Солнечная энергетика. Плюсы и минусы.

19.08.2019 (1) комментарий

Солнечная энергетика. Плюсы и минусы.

К преимуществам можно отнести:

1. Воссоздаваемость

Солнечная энергия является возобновляемым источником энергии, в отличии от таких ископаемых видов топлива (невозобновляемы источники энергии) как уголь, нефть, газ, которые по последним данным могут восстанавливаться, но с очень маленькой скоростью, что в будущем их уже не будет хватать для снабжения энергией всего населения планеты.

2. Неисчерпаемость

Солнечная энергия неисчерпаема, ее нельзя выработать слишком много, и её всегда хватит на абсолютно все нужны человечества на протяжении еще многих поколений.

3. Количество энергии

Количество энергии от Солнца на Землю ежегодно поступает около 1 миллиарда тераватт-часов, в то время как человечество производит примерно 20 тысяч тераватт-час в год, то есть, 0,002% от солнечной энергии, что приходит на Землю.

4. Бесшумность

Бесшумность систем солнечной энергетики достигнута благодаря тому, что в ней нет движущихся частей, как например в ветровой установке большой мощности, где есть ротор.

5. Большая область использования

Солнечная энергия – это то, что можно использовать для отдаленных регионов любой страны, где нет централизованного энергоснабжения. Эту энергию можно использовать как нагревательный элемент, как вспомогательное оборудования для увеличения объема добычи пресной воды в дальних населенных пунктах Египта, и конечно это один из основных источником энергии для международной космической станции (МКС) и спутников, так как в космосе мощность солнечного излучения гораздовыше чем на поверхности Земли.

6. Экономия эксплуатации

Используя солнечные панели в качестве альтернативного источника энергии, владельцы зданий и частных домов получат большую экономию. Решающим фактором в области обслуживания является то, что затраты на обслуживание очень низкие. Для обслуживания солнечных панелей необходимо лишь несколько раз в год чистить их, в то время как гарантия производителя начинается от 10 лет.

7. Повсеместность

Солнечная энергия поступает в те места, где светит солнце, то есть абсолютно во все части планеты, как на экватор так и в северные широты, что позволяет добывать солнечную энергию повсеместно.

8. Экология

Экология, одна из самых острых проблем в современном мире. С экологической проблемой человечество борется всеми силами, но преимущественное использование невозобновляемого топлива приводит к обширному загрязнения окружающей среды, огромное количество отходов складируются на огромных территориях, что уже пагубно сказывается на природе и здоровье человека. В то время как солнечная энергетика является самой экологически безопасной энергией, так как при установке солнечных панелей и всего сопутствующего оборудования практически не выбросом вредных веществ в окружающую среду.

9. Передовые технологии

Солнечная энергетика не стоит на месте. Каждый год появляются все новые разработки из более лучших материалов, увеличивается КПД солнечной панели, что позволяет солнечным панелям занимать все меньше места и вырабатывать все больше энергии. Современные разработки в области технологии изготовления солнечных панелей позволят увеличить КПД в обозримом будущем до 50%.

В недостатках можно выделить следующее:

1. Большая стоимость

Это является частой причиной отказа приобретать солнечные панели, так как на начальном этапе они требуют больших вложений и люди не могу себе этого позволить. Но во многих развивающихся странах правительство помогает своим гражданам приобрести и установить солнечные электростанции, выдавая им кредиты и помогая им оформить все нужные документы для этого. В этой области Россия очень сильно отстает, и поэтому это является проблемой для большого процента населения.

2. Загрязнение окружающей среды

Как упоминалось ранее, солнечная энергия является самым экологически чистим видим энергии. Но для ее добычи необходимо производить солнечные панели, при производстве которых в атмосферу выбрасываются парниковые газы, и химические соединения, опасные для окружающей среды и человека.

3. Низкая мощность на квадратный метр

Один из самых важных параметров электроэнергии является средняя плотность мощности на квадратный метр (м2), который измеряется в Вт/м2 и количество энергии, которые можно получить с единицы площади. Для солнечной энергетики этот показатель в среднем равен 170 Вт/м2, данное значение больше чем у всех используемых возобновляемых источников энергии, но в сравнении с традиционными источниками энергии (нефть, уголь, газ, атомная энергия) этот показатель гораздо ниже. Что приводит к увеличению площади солнечный панелей для добычи 1 кВт энергии.

4. Прерывающийся цикл

Солнце не светит ночью, и в пасмурные дни количество вырабатываемой энергии ощутимо снижается, что во многих случаях делает солнечную энергию не основным источником электроэнергии. Но даже учитывая эти факторы, солнечная энергия остается гораздо стабильнее, чем, например, также распространённая ветроэнергетика.

5. Проблемы аккумулирования энергии

Аккумуляторные батареи нужны в данной отрасли для аккумулирования энергии и периодического сглаживания неравномерного поступления энергии от солнечных панелей. Их главный минус – цена, так как АКБ больших мощностей стоят довольного дорого, и не каждому человеку доступна такая цена. Частичное решение этой проблемы состоит в том, что пиковая нагрузка приходится на светлое время суток, где практически всю нужную энергию вырабатывают солнечные панели.

6. Используемые элементы

Для изготовления солнечной панели требуются материалы, которые являются редкоземельными, что увеличивает их стоимость и делает их очень трудными в изготовлении и утилизации. В итоге это приводит к существенному увеличению цен на солнечные панели.

Энергоэффективный дом

Концепция энергоэффективного дома уже много лет пользуется популярность в странах Европы, таких как Германия, Италия, Япония, США, Испания, Китай, Франция, Чехия, Бельгия и Австралия. Хоть эти страны и получают гораздо больше солнца чем большая часть России, но это можно компенсировать за счет увеличения количества солнечных панелей и аккумуляторных батарей.

Пример энергоэффективного дома или дома с нулевым потреблением можно увидеть на рисунке ниже, где все приборы на переменном и постоянном токе будет снабжаться энергией от солнечных панелей.