ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ СОЛНЕЧНОГО СВЕТА В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ

С каждым днем человечество наблюдает появление и усовершенствование технологий, и без электронных устройств жизнь в современном мире практически невозможна. В связи с этим, в XXI веке возросло количество потребляемой электроэнергии, что не могло сказаться на ее стоимости. Огромные запасы топливно-энергетических ресурсов на планете позволят обеспечивать теплом и электричеством весь мир на протяжении еще нескольких сотен лет, однако это увеличивает риск экологических катастроф в местах добычи ресурсов.  Решение этих актуальных проблем сводится к постепенному, частичному или полному переходу на использование возобновляемых источников энергии. По данным за 2014 год, мировая доля по использованию альтернативных источников энергии составила 19,2%.

Преимущество «зеленой» энергии является, прежде всего, в неисчерпаемости и экологической чистоте. Их использование не влияет на появление экологических катастроф в местах добычи и производства, имеют низкую стоимость эксплуатации. Эта перспектива повлияла на их использование в современном мире и дальнейшее развитие в ближайшем будущем. [4]

К понятию возобновляемые источники энергии принято относить такие формы энергии как солнечная, ветровая, энергия биомассы, гидравлическая, геотермальная, а также энергия приливов и океанов.

Солнечное излучение является большим источником возобновляемой энергии, однако основным недостатком такого ресурса является зависимость от времени суток и погодных условий. Поэтому самой главной задачей является возможность накопления выработанной солнечной энергии.  Преобразование в электроэнергию происходит с помощью применения фотоэлементов, состоящих из полупроводниковых материалов с разной проводимостью, например, кремний с различными примесями.

Солнечная энергия с каждым годом находит все больше сфер применения и внедрения не только в производственные системы, но и в жизни людей. Рассмотрим самые основные и перспективные области. [3]

Портативная система питания от солнца. За счет уменьшения размеров аккумуляторов, работающих на солнечных батареях, стала возможная разработка портативных устройств для зарядки техники.

Аккумуляторы с мощностью до пяти ватт могут зарядить телефоны, емкость которых не превышает 1000 мАч.

Аккумуляторы, имеющие мощность 50 ватт, способны зарядить ноутбук, планшет, телевизор, однако преимущественным недостатком является вес – порядка десяти килограмм. Портативным зарядкам для накопления энергии требуется до 10 часов нахождения под прямыми солнечными лучами.

Фонари и светильники на солнечных батареях – представляют собой набор из светочувствительных элементов, солнечной батареи, светодиодной лампы и аккумулятора. Единственным недостатком такого вида освещения является зависимость яркости свечения от длительности нахождения на солнце, т.е. при заряде в пасмурную погоду, вечером светильники излучают менее яркий свет. «Солнечные» светильники получили широкое применение на дачных участках, в общественных парках, т.к. не требуется дополнительной прокладки кабеля, имеется возможность перенести в любое место участка без монтажа, а также имеют эстетичный вид и оригинальный дизайн.

Световые колодцы – это куполообразное оборудование, имеющее отражающую поверхность, предназначенное для освещения помещений в дневное время суток. Купол колодца состоит из стекла и располагается на крыше здания. Длина колодца при этом прямо пропорциональна получаемой яркости света. Колодец диаметром в 30 сантиметров способен осветить помещение в 8 квадратных метров. Световой колодец способен предотвратить выброс 7,5 тонн углекислого газа в атмосферу Земли.

Солнечные коллекторы. Солнечное излучение применяется не только для производства электроэнергии, а также для обогрева дома и нагрева воды. Солнечные коллекторы представляют собой гелиоустановку, производящую нагрев материала-теплоносителя, в качестве которого может выступать вода, воздух или масло. Гелиоустановка состоит из бака-аккумулятора, который накапливает горячий материал. Такой вид отопления способен заменить имеющиеся в здании водонагреватели, обогреватели, т.к. являются альтернативным способом получения горячей воды и тепла.

Солнечная кухня – устройство, фокусирующее солнечные лучи на металлической посуде с помощью гелиоконцентратора, имеющего параболоидную форму. Использование солнечной кухни незаменимо в походных условиях, имеет маленький вес и легко переносится. Продолжительность закипания воды на солнечной печи составляет около пятнадцати минут. Однако использование таких печей в промышленных масштабах позволяет плавить и проводить термообработку материалов, за счет исключения внесения примесей в материал. [1]

Сегодня солнечная энергия охватывает все более широкие сферы применения, активно использующаяся в уличном освещении, в сельском и коммунальном хозяйствах, в быту, в экотуризме и природоохранной сфере.

В настоящий момент несколько крупных фирм по всему миру пользуются электричеством, произведенным солнечной энергией.

Американская корпорация Apple имеет в своем распоряжении завод, производящий элементы знаменитой продукции и работающий на солнечной энергии, находящийся в штате Аризона.

90% магазинов мировой торговой сети Ikea оснащены солнечными батареями на крышах зданий с общей мощностью 40 МВт.  В общей сложности, Ikea установила 550 тысяч солнечных батарей. [2]

Усвоенный и переработанный живыми организмами углекислый газ является источником парникового эффекта и глобального потепления. Благополучие будущих поколений и хрупкое равновесие экосистемы заставляют человечество пересмотреть экономические показатели и использовать альтернативные виды энергии

Солнце как неотъемлемая часть жизни каждого человека, обладая огромным запасом энергии, позволит жителям планеты избавиться от актуальных проблем, связанных с большим количеством потребления энергии и тепла, улучшить экологическое состояние Земли, уменьшить временные и денежные затраты, обеспечив полную безопасность для окружающей среды и людей, работающих в экстремальных условиях. Совместно с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как ветровая энергетика, геотермальная, водородная, и биоэнергетика позволит обеспечить энергией всё население Земли. 

Список литературы:

1. Байерс Т. 20 конструкций с солнечными элементами. —М.: Мир, 1988 – 197 с.
2. Как торговые сети по всему миру используют солнечную энергию: [Электронный ресурс] // ЭлектроВести – портал про энергоснабжение, 2010-2017. URL: http://elektrovesti.net/55441_kak-torgovye-seti-po-vsemu-miru-ispolzuyut-solnechnuyu-energiyu-foto. (Дата обращения: 16.09.2017).
3. Использование солнечной энергии на Земле [Электронный ресурс] //Солнечные батареи, 2009-2017. URL: http://solarb.ru/ispolzovanie-solnechnoi-energii-na-zemle. (Дата обращения: 17.09.2017).
4. Солнце как источник энергии [Электронный ресурс] // altenerdiya.ru, 2013-2017. URL: http://altenergiya.ru/sun/solnce-kak-istochnik-energii.html. (Дата обращения: 17.09.2017).