Солнечная энергетика

Нынешний рост мировой экономики прямо связан с увеличением темпов производства энергии. Это происходит по многим причинам: общее увеличение мирового товарооборота, развитие транспортных коммуникаций и средств связи, разработка отдаленных месторождений полезных ископаемых, переработка отходов, увеличение потребления энергии в быту (отопление, освещение, питание бытовой техники), появляются более мощные электроагрегаты и тому подобное. Поэтому темпы роста производства энергии превышают в настоящее время темпы роста населения земли. В настоящий момент перед энергетикой стоит много проблем, и наиболее острая — ее источники. На сегодняшний день 6 млрд. человек на Земле потребляют больше 12 млрд. кВт энергии за год, то есть в среднем 2 кВт на человека. Эта энергия получается за счет угля — 26%, нефти — 42 %, газа — 20%, ГЭС — 4%, АЭС — 5%, других источников — 3%. То есть около 90% энергии вырабатывает электростанция, использующая органические виды топлива — нефть, уголь, газ. Эти источники энергии еще называют невосстанавливаемыми, потому что скорость их появления в недрах Земли намного меньше скорости их расходования (приблизительно в 106 раз).

Человечеству необходимо все больше и больше энергии, получить которую за счет невосстанавливаемых источников в недалеком будущем будет трудно или вообще невозможно. Действительно, за разными оценками, разведанного органического топлива хватит на 30-50 лет. Если учесть так называемые геологические запасы, которые будут своевременно разведаны, а эксплуатация их не будет задержана, то, с учетом все увеличивающегося уровня расходов энергии, органического топлива может хватить еще лет на 100-150. Причем только уголь еще долгое время может хранить свое место в энергетическом балансе. Однако каждый функционирующий в результате сгорания угля генератор становится причиной высокого уровня загрязнения атмосферы Земли. Ядерная энергетика, которая на сегодня имеет значительно больше сырьевых ресурсов, чем органическое топливо, динамически развивалась в мире в течение последних 20-30 лет. Но сегодня, по мнению многих специалистов, она уже не может считаться перспективным видом энергии через высокий риск радиоактивного загрязнения окружающей среды, которая проявилась в серии техногенных аварий и катастроф.

Поэтому в мире все больше обращают внимание на использование так называемых восстанавливаемых источников энергии — тепла Земли, энергии ветра, приливов и отливов, биогаза, солнечного излучения и тому подобное. Практически все эти источники энергии полностью предопределены прямым действием Солнца. Среди отмеченных источников одним из наиболее перспективных является прямое преобразование солнечного излучения в электричество через полупроводниковые солнечные элементы так называемая (солнечная электростанция).

Метод прямого превращения солнечного излучения в электричество это, во-первых, наиболее удобно для потребителя, поскольку получается наиболее употребимый вид энергии, а во-вторых, такой метод считается экологически чистым средством получения электроэнергии в отличие от других, которые используют органическое топливо, ядерное сырье или гидроресурсы.

Расчеты показывают, что даже в условиях средних широт для небольшого коттеджа хватит батареи с мощностью в 2 (3) кВт, которая может быть легко размещена на крыше, так как занимает площадь всего 20 (30) м2. Подобная батарея будет производить за год 2200-2800 КВт, что удовлетворит энергетические потребности семьи в 3-4 человека.