С каждым годом на нашей планете неумолимо увеличивается потребление энергоресурсов. Параллельно с этим происходит истощение естественных полезных ископаемых, отвечающих за выработку так необходимого для нормальной жизнедеятельности человека электрического тока. В связи с этим, ученые, исследователи и разработчики всего мира стараются как можно быстрее осваивать новые, альтернативные источники энергии. Основным направлением среди альтернативных и безопасных источников выделяется энергия солнца, выработку которой осуществляют солнечные панели.
Обоснованность применения альтернативных источников.
В настоящее время солнечная батарея является единственным полноценным альтернативным источником энергии, не просто способным вырабатывать электричество, но и единственным источником способным удовлетворить растущие потребности человечества.
Уже много лет подобные солнечные модули активно применяются на космической орбите. Связано это конечно не с тем, что это самый выгодный источник, а скорее с невозможностью использования какого либо другого источника в подобных условиях.
Уменьшение запасов угля и нефти постепенно приводит нашу планету к похожему сценарию, когда не останется привычных на сегодняшний день энергоносителей. К этому моменту у человечества обязаны быть созданы и запущены не опытные разработки, а уже вполне рабочие модули, способные выдавать электричество в масштабах не отдельного дома или города, а в масштабах страны.
Уже сейчас можно ощутить постепенное повышение тарифов на самый необходимый вид энергии. В связи с этим все чаще в магазинах электроники можно встретить солнечные элементы. Купить солнечные батареи можно без особого труда. Распространение таких устройств получает поистине широкий размах. Солнечные батареи с аккумуляторами устанавливают не только в жилых домах, но и на приусадебных участках. Это обусловлено абсолютной автономностью и простотой солнечных батарей.
Лидеры по выработке световых мегаватт.
Многие владельцы загородных домов предпочитают один раз потратиться на покупку солнечной панели, чем постоянно оплачивать растущие платежи. Некоторые страны достаточно активно включились в так называемую гонку за господство в будущей энергетической области. Так, к примеру, в Корее, только за 2008 год продано и активно используются солнечные панели общей мощностью чуть менее 300 мегаватт. В Японии эта мощность приближается к 3 000 мегаватт. На сегодняшний день Япония приближается к отметке в 9 000 мегаватт.
Лидером в использовании солнечных батарей на данный момент считаются Германия и Италия. Германия по своим показателям превысила установленную Японией высоту и уже несколько лет к ряду держит лидирующее место в этой области. США в этой гонке пока отстает, но по наращиванию скорости равных себе не имеет.
Постоянное совершенствование устройства и мощностей солнечных батарей, способствовало приближению мирового сообщества к отметке выработки альтернативной энергии в 32 000 мегаватт по всей планете. По прогнозам мировых энергетических исследователей суммарный объем энергии, полученный с помощью солнечных панелей, к 2020 году должен составить порядка 320 000 мегаватт.
Немного истории.
Принцип работы солнечных панелей основан на фотовольтаическом эффекте. Впервые это явление было доказано в 1939 году. После этого момента прошло еще несколько десятилетий, до того как были произведены первые солнечные батареи с аккумулятором.
Свое основное применение солнечные панели поначалу нашли в узких областях. К таким местам можно отнести те, которые в силу своих географических или отдаленных условий не могут пользоваться устоявшимися источниками энергии. Широкое распространение автономные панели получили в космической промышленности, так как другого источника энергии, который мог бы автономно поддерживать работу человека в течении нескольких лет, просто не существует.
Первые аналоги панелей имели очень маленький КПД, и прогнозировать им такое блистательное будущее никто не осмелился бы. Но уже через несколько лет показатели уверенно стали ползти вверх, и к сегодняшнему дню эффективность обычных и самых распространенных панелей на основе моно и поликристаллов возросла до 20 %.
Самые распространенные солнечные панели выпускаются на основе поли и монокристаллов. Эффективность таких панелей примерно одинакова. Но с развитием солнечных батарей стали появляться сплавы, способные поднять производительность всего модуля. К таким материалам можно отнести аморфный кремний и теллурид кадмия.
Важные компоненты световых источников.
Не маловажным аспектом в повышении производительности автономных панелей является аккумулятор для солнечных батарей. Дома, которые имеют в своем арсенале солнечные панели, представляют собой целостную систему. Если в процессе подбора оптимального варианта энергоснабжения допустить огрехи, связанные с любой частью системы, то общая производительность может серьезно снизиться.
Самыми важными составляющими каждого подобного дома является солнечная батарея и аккумуляторы. Выбор накопителей не мене важен, чем подбор самих панелей. Дело в том, что система питается от солнечных батарей только при наличии солнечного света. Но при наступлении темноты всю работу по снабжению дома электроэнергией берет на себя именно аккумуляторы, и от их качества зависит половина всего мероприятия.
С каждым днем можно встретить дома, использующие солнечные батареи для энергоснабжения, все чаще и чаще. Многие видят перспективность подобных устройств и не жалеют вкладывать деньги в развитие этого направления. Существуют дома, которые полностью автономны и используют альтернативные модули не только для снабжения электричеством, но и отапливаются за счет альтернативной энергии. Это стало возможно благодаря изобретению коллекторов на основе автономных панелей.
Полезные изобретения на автономных источниках.
Автономные модули все чаще находят применение у людей ведущих активный образ жизни. Портативная солнечная панель, которая может обеспечить человека электричеством далеко от дома, давно перестала быть уникальным устройством. Аккумуляторная солнечная батарея стала неотъемлемой частью обязательных вещей, которые собирают в поездку. Автономные батареи помогают оставаться на связи в любом месте, начиная от пустыни и заканчивая высокогорьем.
Портативная солнечная панель, имеющая небольшие размеры и достаточно легкий вес, помогает путешественникам нагреть еду и зарядить карманную электроаппаратуру.
Аккумуляторы на солнечных батареях встраивают во всевозможные устройства, такие как калькулятор, телефон или фонарик. Одним из полезных изобретений для экстрималов стал фонарик с устройством GPS поиска. Такое устройство, используя световые модули, помогает находить людей в самых отдаленных участках планеты.
Конечно, солнечные батареи со встроенным аккумулятором не смогут позволить пользоваться мощными электроприборами, такими как телевизор, фен или утюг, но в походе это не самое главное. Автономные батареи позволят зарядить фотоаппарат и телефон, что уже достаточно полезно вдали от цивилизации.
Внедрение световых панелей с такой интенсивностью в повседневную жизнь человечества, показывает не только быстрые темпы развития автономных источников энергии, но востребованность альтернативной энергетики начиная от самого простого потребительского уровня и заканчивая альтернативными электростанциями.
Перспективы развития.
На сегодняшний день полноценных солнечных электростанций совсем мало. Связано это со следующими недостатками подобных построек:
- приличная стоимость всей установки,
- наличие большого открытого пространства для размещения модулей, не каждый город может позволить себе освободить пространство в несколько десятков футбольных полей,
- неустойчивость панелей к механическим повреждениям и постоянный уход за поверхностью модулей,
- неспособность электростанции выдавать электрический ток в полном объеме при длительных пасмурных периодах.
Но несмотря на все недостатки, ученые самых передовых стран уже имеют проекты, которые способны обойти все эти негативные стороны альтернативных источников. Эти проекты связаны с размещением солнечных электростанций на орбите нашей планеты. Пускай проект пока еще не готов полностью к внедрению, но такое направление является наиболее перспективным в области нестандартных источников энергии. К слову сказать, на 2040 год уже намечен первый запуск модели первой такой электростанции, которая вполне возможно уже в скором времени будут снабжать землю электричеством.
