Солнечная энергия

Солнечная энергетика – способ получения электрической энергии посредством преобразования солнечного тепла и света. И где, как не на территории Украины можно реализовать данную технологию с максимальной эффективностью?

Украина имеет уникальный климатический потенциал, определенный географическим положением и рельефом. В приморских районах и Крыму интенсивность солнечного излучения достигает 1460кВтч/км2. Тут можно максимально переходить на альтернативную энергию в течение семи месяцев в году – с апреля по октябрь.

В среднем по Украине этот показатель равен 1200кВтч/км2. В более северных районах солнце можно эффективно использовать в течение пяти месяцев. Чем не экономия? По мнению Яна Кнаака, руководителя немецкой ассоциации солнечной энергетики, устанавливать солнечные электростанции можно практически на всей территории Украины. Сегодня уровень развития солнечной энергетики в Украине можно сравнивать с аналогичными показателями Германии – страны, занявшей в 2011 году второе место в рейтинге EPIA – Европейской ассоциации фотоэлектрической промышленности.

Благоприятные условия для развития солнечной энергетики позволяют делать экономически выгодным внедрение новых технологий в жилом секторе, промышленности, сельском хозяйстве, и пр. Пожалуй, сегодня, нет отраслей, которые были бы не заинтересованы в дешевой электроэнергии. А электроэнергия, полученная от солнца – действительно дешевая.

Фототермические и фотоэлектрические преобразователи – что это?

Солнечная энергия – неисчерпаема. Для превращения ее в электрическую используются фототермические и фотоэлектрические преобразователи. Фототермические – это солнечный коллектор, солнечная энергия в которых нагревает циркулирующий по трубам теплоноситель.

Как правило, солнечный коллектор устанавливаются на крыше зданий и конструктивно выполнены таким образом, чтобы улавливать солнечный свет в течении всего светового дня. Преимущественно такие солнечные коллекторы используются в течение летнего времени. Но есть модификации, например, вакуумные, позволяющие нагревать теплоноситель в течение всего года.

Фотоэлектрические – полупроводниковые устройства (чаще всего кремниевые пластины), позволяющие осуществить прямое преобразование солнечной энергии в постоянный электрический ток. Несколько десятков, сотен или даже тысяч преобразователей в едином корпусе образуют солнечную батарею. С лицевой стороны она защищена прозрачным и прочным покрытием.

Мощность солнечной батареи зависит от ее площади. Батарея площадью 1000м2 способна генерировать мощность в десятки киловатт. Безусловно, глобально заменить традиционные источники энергии современные солнечные батареи еще не могут. Но кто знает, что будет через 10-20 лет?

Где эффективно было бы использование солнечных панелей

Где сегодня можно использовать солнечные панели? Они используются для зарядки аккумуляторов, для обеспечения электричеством зданий и даже целых населенных пунктов. Солнечные батареи небольших размеров встроены и обеспечивают необходимый заряд калькуляторам, фонарикам, плеерам и даже ноутбукам. Мощность их, как правило, не превышает 10Вт.

Под заднее стекло или на крышу автомобиля можно установить солнечную батарею большего размера и, соответственно, мощности (50-150Вт). На крыши домов устанавливают батареи мощностью выше 150Вт. Это дает возможность существенной экономии электрической энергии, получаемой от других источников. И, кроме того, обеспечивает полную независимость от состояния и возможностей современных инженерных коммуникаций.

Украинская действительность

В конце марта 2013 года на украинской трассе Киев-Чоп в результате природного катаклизма застряли в снегу тысячи автомобилей. Людям пришлось практически сутки просидеть в снежном плену. Они замерзали и жаловались на разряженные мобильные телефоны, отсутствие горячей пищи и прочие неудобства. Единственным способом согреться было откапывание из снежных завалов своего и соседских автомобилей.

Это, конечно, форс-мажор, но даже самая маломощная солнечная батарея, установленная на крыше автомобиля, дала бы возможность подзарядить мобильный телефон, ноутбук, прогреть салон автомобиля и даже посмотреть телевизор. В качестве примера приведу расчет. Аккумулятор на 45Ач и напряжение 12Вольт может обеспечить запас мощности – 540Втч. Этой энергии вполне хватит на несколько часов освещения, зарядки мобильного телефона и просмотра телевизора.

Надо отметить, что солнечные панели имеют защитное стеклянное покрытие. Его не испортят снеговые заносы или опавшая листва. Единственное, что вам грозит – снижение эффективности батареи из-за недостаточной освещенности фотоэлементов.

Преимущества солнечной энергетики для Украины

Итак, к основным преимуществам солнечных батарей и солнечных коллекторов можно отнести:

  1. Автономность. Вы ни от кого не зависите – ни от российского газа, но от падающих на электрические провода деревьев. Это, к сожалению, тоже украинская действительность.
  2. Экологическая чистота. Этот аспект исключительно важен для Украины с ее металлургическими, горно-обогатительными комбинатами, коксохимическими заводами и Чернобылем (!). Экологическая безопасность использования солнечной энергии делает возможным отказаться от строительства новых атомных электростанций, вопрос с которыми и по сей день не снят с повестки дня.
  3. Простота эксплуатации и отсутствие необходимости в уходе.
  4. Долговечность. Солнечные батареи и коллектора служат до 50 лет. При этом срок окупаемости их составляет не более 5-15 лет.
    Перспективность. К 2050 году, по прогнозам ученых, солнечная энергия будет питать до 25% электрических устройств в мире и, в том числе, в Украине.
  5. Эстетичность. Солнечные панели исключительно эстетичны. Т.е., устанавливая солнечные панели на крыше дома, вы «убиваете двух зайцев» – получаете бесплатное электричество и обеспечиваете привлекательность кровли.

К недостаткам можно отнести лишь относительно высокую себестоимость изготовления оборудования, но этот вопрос решаем. А еще то, что световой день на Земле не длится 24 часа. Вот с этим, к сожалению, ничего не сделаешь…