Výhody a funkcie solárnej energie

Výhody slnečnej energie

(1) Univerzálne: Slnko svieti na Zem, neexistujú žiadne geografické obmedzenia, či už je to pevnina alebo more, či sú to hory alebo ostrovy, je všade, dá sa priamo rozvíjať a používať, ľahko sa zbiera a nepotrebuje ťažbu a dopravu.

(2) Neškodné: Rozvoj a využívanie slnečnej energie neznečisťuje životné prostredie, je to jeden z najčistejších zdrojov energie, pri čoraz závažnejšom znečistení životného prostredia v súčasnosti je to mimoriadne cenné.

(3) Obrovské: Slnečné žiarenie, ktoré každoročne dopadá na zemský povrch, zodpovedá približne 130 biliónom ton uhlia, čo je najväčší zdroj energie, ktorý sa dá v dnešnom svete vyvinúť.

(4) Dlhé: podľa rýchlosti jadrovej energie generovanej slnkom je zásoba vodíka dostatočná na udržanie desiatok miliárd rokov a životnosť Zeme je približne miliardy rokov, v tomto zmysle môže byť povedal, že slnečná energia je nevyčerpateľná.

Pôsobenie solárnej energie:

(1) Využitie svetla a tepla

Jeho základným princípom je zhromažďovať energiu slnečného žiarenia a premieňať ju na tepelnú energiu prostredníctvom interakcie s hmotou. V súčasnosti sú najpoužívanejšie zariadenia na zber slnečnej energie, hlavne plochý kolektor, vákuový trubicový kolektor, keramický solárny kolektor a fokusačný kolektor (žľabový, tanierový a vežový) a ďalšie 4 druhy. Zvyčajne podľa rôznych teplôt a použití, ktoré je možné dosiahnuť, sa solárne tepelné využitie delí na nízkoteplotné využitie (<200℃), medium temperature utilization (200 ~ 800℃) and high temperature utilization (>800 stupňov). Použitie nízkej teploty zahŕňa hlavne solárne ohrievače vody, solárne sušičky, solárne destilačné prístroje, solárne vykurovanie (solárny dom), solárny skleník, solárny chladiaci systém klimatizácie atď., použitie strednej teploty zahŕňa najmä solárne kachle, solárne tepelné koncentrovanie energie zariadenia na zber tepla atď., a používanie vysokej teploty zahŕňa najmä vysokoteplotné solárne pece.

(2) Využitie výroby energie

Rozsiahle využívanie slnečnej energie v budúcnosti je na výrobu elektriny. Existuje mnoho spôsobov, ako využiť slnečnú energiu na výrobu elektriny. Používajú sa dva hlavné druhy.

1. Premena svetlo-teplo-elektrina. Na výrobu elektriny využíva teplo generované slnečným žiarením. Vo všeobecnosti sa slnečné kolektory používajú na premenu absorbovanej tepelnej energie na paru pracovného média a potom para poháňa plynovú turbínu, aby poháňala generátor na výrobu elektriny. Prvým procesom je premena svetlo-teplo a druhým procesom je premena teplo-elektrina. Tento spôsob je jednoduchý a ľahký, má nízke náklady a veľkú návratnosť, vhodný na rozsiahlu propagáciu v Číne.

 

2, svetlo-elektrická konverzia. Jeho základným princípom je využitie fotovoltaického efektu na premenu slnečného žiarenia priamo na elektrickú energiu a jeho základným zariadením je solárny článok. Bohužiaľ, tento spôsob efektívnosti výroby energie je iba 10%, jeho náklady sú vyššie ako životnosť, neexistuje žiadna ekonomická hodnota. V procese výroby solárnych článkov často vzniká sekundárne znečistenie.

Solárne články

Požiadavky na materiál: odolnosť proti ultrafialovému žiareniu, priepustnosť neklesá. Komponenty z tvrdeného skla odolajú nárazu ľadovej gule s priemerom 25 mm pri rýchlosti 23 m/s.

Použitie: Výroba solárnej energie je široko používaná v solárnych pouličných svetlách, solárnych svetlách na ničenie hmyzu, solárnych prenosných systémoch, solárnej mobilnej energii, solárnych aplikačných produktoch, komunikačnej sile, solárnych lampách, solárnych budovách a iných oblastiach.

Slnečná energia sa pravdepodobne stane hlavným zdrojom elektriny do roku 2050, čomu napomôže kolaps nákladov na výrobu zariadení. IEA uvádza, že solárne fotovoltaické (PV) systémy budú do roku 2050 prispievať až 16 % svetovej elektriny a solárna tepelná energia (STE) zo solárnych fariem bude poskytovať 11 %.

(3) Fotochemické využitie

Ide o metódu fotochemickej konverzie využívajúcu slnečné žiarenie na priame rozloženie vody na vodík. Zahŕňa fotosyntézu, fotochémiu, fotosenzitívnu chémiu a fotodekompozičnú reakciu.

Fotochemická premena je proces, pri ktorom absorpcia svetelného žiarenia vedie k chemickej reakcii a premieňa sa na chemickú energiu. Jeho základnými formami sú fotosyntéza v rastlinách a fotochemické reakcie, ktoré využívajú chemické zmeny na ukladanie slnečnej energie.

Rastliny sa spoliehajú na chlorofyl pri premene svetelnej energie na chemickú energiu, aby dosiahli svoj vlastný rast a rozmnožovanie, ak sa podarí odhaliť záhadu fotochemickej premeny, je možné realizovať umelý chlorofyl na výrobu elektriny. Slnečná fotochemická konverzia sa aktívne skúma a študuje.

Proces premeny slnečnej energie na biomasu sa dosahuje prostredníctvom fotosyntézy rastlín. Obrovské morské riasy.

(4) Spotreba paliva

Od júna 2011 sa Európska únia zaviazala k vývoju a výrobe „solárneho“ paliva využívaním vysokoteplotnej energie poskytovanej slnečnými lúčmi a využívaním vody a oxidu uhličitého ako surovín. Výskumný a vývojový tím doteraz úspešne dosiahol prvý laboratórny proces výroby obnoviteľných palív na svete a jeho produkty plne vyhovujú normám Európskej únie pre letecké a automobilové palivá bez akýchkoľvek úprav pri úpravách leteckých a automobilových motorov.

Prototyp "solárneho" vykurovacieho oleja vyvinutý a navrhnutý sa skladá hlavne z dvoch technických častí: Prvá časť využíva vysokoteplotnú energiu generovanú koncentrovanými slnečnými lúčmi, doplnenú o prísadu z oxidu kovu s nezávislými právami duševného vlastníctva ETH Zurich, premieňať vodu a oxid uhličitý na syngas v samostatne navrhnutom a vyvinutom solárnom vysokoteplotnom reaktore, ktorého hlavnými zložkami sú vodík a oxid uhoľnatý; Druhá časť, založená na Fischer-Tropschovom princípe, premieňa vysokoteplotný syntézny plyn odpadového tepla na „solárny“ produkt vykurovacieho oleja, ktorý možno komerčne použiť na trhu.