio e il restante 2% proviene da elementi più pesanti come carbonio, azoto, ossigeno e metalli. Il principale “carburante” del Sole è l’idrogeno. Da quattro atomi di idrogeno, come risultato di una catena di trasformazioni, si forma un atomo di elio. E da ogni grammo di idrogeno che partecipa alla reazione si liberano 6x10 11 J di energia! Sulla Terra, questa quantità di energia sarebbe sufficiente a riscaldare 1000 m 3 di acqua da una temperatura di 0º C al punto di ebollizione.

2.2 Potenziale dell'energia solare

Il sole ci fornisce 10.000 volte più energia gratuita di quella effettivamente utilizzata in tutto il mondo. Poco meno di 85 trilioni (8,5 x 10 13) kWh di energia all’anno vengono acquistati e venduti solo nel mercato commerciale globale. Poiché è impossibile monitorare l’intero processo, è impossibile dire con certezza quanta energia non commerciale consumiamo (ad esempio, quanta legna e fertilizzanti vengono raccolti e bruciati, quanta acqua viene utilizzata per produrre energia meccanica o elettrica) ). Alcuni esperti stimano che tale energia non commerciale rappresenti un quinto di tutta l’energia utilizzata. Ma anche se fosse così, allora energia totale, consumata dall'umanità durante l'anno, rappresenta solo circa un settemillesimo dell'energia solare che cade sulla superficie terrestre nello stesso periodo.

Nei paesi sviluppati, come gli Stati Uniti, il consumo energetico è di circa 25 trilioni (2,5 x 10 13) kWh all’anno, che corrispondono a più di 260 kWh pro capite al giorno. Questa cifra equivale a far funzionare più di cento lampadine a incandescenza da 100 W per un'intera giornata ogni giorno. Il cittadino americano medio consuma 33 volte più energia di un indiano, 13 volte più di un cinese, due volte e mezzo più di un giapponese e il doppio di uno svedese.

La ricerca di fonti energetiche alternative preoccupa da molti anni la comunità scientifica progressista. L’energia solare è considerata il metodo più popolare e innocuo per generare elettricità. Il sole è la principale fonte per ottenere energia ecologica e regolare. In questo articolo impareremo a conoscere la conversione dei raggi UV in elettricità, in quali regioni del nostro paese questa tecnica viene utilizzata attivamente e quali sono le caratteristiche del suo sviluppo in futuro.

Fonte di energia alternativa

Dal calore convertito del nostro luminare si possono ottenere i principali tipi di energia utilizzati quotidianamente dalle persone di tutto il mondo. Consideriamo le principali categorie di generazione di energia elettrica:

1. Elementi fotoelettrici. Sono utilizzati nella fabbricazione dei quali sono ricevitori di raggi naturali nei sistemi. I pannelli differiscono tra loro per struttura, potenza e dimensioni. Possono essere monocristallini, rivestiti di silicio o policristallini.
2. Generatore termoelettrico. Attraverso questo accorgimento tecnico si produce elettricità dall'energia dei raggi. L'algoritmo di azione consiste nel convertire diverse temperature sparse luoghi differenti unità.

Ricevere energia termica

L'energia solare viene convertita in calore attraverso l'uso di molteplici configurazioni:

• Collettori sottovuoto. Funzionano così: uno speciale liquido, riscaldato dai raggi, evapora quando vengono raggiunti determinati parametri. L'energia del vapore risultante viene trasferita al vettore di calore. Dopo il rilascio di energia, il vapore si condensa, il processo riprende in circolo.
• I collettori sono piatti, realizzati sulla base di un assorbitore con rivestimento a camino, un telaio termoisolante, che fornisce l'ingresso e l'uscita del liquido di raffreddamento. Il lavoro è assicurato dall'assorbimento dei raggi da parte di un'apposita superficie. Sono focalizzati, concentrati sotto l'influenza della lente e reindirizzati a un dispositivo che trasferisce l'energia solare al consumatore attraverso il liquido di raffreddamento.

Applicazione della generazione solare nella vita di tutti i giorni

Il fotovoltaico è uno dei modi principali per trasformare il calore naturale nell’elettricità necessaria all’umanità. Questo effetto avviene in questo modo: gli elettroni che assorbono l'energia delle particelle luminose vengono messi in movimento, creando tensione elettrica.

I pannelli solari (batterie) funzionano in base al processo sopra descritto. Queste strutture si basano su elementi che convertono le radiazioni in elettricità. Sono pratici e hanno caratteristiche ad alte prestazioni. I pannelli non sono soggetti a sbalzi di temperatura e precipitazioni.

Lo sviluppo dell'energia solare ha permesso di utilizzare i pannelli come fonte di energia per le case, in campo medico e per migliorare le città. Le batterie moderne hanno un'ampia selezione di trame e sfumature. Assomigliano sempre meno alle normali batterie blu e possono essere usate per decorare il tetto di una casa senza disturbare stile generale gli edifici.

Le novità non erano complete senza novità da marchio famoso"Tesla". Il produttore non si è limitato ai pannelli, ma ha sviluppato un materiale di copertura in grado di assorbire completamente la radiazione solare. Ad esempio, le tegole solari con moduli solari integrati. È realizzato in una varietà di varianti ed è caratterizzato da una garanzia a vita e da un margine di sicurezza.

Prospettive di sviluppo in Russia

Le fonti ecologiche si sono diffuse in molti paesi del mondo. Il nostro Paese non è in ritardo rispetto a questo trend, al contrario, si sta diffondendo rapidamente. Ciò è dovuto a 4 motivi:

• Sviluppo di tecnologie in grado di ridurre significativamente il costo delle apparecchiature.
• Il desiderio di utilizzare fonti energetiche indipendenti tra la popolazione.
• Produzione pulita e sicura.
• Rinnovamento costante della fonte energetica.

Le regioni meridionali della Federazione Russa - Stavropol, Krasnodar, i territori dell'Estremo Oriente, il Caucaso e la Siberia meridionale - sono considerate prioritarie per l'energia verde.

Ogni regione differisce dall'altra per l'insolazione, che dipende dal periodo dell'anno e dalla durata della giornata. Dopo aver studiato le novità sullo sviluppo dell'energia solare nell'anno precedente, possiamo vedere la capacità delle centrali ecologiche russe, che ammontava a oltre 75 megawatt.

In quali regioni vengono utilizzate le centrali ECO?

Elenco delle stazioni che operano attivamente in sei regioni:

• Regione di Orenburg: 2 stazioni con una capacità di 25 MW e 5 MW;
• Bashkortostan: stazioni Bugulchanskaya (15 MW e 20 MW);
• Altai: Ust-Kanskaya e Kosh-Agachskaya (5 e 10 VMT);
• Crimea: tredici stazioni con una capacità di oltre 289 Megawatt;
• Khakassia: Abakansakaya;
• Regione di Belgorod: stazione Altenergo.

Nel 2018, le stazioni sono in fase di progetto e in fase di costruzione nelle seguenti regioni: Astrakhan, Lipetsk, Omsk, Samara, Chelyabinsk, Saratov, Irkutsk, Volgograd. Inoltre: Daghestan, Kalmykia, Bashkortostan e Transbaikalia.

Dove viene utilizzato?

In generale, la capacità che arriverà durante la costruzione delle centrali ammonterà a più di mille megawatt. Nella vita di tutti i giorni vengono regolarmente utilizzati collettori solari, generatori solari termici e termoelettrici installati nelle fabbriche e nelle imprese.

Le notizie sull’energia solare sono più che favorevoli. La potenza combinata degli impianti progettati e la loro distribuzione capillare dal sud fino alla Siberia è considerata il principale indicatore dello sviluppo mobile delle energie alternative.

Utilizzo dell'ecoenergia nella vita di tutti i giorni

L'energia solare è una tipologia comune ed avanzata, adatta all'uso domestico sotto forma di fonte di riscaldamento elettrico per edifici residenziali, dove utilizzano:

1. Centrali elettriche ad energia solare prodotte da imprese industriali nazionali e straniere. Le unità sono in vendita con diverse riserve di potenza, in diversi tipi di configurazione.
2. Pompe di calore. Progettato per il riscaldamento delle piscine, fornendo acqua calda, riscaldando la stanza.
3. I collettori solari vengono utilizzati per fornire acqua calda e riscaldare gli impianti domestici; in particolare, le unità tubolari sottovuoto sono le più efficaci in questo ambito.

Vantaggi e svantaggi

I vantaggi includono: disponibilità di produzione, bassi costi di produzione, fonti energetiche inesauribili, installazione sicura della struttura. Inoltre, l'industria ha buone prospettive, poiché parallelamente ad essa vengono sviluppate tecnologie e materiali con caratteristiche migliorate.

A aspetti negativi includono: efficienza insufficiente, attrezzature costose, dipendenza dalla stagionalità, geolocalizzazione, giorno, tempo.

Per garantire una vita confortevole alla popolazione e lo sviluppo dei settori industriali in Russia, è necessaria un’imponente riserva energetica. Pertanto, le fonti indipendenti di approvvigionamento energetico stanno conquistando sempre più lo spazio del Paese, fornendo calore ed elettricità alle regioni remote.

Energia solare- questa è luce, calore e vita sul nostro pianeta, e l'energia solare è la principale fonte alternativa, che è di diversi ordini di grandezza maggiore dell'intera esistente potenziale energetico Terra, ed è in grado di soddisfare pienamente tutto il suo fabbisogno energetico.

Proprio come il Sole è una fonte inesauribile di calore e luce (relativamente parlando), lo è anche l’energia radiazione solare ha sostenuto la vita sulla Terra per milioni di anni. Il Sole ha la capacità di fornire tutti i processi vitali grazie alla sua composizione. In termini percentuali è costituito principalmente da due elementi: idrogeno (73%) ed elio (25%). Maggiori dettagli sull'istruzione e ciclo vitale Il sole può essere letto, ad esempio, su Wikipedia.

Le reazioni di fusione termonucleare che avvengono nel Sole bruciano l'idrogeno, trasformandolo in elio. Energia colossale i raggi del sole, rilasciato durante tali processi, viene emesso nello spazio. A proposito, gli scienziati stanno cercando di ripetere queste reazioni sulla terra (reazione di fusione termonucleare controllata, progetto internazionale TOKAMAK).

Tutti gli organismi che utilizzano l'energia della luce solare la usano per garantire i loro processi vitali: la luce solare è necessaria per la fase iniziale del processo di fotosintesi. Con la sua partecipazione avviene la sintesi di sostanze come ossigeno e idrocarburi.

La quantità di idrogeno nel Sole sta gradualmente diminuendo e prima o poi arriverà il momento in cui la sua riserva nel Sole sarà esaurita. Tuttavia, a causa di grande quantità idrogeno questo non accadrà, ma almeno, nei prossimi 5 miliardi di anni.

Ogni secondo, circa 4 milioni di tonnellate di materia vengono convertite in energia radiante nel nucleo del Sole, generando la radiazione solare e un flusso di neutrini solari.

Il principale afflusso di energia solare che raggiunge l'atmosfera terrestre rientra nell'intervallo spettrale compreso tra 0,1 e 4 micron. Nell'intervallo 0,3-1,5-2 micron, l'atmosfera terrestre è quasi trasparente alla radiazione solare. Le onde ultraviolette (lunghezza d'onda inferiore a 0,3 micron) vengono assorbite dallo strato di ozono, che si trova ad altitudini comprese tra 20 e 60 km. I raggi X e le radiazioni gamma quasi non raggiungono la superficie terrestre.

La concentrazione dell'energia solare è caratterizzata da un valore di 1367 W/m 2, chiamato costante solare. È proprio questo flusso che attraversa un’area perpendicolare di 1 m2 se è posto all’ingresso dello strato superiore dell’atmosfera terrestre. Quando questo flusso raggiunge il livello del mare, le perdite di energia lo riducono a 1000 W/m2 all'equatore. Ma il cambio del giorno e della notte lo riduce di altre 3 volte. Per le latitudini temperate, tenendo conto del periodo invernale, è la metà dell'indicatore quantitativo del flusso massimo all'equatore.

In media nel tempo e sulla superficie terrestre, questo flusso è di 341 W/m2. Basato sull'intera superficie, ovvero 1,74x10 17 W basato sull'intera superficie della Terra. Pertanto, ogni giorno la Terra riceverà in superficie 4.176x10 15 kWh di energia, la maggior parte della quale ritorna nello spazio sotto forma di radiazione.

Secondo l’IEA per il 2015, la produzione globale di energia è stata di 19.099 Mtep (megaton di petrolio equivalente). In termini di kilowattora abituali, questa cifra sarà 6,07x10 11 kWh al giorno.

Il sole fornisce alla terra 8.000 volte più energia di quella di cui tutta l’umanità ha bisogno. È ovvio che le prospettive per l'utilizzo di questo tipo di energia sono molto ampie. Con la sua partecipazione si sviluppa l'energia eolica (il vento si forma a causa delle differenze di temperatura), si utilizzano convertitori fotoelettrici e si costruiscono stazioni di stoccaggio con pompaggio. C’è un uso diffuso dei pannelli solari.

Il potenziale per l’utilizzo dell’energia solare è molto alto.

Vantaggi e svantaggi dell'utilizzo dell'energia solare

Vantaggi dell'utilizzo dell'energia solare ha portato al fatto che oggi ne vediamo l'utilizzo nella maggior parte dei casi tipi diversi attività umana.

I principali vantaggi sono:

• L'inesauribilità dell'energia solare nei prossimi 4 miliardi di anni;
• La disponibilità di questo tipo di energia è ciò con cui oggi agricoltori, proprietari di case private e gigantesche fabbriche lavorano in modo sicuro ed efficiente;
• Energia generata gratuita e rispettosa dell'ambiente;
• Le prospettive di sviluppo di questa fonte energetica, che sta diventando sempre più rilevante a causa dell'aumento dei prezzi di altri tipi di energia;
• Perché il numero di apparecchiature messe in funzione ogni anno e la loro affidabilità sono in aumento, il costo dei kilowattora generati di energia solare sta diminuendo.

Gli svantaggi dell’energia solare includono:

• Lo svantaggio principale dell'energia solare è la dipendenza diretta della quantità di luce e calore ricevuti dall'influenza di fattori come il tempo, la stagione o il giorno. La conseguenza logica in questo caso è la necessità di immagazzinare energia, che aumenta il costo del sistema;
• Per produrre elementi di equipaggiamento a questo scopo vengono utilizzati elementi rari e quindi costosi.

Prospettive per lo sviluppo dell'energia solare

Oggi, le tecnologie che utilizzano l'energia solare sono sempre più diffuse ampia applicazione. I più comuni sono i pannelli solari. Le celle fotovoltaiche vengono installate con successo su vari tipi di trasporto, dai veicoli elettrici agli aerei. I giapponesi praticano l'installazione sui treni.

Funzionando con successo, una delle centrali solari europee soddisfa tutte le esigenze del Vaticano. La più grande centrale della California, la cui fonte è l'energia solare (le foto danno un'idea delle dimensioni), fornisce già allo stato il suo funzionamento 24 ore su 24.

L'introduzione di tali tecnologie incontra la resistenza dei leader dell'industria degli idrocarburi: dopotutto, le fonti energetiche alternative potrebbero presto spostare i loro rappresentanti dalle posizioni di comando.

Se parliamo di conversione diretta, i dispositivi di conversione dell'energia solare più diffusi sono i tubi di calore (collettori solari) e le batterie di fotocellule solari.

Economia di un impianto solare

Quando si considera la possibilità di installare un impianto solare, l'attenzione principale è rivolta agli aspetti ambientali piuttosto che economici. Suonano così:

1. Qual è il costo di un impianto solare?
2. Qual è il periodo di rimborso?
3. L’impianto genererà energia elettrica sufficiente?

Si consiglia di considerare piccole centrali elettriche con una capacità fino a 50 kW. Gli impianti di potenza maggiore vengono utilizzati principalmente negli impianti industriali.

Un impianto solare domestico genererà abbastanza elettricità?

Per rispondere alla terza domanda, prima di iniziare a progettare un impianto solare, determinare il profilo di consumo energetico della casa. Può essere registrato installando un contatore elettrico sul sito con la funzione di salvare i parametri attuali: tensione di rete, consumo di corrente, consumo energetico attuale, frequenza. Dopo un mese potrai valutare il tuo profilo di consumo con i valori dei parametri medi, massimi e minimi.

Se tale dispositivo non è disponibile, il profilo di consumo energetico può essere valutato come segue: sarà necessario registrare tutti i dispositivi che possono essere utilizzati in casa e simulare possibili opzioni il loro uso quotidiano. Successivamente, armato di calcolatrice, puoi calcolare il consumo giornaliero di elettricità e i valori di potenza di picco.

La regione in cui è situato l’edificio gioca un ruolo significativo. L'energia che raggiunge la superficie terrestre, a seconda della regione, può variare da più di 5 kWh/m 2 /giorno a 1,5 kWh/m 2 /giorno o meno.

Se il consumo massimo si verifica durante le ore diurne, per garantire che l'elettricità generata sia sufficiente, il consumo energetico massimo deve essere diviso per la potenza di un pannello solare. La tipologia e le caratteristiche dei pannelli sono note dai cataloghi dei produttori. È necessario tenere conto del fatto che le caratteristiche dei pannelli solari sono indicate alla loro massima illuminazione: è necessaria la correzione per il coefficiente regionale. Periodo invernale quando le batterie sono coperte di neve non viene presa in considerazione.

Questo calcolo non tiene conto della seguente caratteristica: Durante il giorno, l'installazione lo farà generare sempre energia in eccesso, e di notte, per ovvi motivi, la generazione sarà pari a 0.

Le batterie, da un lato, aumentano il costo totale del sistema, dall'altro consentono di ridurre il numero di pannelli solari immagazzinando energia durante i periodi di minor consumo energetico.

Per calcolare la banca AKB, è necessario rispondere alle seguenti domande:

• Il sistema dovrebbe essere completamente autonomo?
• Se il sistema non è autonomo, qual è la durata massima possibile delle interruzioni dell'alimentazione elettrica?

Il consumo massimo in kWh viene moltiplicato per il numero di ore senza fonte principale (bisogna tenere conto che al momento dello spegnimento potrebbe non esserci il sole). Sulla base di questi dati è possibile calcolare la capacità del banco batterie. Scaricare la batteria a 0 ne riduce la durata, quindi nel calcolo viene introdotto il coefficiente di scarica massimo, ad esempio può essere 50, 40 o 30%. Il meno tariffa massima categoria, il grande quantità Sarà necessaria una batteria.

Costo per l'installazione della generazione solare

I componenti principali dell'attrezzatura del sistema sono distribuiti in base al costo nel seguente rapporto percentuale (condizionatamente):

• Sistema di inverter e controllo - 15-40%;
• Pannelli solari e controller MPPT - 20-40%;
• Banca AKB - 30%.

Il costo dei pannelli solari e delle batterie sarà identico per i sistemi di tutti i produttori, ci sono differenze significative solo nel costo delle apparecchiature inverter con sistema di controllo e controller MPPT.

La differenza di prezzo supera il 200%, a seconda del produttore. Ciò è dovuto non solo al "marchio", ma anche alle capacità del sistema, ad esempio facilità d'uso, possibilità di accesso remoto, carico massimo e resistenza ai sovraccarichi 2-3x, capacità di disconnettere parzialmente il carico , eccetera.

Ogni soluzione tecnica finale sarà leggermente diversa dalle altre a causa del fatto che ognuno utilizza elettrodomestici diversi tempo diverso giorni. Non esiste una combinazione ideale di attrezzature, anche per una data potenza.

Come costo approssimativo di un impianto solare funzionante in una casa di campagna, tenendo conto della riservazione di una parte della potenza, ci si può orientare approssimativamente sulle cifre di 700-1800 USD/kW, a seconda del produttore dell'apparecchio.

Periodo di ammortamento per l'installazione di generazione solare

Se i proprietari vanno condizionatamente alla dacia solo nei fine settimana e non ci sono consumatori in casa che lavorano tutti i giorni, allora, molto probabilmente, il sistema si ripagherà in almeno 10-15 anni, alle attuali tariffe elettriche.

Con la residenza permanente, il periodo di rimborso sarà ridotto a 6-10 anni.

Il lato positivo della medaglia è che il proprietario di una casa del genere riceve una fonte di alimentazione stabile e non dipende da interruzioni della linea elettrica o sbalzi di tensione. Tutti sono seduti senza luce e tu sei con la luce, i sistemi di sicurezza funzionano, non è necessario aprire manualmente il garage, ecc.

Si può presumere che lo sviluppo del trasporto elettrico privato ridurrà il periodo di ammortamento di un impianto solare domestico. Il proprietario di un'auto del genere la “rifornirà” gratuitamente dal proprio tetto.

Il periodo di ammortamento dipende dall'utilizzo completo dell'elettricità. Se la struttura utilizza il 100% della generazione ed è collegata alla rete di alimentazione centrale, allora caso generale, non è necessario installare un banco batterie. Il periodo di ammortamento completo stimato per tale installazione sarà di 3-5 anni, e anche meno nelle regioni calde.

Ulteriori vantaggi derivano dal fatto che durante il giorno il proprietario NON PAGARE alla tariffa diurna e notturna PAGA di notte.

Tali oggetti con un rapido ammortamento possono essere qualsiasi impianto di produzione ad alta intensità energetica con un tetto piano vuoto, centri commerciali, di intrattenimento e sportivi e parcheggi ad essi collegati, complessi di refrigerazione, ecc.

Sorprendentemente, tali soluzioni, che possono ridurre significativamente i costi operativi, non vengono ancora utilizzate dai proprietari di immobili.

Nel prossimo futuro, con lo sviluppo dell'energia solare, un numero crescente di proprietari di edifici inizierà ad utilizzare energia pulita al posto degli idrocarburi.

L'uso dell'energia solare sulla Terra è un breve rapporto che ti parlerà delle possibilità del suo utilizzo a beneficio dell'uomo.

Utilizzo dell'energia solare sulla Terra

Il sole è un'enorme palla di gas luminosa in cui avvengono processi piuttosto complessi e l'energia viene costantemente rilasciata. Grazie ad esso, la vita esiste sul nostro pianeta: l'atmosfera e la superficie del pianeta si riscaldano, soffiano i venti, gli oceani e i mari si riscaldano, le piante crescono e così via.

L'energia solare contribuisce alla formazione di combustibili fossili, convertiti in caldo e freddo, elettricità e forza motrice. Il luminare fa evaporare l'acqua, trasforma l'umidità in gocce d'acqua e forma nebbie e nuvole. In una parola, l'energia del Sole crea un gigantesco ciclo di umidità sul pianeta, un sistema di riscaldamento dell'aria e dell'acqua del pianeta.

Quando la luce solare colpisce le piante, innesca il processo di fotosintesi, crescita e sviluppo. Riscaldando il suolo, ne modella il clima, donando vitalità ai microrganismi, ai semi delle piante e a tutte le creature che popolano il suolo. Senza l’energia solare gli organismi viventi si troverebbero in uno stato di ibernazione (anabiosi).

Esempi di utilizzo dell'energia solare nell'economia nazionale

L’energia solare è rinnovabile naturalmente fonte di energia e, soprattutto, rispettosa dell’ambiente. Gli scienziati di tutto il mondo stanno lavorando per espanderne l’uso. Molti paesi hanno creato programmi governativi per lo sviluppo delle tecnologie dell’energia solare.

Il consumo più elevato di energia solare si osserva in Turchia e Israele. E a Cipro si trova un numero record di case dotate di un sistema solare per il riscaldamento dell’acqua.

Nelle attività agricole, in particolare nel complesso agroindustriale, viene utilizzata anche l'energia solare. Si prevede di introdurlo in tutti i settori dell'economia nazionale. Le superfici libere delle pareti e dei tetti delle case e degli annessi consentono di accumulare quantità sufficienti di elettricità, e gratuitamente. Gli impianti fotovoltaici possono essere utilizzati per azionare pastori elettrici nei pascoli, pompe, coltelli elettrici, smielatori negli apiari e per fornire elettricità agli edifici residenziali.

I collettori d'aria alimentati dall'energia solare creano un ambiente in cui le persone e gli animali da fattoria possono vivere e mantengono l'umidità e la temperatura allo stesso livello predeterminato.

Le serre e le serre dotate di eliopannelli accumulano e trattengono il calore, garantendo un microclima per le piante.

I dispositivi basati sull'energia solare vengono utilizzati per la ventilazione e il riscaldamento degli impianti di stoccaggio di verdure e cereali, mantenendo i parametri specificati dall'uomo.

Ci auguriamo che il saggio “Utilizzo dell'energia solare” ti abbia aiutato a prepararti per la lezione. E puoi lasciare il tuo messaggio sull'energia solare utilizzando il modulo di commento qui sotto.