ИССЛЕДОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ. ПОТЕНЦИАЛ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

Термин «Солнце» обозначает звезду, внутри которой в постоянном режиме происходят термоядерные реакции. В результате продолжающихся процессов с поверхности Солнца выделяется огромное количество энергии, доля которой нагревает атмосферу Земли.

Под солнечной энергией понимается источник жизни на планете Земля. Наша планета и все живые существа на ней получают энергию от солнца в виде солнечного света и тепла.

Солнечная энергия считается возобновляемым и чистым источником энергии [1].

Солнечная энергия пользуется неиссякаемым источником энергии - Солнцем. Данная энергия имеет возможность быть использована в разных природных и искусственных процессах. Растения, применяя ее, синтезируют органические соединения с выделением кислорода. Прямой нагрев солнечными лучами можно использовать для выработки электроэнергии (солнечные электростанции) либо для иной необходимой работы. Солнечное ультрафиолетовое излучение обладает антимикробными свойствами, что позволяет применять его для дезинфекции воды и разных предметов. Это также вызывает загар и обладает иными биологическими эффектами - например, стимулирует выработку витамина D в организме.

По оценкам экспертов, к 2100 году солнце будет основным источником энергии на Земле, а аналитики Международного энергетического агентства (МЭА) дают прогнозы, что к 2050 году солнечная энергия обеспечит 20-25% мирового спроса на электроэнергию [16] (Рисунок 1).

Рисунок 1. Прогноз энергетического баланса в мире до 2100 года

История развития этой отрасли имеет более столетия и восходит к первой половине 17-го века, когда французские ученые создали первый двигатель для распределения воды. Позднее, в 1839 году, Эдмон Беккерель открыл фотоэлектрический эффект. Ученый смог изложить возможность отдельных материалов производить ток. Через 40 лет первая батарея была построена американцем Чарльзом Фриттом. Но изобретение американца было усовершенствовано в середине двадцатого века, чему помогла работа Альберта Эйнштейна, опубликованная в 1905 году и объясняющая основные принципы фотоэлектрического эффекта.

В нашей стране использование солнечной энергии стала быстро развиваться одновременно с развитием космической промышленности. На данный момент основными источниками являются природные ресурсы, такие как газ, нефть, уголь. При производстве с использованием солнечных коллекторов устройств, преобразующих солнечную энергию в тепло, не превышается 0,03% от общего генерируемого ресурса. Это можно объяснить кризисом 1990-х годов, когда он был вынужден закрыть исследовательские программы по причине недостающего финансирования, а также с тем, что использование солнечной энергии считалось рациональным лишь для тех стран, где был теплый климат. Отчеты нынешних экспертов, итоги исследований демонстрируют, что развитие солнечной энергетики благоприятно скажется на российской экономике.

Во всем мире популярность такого источника растет. Только в Германии сегодня 47% жилых зданий оборудованы солнечными батареями. Китай является лидером в Азии. Здесь новые разработки обширно используются не только в жилищном строительстве, но и промышленными гигантами.

Сегодня одна из областей альтернативных энергий - солнечная. Огромные перспективы дают возможность нам внедрять новейшие разработки в этой отрасли, что позволяет минимизировать цикл преобразования данного важного ресурса в электроэнергию. Плюсы солнечной энергии включают в себя:

• Рентабельность и высокая норма прибыли. Современные технологии дают возможность добиться экономической стабильности и рентабельности производства.
•  Экологичность. Элементы, входящие в состав станций, не содержат вредных веществ, не считаются источником загрязнения. Помимо этого, они не содержат движущихся частей, что упрощает техническое обслуживание. Такие модули являются более предпочтительными, чем станции, которые работают на воде, а также от энергии ветра, они не зависят от турбин, что делает их мало подверженными частым неисправностям.
• Универсальность - главное преимущество этого вида энергии. Системы генерации просты в использовании и применяются, когда использование традиционных источников нецелесообразно либо недопустимо. С увеличением использования электрических ресурсов необходимо модернизировать станции. В этом случае данная сфера также обладает выигрышной позицией. Для повышения мощности станции рекомендовано добавить несколько дополнительных элементов батареи.

Солнечная энергия содержит также и определенное количество минусов. В первую очередь, они включают в себя высокую стоимость. Покупка альтернативной электростанции будет дорогостоящим событием, которое окупится в долгосрочной перспективе. Количество получаемого ресурса зависит от интенсивности излучения. Помимо этого, для размещения СЭС требуются большие площади.

На сегодняшний день ученые работают над созданием огромных проектов. В различных странах мира солнечные электростанции строятся каждый год. Они потрясают не только своими размерами, но и неповторимыми, интегрированными разработками специалистов.

Результаты исследований дают понять, что установленные солнечные элементы, которые занимают лишь 0,07 местности, с эффективностью, не превышающей 10%, могут обеспечить человечество определенным количеством света и тепла. И это не далекое будущее, потому что уже на сегодняшний день обширно применяются солнечные элементы с КПД 30%. Если данный показатель повысится до 85%, есть возможность увидеть быстрое развитие сфер с использованием солнечной энергии [11].

Эта отрасль использует большую помощь со стороны правительства в странах Европы, Америки. Солнечная энергия в России интересует пользователей, которые выбирают альтернативные источники поставок ресурсов. Таким пользователям полагаются налоговые льготы, частичное возмещение стоимости закупаемого оборудования, разрешенная на государственном уровне. Человечество сейчас обеспокоено вопросом сокращения природных ресурсов. Именно по этой причине поиск альтернативных источников тепла и света развивается быстрыми темпами.

Список литературы:

1. Алексеев Б.А. Возобновляемые источники энергии за рубежом // Энергетика за рубежом. Приложение к журналу «Энергетик». – 2005. – Вып. 2. – С. 33–42.;
2. СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ К 2050 ГОДУ МОЖЕТ ОБЕСПЕЧИТЬ ДО 25% МИРОВОГО СПРОСА НА ЭЛЕКТРИЧЕСТВО.  [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.ecoindustry.ru/NEWS/view/24058.html, свободный (дата обращения 10.05.2020);
3. Искусство и наука прогнозирования [Электронный ресурс] - URL: http://studopedia.ru/4_14536_iskusstvo-i-naukaprognozirovaniya.html.