КУРС ЗАГАЛЬНОЇ АСТРОНОМІЇ - С. М. АНДРІЄВСЬКИЙ 2007

Частина V

ФІЗИЧНА ПРИРОДА ТІЛ СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ

Розділ 11

СОНЦЕ

11.9. Безпосереднє використання сонячної енергії

Одна з проблем, що з нею стикається людство вже сьогодні — поступове виснаження земних ресурсів, зменшення родючості грунтів, зменшення запасів органічного палива. Як уважають, запасів вугілля на планеті достатньо для забезпечення потреб світової енергетики лише на найближчі 200 років. Проте на цьому шляху виникла інша перепона — прогресуюче забруднення навколишнього середовища. Адже щорічно в атмосферу Землі надходить 20 млрд. тонн вуглекислого газу, значна кількість чадного газу, оксиду сірки, азоту, твердих частинок, які згубно впливають на живу природу.

Тому принаймні з 50-х років XX ст. уже якнайсерйозніше розглядають питання про використання для технологічних і побутових потреб енергії Сонця.

За обчисленнями, при коефіцієнті корисної дії усього 5%, сонячної енергії, зібраної у тропічних районах з 6 м2 горизонтальної поверхні, цілком достатньо для задоволення сучасної енергетичної потреби одної людини. Уже тепер у багатьох країнах сонячну енергію успішно використовують для опріснювання води, нагрівання й охолодження приміщень тощо. Сонячні електростанції, що вже діють у деяких країнах, у своїй роботі повторюють принцип звичайної теплової електростанції: вода нагрівається у спеціальних котлах, і пара, що там утворюється, спрямовується на турбіну, яка й обертає з'єднаний з нею електричний генератор. Завдяки об'єднанню потоків світлової енергії від багатьох дзеркал — геліостатів — пара в котлі нагрівається до температури близько 1000°С. Вартість електроенергії у США у пустелі Мохаве на одній з перших комерційних наземних сонячних електростанцій вдалося довести до 8 центів за кіловат-годину. Це співмірне з вартістю електроенергії, яку виробляють атомні електростанції.

За одним з варіантів приймача сонячної енергії його панель розташована на вершині 60-метрової башти. Сонячна енергія концентрується на ній за допомогою 222 дзеркал, що забезпечує потужність близько 5 МВт.

У Піренеях встановлено плавильні печі, в яких завдяки концентрації сонячної енергії досягається температура близько 3000°С. Річ ясна, тут можна отримати чисті, без небажаних домішок продукти плавлення.

Обговорюють питання побудови космічних сонячних електростанцій за межами земної атмосфери. Два основні елементи такої станції мали б бути такими: сонячна енергоустановка, яка вловлювала б променисту енергію Сонця і перетворювала її в електричну; система напрямленої передачі енергії з космосу на Землю у мікрохвильовому діапазоні. Обчислено, що при потужності енергосистеми 5 млн. кВт електростанція повинна мати масу 20—50 тис. т. Площа сонячного колектора при використанні фотоелектричного способу перетворення енергії сягала б 50 км2. Приймають, що діаметр передавальної антени дорівнює 1 км, приймальної — не менше 10 км. Тут ця енергія мала б перетворюватися в електричний струм і далі спрямовуватися в енергосистему країни. Усі такі проекти, однак, виглядають сумнівними як щодо їх вартості, так і можливостей передачі енергії на поверхню Землі без загрози для навколишнього середовища.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.