Преобразование солнечной энергии - перспективный путь развития энергетики

Аннотация

Рассматриваются вопросы расширения использования возобновляемых источников энергии, повышения энергоэффективности и развития альтернативной энергетики

Общая постановка проблемы

Большинство возобновляемых видов энергии - гидроэнергия, механическая и тепловая энергия мирового океана, ветровая и геотермальная энергия - характеризуются либо ограниченным потенциалом, либо значительными трудностями широкого использования. Суммарный потенциал большинства возобновляемых источников энергии позволит увеличить потребление энергии с нынешнего уровня всего лишь на порядок. Но существует еще один источник энергии - Солнце. Эта звезда имеет одну уникальную особенность - это наша звезда, и человечество обязано всем своим существованием этой средней звезде. При разработке высокоэффективных методов преобразования солнечной энергии Солнце может обеспечить бурно растущие потребности в энергии в течение многих сотен лет.

Солнечная энергия

Проблему преобразования солнечной энергии необходимо решать сегодня, чтобы использовать эту энергию завтра. Главными направлениями работ в области преобразования солнечной энергии в настоящее время являются: 1)прямой тепловой нагрев (получение тепловой энергии) и термодинамическое преобразование (получение электрической энергии с промежуточным преобразованием солнечной энергии в тепловую); 2)фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии.

Основой солнечных теплоиспользующих установок являются плоские солнечные коллекторы - поглотители солнечного излучения. Подобное устройство напоминает системы бытового горячего водоснабжения.

Электроэнергия является наиболее удобным для использования и передачи видом энергии. Поэтому понятен интерес исследователей к разработке и созданию солнечных электростанций, использующих промежуточное преобразование солнечной энергии в тепло с последующим его преобразованием в электроэнергию.

В мире сейчас наиболее распространены солнечные тепловые электростанции двух типов: 1) башенного типа с концентрацией солнечной энергии на одном гелиоприёмнике, осуществляемой с помощью большого количества плоских зеркал; 2) рассредоточенные системы из параболоидов параболоцилиндров, в фокусе которых размещены тепловые приемники и преобразователи малой мощности.

В последнее время в мире проведены широкие исследования в области солнечной энергетики, которые показали, что уже в ближайшее время этот метод получения энергии может стать экономически оправданным и найти широкое применение.