Výhody a funkce solární energie

Výhody solární energie

(1) Univerzální: Slunce svítí na Zemi, neexistuje žádné geografické omezení, ať už je to země nebo moře, ať už jsou to hory nebo ostrovy, je všude, lze jej přímo rozvíjet a používat, lze jej snadno sbírat a nepotřebuje těžbu a dopravu.

(2) Neškodné: Rozvoj a využití solární energie neznečišťuje životní prostředí, je to jeden z nejčistších zdrojů energie, v dnešním stále závažnějším znečištění životního prostředí je to nesmírně cenné.

(3) Obrovský: Sluneční záření, které ročně dosáhne zemského povrchu, odpovídá asi 130 bilionům tun uhlí, což je největší zdroj energie, který lze v dnešním světě vyvinout.

(4) Dlouhá: podle rychlosti jaderné energie generované sluncem je zásoba vodíku dostatečná k udržení desítek miliard let a životnost Země je asi miliardy let, v tomto smyslu může být řekl, že sluneční energie je nevyčerpatelná.

Působení sluneční energie:

(1) Využití světla a tepla

Jeho základním principem je shromažďovat energii slunečního záření a přeměňovat ji na tepelnou energii prostřednictvím interakce s hmotou. V současnosti jsou nejpoužívanější zařízení pro sběr solární energie, především plochý kolektor, vakuový trubicový kolektor, keramický solární kolektor a fokusační kolektor (žlabový, talířový a věžový) a další 4 druhy. Obvykle podle různých teplot a použití, kterých lze dosáhnout, se solární tepelné využití dělí na nízkoteplotní využití (<200℃), medium temperature utilization (200 ~ 800℃) and high temperature utilization (>800 stupňů). Použití nízké teploty zahrnuje především solární ohřívače vody, solární sušičky, solární destilační přístroje, solární ohřev (solární dům), solární skleník, solární klimatizační chladicí systém atd., použití střední teploty zahrnuje především solární kamna, solární tepelnou koncentraci energie zařízení na shromažďování tepla atd. a použití vysoké teploty zahrnuje především vysokoteplotní solární pece.

(2) Využití výroby energie

V budoucnu se bude solární energie ve velkém využívat k výrobě elektřiny. Existuje mnoho způsobů, jak využít solární energii k výrobě elektřiny. Používají se dva hlavní druhy.

1. Přeměna světlo-teplo-elektřina. K výrobě elektřiny využívá teplo generované slunečním zářením. Obecně se solární kolektory používají k přeměně absorbované tepelné energie na páru pracovního média a pak pára pohání plynovou turbínu k pohonu generátoru k výrobě elektřiny. Prvním procesem je přeměna světlo-teplo a druhým procesem je přeměna teplo-elektřina. Tato cesta je jednoduchá a snadná, nízká cena a velká návratnost, vhodná pro rozsáhlou propagaci v Číně.

 

2, světlo-elektrická konverze. Jeho základním principem je využití fotovoltaického efektu k přeměně slunečního záření přímo na elektrickou energii a jeho základním zařízením je solární článek. Bohužel tento způsob výroby energie účinnost je pouze 10%, jeho náklady jsou vyšší než životnost, neexistuje žádná ekonomická hodnota. V procesu výroby solárních článků často vzniká sekundární znečištění.

Solární články

Požadavky na materiál: odolnost proti ultrafialovému záření, propustnost se nesnižuje. Komponenty z tvrzeného skla odolají nárazu ledové koule o průměru 25 mm při rychlosti 23 m/s.

Použití: Výroba solární energie je široce používána v solárních pouličních osvětleních, solárních světlech na zabíjení hmyzu, solárních přenosných systémech, solární mobilní energii, solárních aplikačních produktech, komunikační energii, solárních lampách, solárních budovách a dalších oblastech.

Solární energie se pravděpodobně stane hlavním zdrojem elektřiny do roku 2050, čemuž napomůže kolaps nákladů na výrobu zařízení. IEA uvádí, že solární fotovoltaické (PV) systémy budou do roku 2050 přispívat až 16 % světové elektřiny a solární tepelná energie (STE) ze solárních farem bude poskytovat 11 %.

(3) Fotochemické využití

Jedná se o metodu fotochemické přeměny využívající sluneční záření k přímému rozkladu vody za vzniku vodíku. Zahrnuje fotosyntézu, fotochemii, fotosenzitivní chemii a fotodekompoziční reakci.

Fotochemická přeměna je proces, při kterém absorpce světelného záření vede k chemické reakci a přeměňuje se na chemickou energii. Jeho základními formami jsou fotosyntéza v rostlinách a fotochemické reakce, které využívají chemické změny k ukládání sluneční energie.

Rostliny se spoléhají na chlorofyl při přeměně světelné energie na chemickou energii, aby dosáhly svého vlastního růstu a rozmnožování, pokud se podaří odhalit záhadu fotochemické přeměny, lze realizovat umělý chlorofyl k výrobě elektřiny. Solární fotochemická přeměna je aktivně zkoumána a studována.

Proces přeměny sluneční energie na biomasu se dosahuje fotosyntézou rostlin. Obří mořské řasy.

(4) Spotřeba paliva

Od června 2011 se Evropská unie zavázala k vývoji a výrobě „solárního“ paliva s využitím vysokoteplotní energie poskytované slunečními paprsky a využitím vody a oxidu uhličitého jako surovin. Výzkumný a vývojový tým zatím úspěšně dosáhl prvního procesu výroby obnovitelných paliv na světě v laboratorním měřítku a jeho produkty plně vyhovují normám Evropské unie pro paliva pro letadla a automobily, aniž by došlo k úpravám leteckých a automobilových motorů.

Prototyp „solárního“ topného oleje vyvinutý a navržený se skládá hlavně ze dvou technických částí: První část využívá vysokoteplotní energii generovanou koncentrovanými slunečními paprsky, doplněnou o přísadu z oxidu kovu s nezávislými právy duševního vlastnictví ETH Zurich, přeměnit vodu a oxid uhličitý na syngas v samostatně navrženém a vyvinutém solárním vysokoteplotním reaktoru, jehož hlavními složkami jsou vodík a oxid uhelnatý; Druhá část, založená na Fischer-Tropschově principu, převádí vysokoteplotní syntézní plyn odpadního tepla na „solární“ topný olej, který lze komerčně uplatnit na trhu.