Сонячна енергія

Сонячна енергія - напрямок енергії, засноване на конкретному використанні сонячного випромінювання для отримання енергії в будь-якому вигляді. Сонячна енергетика використовує невичерпне джерело енергії і є екологічно чистою, тобто не виробляє шкідливих відходів. Створення енергії за допомогою сонячних електростанцій відмінно узгоджується з концепцією розподіленого виробництва енергії.Методи отримання електрики і тепла з сонячного випромінювання:

Сонячні аеростатні електростанції

- Отримання електроенергії за допомогою фотоелементів.
- Перетворення сонячної енергії в електрику за допомогою термічних машин:
парові машини (поршневі або турбінні), що використовують водяну пару, вуглекислий газ, пропан-бутан, фреони;
движок Стірлінга і т. д.
- Геліотермальная енергетика - Нагрівання поверхні, всмоктуючої сонячні промені, і наступне розподіл і впровадження тепла (фокусування сонячного випромінювання на посудині з водою для подальшого використання нагрітої води в опалюванні або в парових електрогенераторах).
- термоповітряний електростанції (перетворення сонячної енергії в енергію повітряного потоку, що направляється на турбогенератор).

- Сонячні аеростатні електростанції (генерація водяної пари усередині балона аеростата за рахунок нагрівання сонячним випромінюванням поверхні аеростата, покритої селективно-поглинаючим покриттям). Перевага - запасу пари в балоні досить для роботи електростанції в темний час доби і в непогожий погоду.

Плюси і недоліки:

тонкоплівкові фотоелементи

плюси
- Загальнодоступність і невичерпність джерела.
- На теоретичному рівні, повна безпека для середовища, хоча існує можливість того, що повсюдне впровадження сонячної енергетики може змінити альбедо (характеристику відбивної (розсіює) можливості) земної поверхні і привести до зміни клімату (але при сучасному рівні споживання енергії це дуже малоймовірно).

недоліки:
- Залежність від погоди і часу доби.
- Як наслідок необхідність акумуляції енергії.
- Висока вартість конструкції.
- Необхідність періодичної чистки відбиває від пилу.

Галерея вітрогенераторних станцій

- Нагрівання атмосфери над електричною станцією.

Типи фотоелектричних елементів:

- Монокристалічні кремнієві
- Полікристалічні кремнієві
- Тонкоплівкові

У 2005 році на тонкоплівкові фотоелементи доводилося 6% ринку. У 2006 році тонкоплівкові фотоелементи займали 7% частку ринку. У 2007 році частка тонкоплівкових технологій зросла до 8%. У 2009 році частка тонкоплівкових фотоелементів виросла до 16,8%.
За період з 1999 року по 2006 рік поставки тонкоплівкових фотоелементів росли раз на рік в середньому на 80%.

Підсумки розвитку фотоелементної галузі:

№ Країна. Сумарні потужності фотоелектричних станцій, МВт. 2009 рік
1. Німеччина 9779

полікристалічні кремнієві

2. Іспанія 3386
3. Японія 2633
4. США 1650
5. Італія 1186
6. Ю. Корея 520
7. Чехія 465
8. Бельгія 363
9. Китай 305
10. Франція 272
11. Індія 120
Весь світ - 22893

Перспективи сонячної енергетики:

Згенерована на базі сонячного випромінювання енергія зможе до 2050 року забезпечити 20-25% потреб людства в електриці і зменшить викиди вуглекислоти, як вважають фахівці

Інтернаціонального енергетичного агентства (IEA), сонячна енергетика вже через 40 років при відповідному рівні поширення передових технологій буде виробляти близько 9 тисяч терават-годин - або 20-25% всього потрібного електрики, і це забезпечить скорочення викидів вуглекислого газу на 6 мільярдів тонн раз в рік.