Предимства и функции на слънчевата енергия

Предимства на слънчевата енергия

(1) Универсален: слънцето грее на земята, няма географско ограничение дали е земя или море, независимо дали е планини или острови, то е навсякъде, може директно да се развива и използва, лесно е да се събира и не се нуждае от добив и транспорт.

(2) Безвреден: Развитието и използването на слънчева енергия няма да замърси околната среда, това е един от най-чистите енергийни източници, при все по-сериозното замърсяване на околната среда днес, това е изключително ценно.

(3) Огромен: Слънчевата радиация, която достига земната повърхност всяка година, е еквивалентна на около 130 трилиона тона въглища, което е най-големият енергиен източник, който може да бъде разработен в света днес.

(4) Дълго: според скоростта на ядрената енергия, генерирана от слънцето, съхранението на водород е достатъчно, за да поддържа десетки милиарди години, а животът на земята е около милиарди години, в този смисъл може да бъде каза, че слънчевата енергия е неизчерпаема.

Действие на слънчевата енергия:

(1) Използване на светлина и топлина

Неговият основен принцип е да събира енергията на слънчевата радиация и да я превръща в топлинна енергия чрез взаимодействие с материята. В момента най-използваните устройства за събиране на слънчева енергия, главно колектор с плоска плоча, колектор с вакуумна тръба, керамичен слънчев колектор и фокусиращ колектор (корито, чиния и кула) и други 4 вида. Обикновено в зависимост от различните температури и употреби, които могат да бъдат постигнати, слънчевата топлинна употреба се разделя на нискотемпературна употреба (<200℃), medium temperature utilization (200 ~ 800℃) and high temperature utilization (>800 градуса). Използването на ниска температура включва главно слънчеви бойлери, слънчеви сушилни, слънчеви дестилатори, слънчево отопление (слънчева къща), слънчева оранжерия, слънчева климатична хладилна система и др., използването на средна температура включва главно слънчеви печки, концентриране на слънчева топлинна енергия устройства за събиране на топлина и др., а използването на висока температура включва главно високотемпературни слънчеви пещи.

(2) Използване на производството на електроенергия

Мащабното използване на слънчевата енергия в бъдеще е за генериране на електричество. Има много начини за използване на слънчевата енергия за генериране на електричество. Има два основни вида, които са използвани.

1. Преобразуване на светлина-топлина-електричество. Той използва топлината, генерирана от слънчевата радиация, за генериране на електричество. Обикновено слънчевите колектори се използват за преобразуване на абсорбираната топлинна енергия в пара на работната среда, а след това парата задвижва газовата турбина, за да задвижи генератора за генериране на електричество. Първият процес е преобразуване на светлина-топлина, а вторият процес е преобразуване на топлина-електричество. Този начин е прост и лесен, ниска цена и голяма възвращаемост, подходящ за мащабна промоция в Китай.

 

2, светлинно-електрическо преобразуване. Основният му принцип е да използва фотоволтаичния ефект за преобразуване на слънчевата радиация директно в електрическа енергия, а основното му устройство е слънчева клетка. За съжаление, този метод на ефективност на производството на електроенергия е само 10%, цената му е по-голяма от живота, няма икономическа стойност. В процеса на производство на слънчеви клетки често се получава вторично замърсяване.

Слънчеви клетки

Изисквания към материала: устойчивост на ултравиолетово лъчение, пропускливостта не намалява. Компонентите, изработени от закалено стъкло, могат да издържат на удара на топка лед с диаметър 25 mm при скорост 23 m/s.

Употреби: Генерирането на слънчева енергия се използва широко в слънчеви улични светлини, слънчеви светлини за убиване на насекоми, слънчеви преносими системи, слънчева мобилна енергия, соларни приложения, комуникационна мощност, слънчеви лампи, слънчеви сгради и други области.

Слънчевата енергия вероятно ще се превърне в основния източник на електроенергия до 2050 г., подпомогната от срива в цената на оборудването за генериране. IEA съобщава, че слънчевите фотоволтаични (PV) системи ще допринесат до 16% от световното електричество до 2050 г., а слънчевата топлинна енергия (STE) от слънчеви ферми ще осигури 11%.

(3) Фотохимично използване

Това е фотохимичен метод за преобразуване, използващ слънчева радиация за директно разграждане на водата за получаване на водород. Тя включва фотосинтеза, фотохимия, фоточувствителна химия и реакция на фоторазлагане.

Фотохимичното преобразуване е процесът, при който абсорбцията на светлинно лъчение води до химическа реакция и се преобразува в химическа енергия. Основните му форми са фотосинтезата в растенията и фотохимичните реакции, които използват химични промени за съхраняване на слънчевата енергия.

Растенията разчитат на хлорофила, за да преобразуват светлинната енергия в химическа енергия, за да постигнат собствен растеж и възпроизводство, ако мистерията на фотохимичното преобразуване може да бъде разкрита, изкуственият хлорофил може да бъде реализиран за генериране на електричество. Слънчевата фотохимична конверсия се изследва и изучава активно.

Процесът на преобразуване на слънчевата енергия в биомаса се постига чрез фотосинтезата на растенията. Гигантски водорасли.

(4) Използване на гориво

От юни 2011 г. Европейският съюз се ангажира с разработването и производството на "слънчево" гориво чрез използване на високотемпературната енергия, осигурена от слънчевите лъчи, и използване на вода и въглероден диоксид като суровини. Досега екипът за научноизследователска и развойна дейност е постигнал успешно първия в света процес на производство на възобновяемо гориво в лабораторен мащаб и продуктите му отговарят напълно на стандартите на Европейския съюз за самолетни и автомобилни горива, без каквито и да е корекции на двигателите на самолети и автомобили.

Прототипът на "слънчево" гориво, разработен и проектиран, се състои основно от две технически части: Първата част използва високотемпературната енергия, генерирана от концентрираните слънчеви лъчи, допълнена от добавка от материал от метален оксид с независимите права върху интелектуалната собственост на ETH Zurich, за преобразуване на вода и въглероден диоксид в синтетичен газ в самостоятелно проектирания и разработен слънчев високотемпературен реактор, чиито основни компоненти са водород и въглероден оксид; Втората част, базирана на принципа на Фишер-Тропш, превръща високотемпературния синтезиран газ на отпадъчната топлина в "слънчев" мазут, който може да бъде приложен с търговска цел на пазара.