Mae'r defnydd o ynni solar ar y Ddaear. Rhagolygon ar gyfer y defnydd o ynni solar yn y byd

Hyd yn hyn, y broblem o defnydd o ynni costau ddigon sydyn - nid adnoddau'r blaned yn ddiddiwedd, ac yn ystod ei ddynoliaeth fodolaeth difetha eithaf yr hyn a roddwyd gan natur. Ar hyn o bryd, yn mynd ati i gynnal cronfeydd glo ac olew sydd bob dydd yn mynd yn llai. Mae'r pŵer o feddwl wedi caniatáu ddynolryw i wneud cam anhygoel yn y dyfodol ac yn defnyddio ynni niwclear, gan ddod â perygl mawr er lles yr amgylchedd cyfan.

Dim llai brys yw'r cwestiwn Amgylcheddol - adnoddau mwyngloddio gweithredol ac mae eu defnydd parhaus yn niweidiol i gyflwr y blaned, gan newid nid yn unig natur y pridd, a hyd yn oed amodau hinsoddol.

Dyna pam sylw arbennig yn cael ei dalu bob tro i ffynonellau naturiol o ynni, felly, er enghraifft, fel dŵr neu wynt. Yn olaf, ar ôl cymaint o flynyddoedd o waith ymchwil a datblygu y ddynoliaeth gweithredol "aeddfedu" i'r defnydd o ynni solar yn y byd. Dyna am y peth a bydd yn parhau ei.

Yn hyn o ddeniadol

Cyn i ni symud ymlaen at enghreifftiau penodol, cael gwybod beth sydd mor ddiddordeb o lawer yn y math hwn o gynhyrchu ynni o ymchwilwyr o amgylch y byd. Gall ei brif ased yn cael eu galw ddihysbydd. Er gwaethaf nifer o ragdybiaethau, y tebygolrwydd y bydd seren fel yr Haul yn mynd allan cyn bo hir, yn fach dros ben. Felly, cyn i ddynoliaeth darganfod cyfle i gael ynni glân yn gyfan gwbl ffordd naturiol.

Mae'r ail fantais amlwg o ddefnydd ynni solar yn y byd yn y dewis sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd. Bydd yr effaith ar yr amgylchedd o dan amodau o'r fath fod yn sero, sydd yn ei dro yn darparu y byd lle mae dyfodol yn well na'r un sy'n agor pan fydd y cynhyrchiad cyson o adnoddau dŵr daear cyfyngedig.

Yn olaf, dylem roi sylw arbennig at y ffaith bod y defnydd o ynni solar yn y perygl lleiaf i'r unigolyn.

Fel mater o ffaith

Nawr rydym yn dod at y pwynt. O dan rai enw barddonol o "ynni solar" yn cuddio mewn gwirionedd troi ymbelydredd yn drydan drwy ddefnyddio technolegau a ddatblygwyd yn arbennig. Mae'r broses hon yn cael ei ddarparu gan gelloedd ffotofoltaidd, mae dynoliaeth wedi bod yn ddefnydd hynod o weithgar at eu dibenion eu hunain, ac yn eithaf llwyddiannus.

pelydriad solar

Mae'n digwydd fel bod yn hanesyddol yr enw "pelydriad" yn berson mwy negyddol na chadarnhaol gymdeithasau mewn cysylltiad â thrychinebau a wnaed gan ddyn hynny sydd wedi llwyddo i oroesi yn y byd yn ystod ei oes. Serch hynny, mae technoleg yn defnyddio ynni o'r Haul i'r Ddaear yn rhoi swydd oedd gyda hi.

Yn y bôn, y math hwn o ymbelydredd yn pelydriad electromagnetig, sef amrediad yw rhwng 2.8-3.0 micron.

Felly ddefnyddio'n llwyddiannus gan sbectrwm solar ddynoliaeth mewn gwirionedd tri math o donnau: UV (tua 2%), mae tua 49% ohonynt yn donnau ysgafn, ac yn olaf, yr un swm yn cyfrif am ymbelydredd is-goch. Mae gan ynni solar swm bach o elfennau eraill, ond mae eu rôl mor fach bod effaith arbennig ar fywydau nad oes ganddynt unrhyw dir.

Mae faint o ynni solar yn disgyn ar y ddaear

Nawr, pan fydd y cyfansoddiad yn cael ei ddefnyddio er budd sbectrwm ddynoliaeth yn cael ei bennu, dylid nodi nodwedd bwysig arall o'r adnodd. Mae'r defnydd o ynni solar ar y Ddaear mae'n ymddangos yn addawol iawn hefyd oherwydd ei fod ar gael mewn symiau eithaf mawr ar bron y gost isaf ar gyfer ailgylchu. Cyfanswm seren ynni pelydrol yn hynod fawr, fodd bynnag, mae'n dod i fyny i'r wyneb y Ddaear tua 47%, sy'n cyfateb i saith gant quadrillion cilowat-awr. Er mwyn cymharu, rydym yn nodi mai dim ond un cilowat-awr yn gallu darparu degawd o fylbiau golau ynni mewn cant watt.

Mae'r pŵer o ymbelydredd solar a defnyddio ynni yn y byd, wrth gwrs, yn dibynnu ar nifer o ffactorau: yr amodau hinsoddol, mae'r ongl drawiad o belydrau ar yr wyneb, tymor a lleoliad daearyddol.

Pryd a faint

Nid yw'n anodd dyfalu bod y swm dyddiol o ynni solar yn cyrraedd wyneb y Ddaear yn newid yn barhaus, fel y yn dibynnu'n uniongyrchol ar y sefyllfa y planedau mewn perthynas â'r haul a'r cynnig y seren. Mae wedi bod yn hysbys hir bod yng ngoleuni prynhawn ag y bo modd, tra yn y bore a gyda'r nos, mae nifer y pelydrau cyrraedd yr wyneb yn llawer llai.

Gyda hyder gallwn ddweud y bydd y defnydd o ynni solar fod y rhai mwyaf cynhyrchiol yn y rhanbarthau, mor agos at y band cyhydeddol, oherwydd dyna lle y gwahaniaeth rhwng y cyfraddau uwch ac is yn fach iawn, sy'n dangos bod y swm uchaf o ymbelydredd sy'n cyrraedd wyneb y blaned. Er enghraifft, yn y diriogaeth y meysydd anialwch Affrica y swm blynyddol o ymbelydredd yn cyrraedd cyfartaledd o 2,200 cilowat-awr, tra yng Nghanada neu, er enghraifft, nid yw'r dangosyddion yn fwy na 1,000 cilowat-awr o Canolog Ewrop.

Ynni'r haul yn hanes

Os ydych yn credu mor eang â phosibl, yn ceisio "ddofi" y luminary mawr, cynhesu ein planed, dechreuodd yn yr hen amser yn y cyfnod paganaidd, pan fydd pob elfen wedi cael ei hymgorffori duw ar wahân. Ond, wrth gwrs, hyd yn oed pe na allai lleferydd fod ar y defnydd o ynni solar - ym myd hud deyrnasodd.

Thema'r y defnydd o ynni solar yn y byd wedi dod yn weithredol yn unig a godwyd tua diwedd y XIV - ar ddechrau'r ugeinfed ganrif. Mae'r breakthrough go iawn mewn gwyddoniaeth a wnaed yn 1839 gan Alexander Edmond Becquerel, a lwyddodd i ddod yn arloeswr o effaith ffotofoltäig. Mae astudio pwnc hwn wedi cynyddu'n sylweddol, ac mae eisoes 44 mlynedd yn ddiweddarach Charlz Fritts yn gallu adeiladu cyntaf yn y modiwl hanes, a oedd yn seiliedig ar seleniwm aur-plated. defnydd o'r fath o ynni solar yn y byd yn rhoi ychydig bach o'r trydan a ryddhawyd - nid cyfanswm yr amser cynhyrchu yn fwy na 1%. Serch hynny, ar gyfer yr holl ddynoliaeth roedd yn llwyddiant go iawn, agor gorwelion newydd o wyddoniaeth, ac nid oedd hyd yn oed wedi breuddwydio am y gorffennol.

cyfraniad sylweddol at y gwaith o ddatblygu ynni solar, a gyflwynwyd ar y pryd Albert Einstein ei hun. Yn y byd heddiw, enw'r gwyddonydd yn fwy aml yn gysylltiedig â'i ddamcaniaeth enwog perthynoledd, ond mewn gwirionedd y Wobr Nobel dyfarnwyd iddo ar gyfer yr astudiaeth o photoemission.

At y dechnoleg bresennol o ddefnydd ynni solar yn y byd yn mynd trwy y cynnydd meteoric, mae dim llai yw dirywiad cyflym, ond mae y gangen hon o wybodaeth yn cael ei diweddaru'n gyson gyda ffeithiau newydd, a'r gobaith yw y bydd yn y dyfodol agos o'n blaenau yn agor y drws i fyd hollol newydd.

Natur yn ein herbyn

Ar deilyngdod y defnydd o ynni solar yn y byd, yr ydym eisoes wedi siarad. Nawr yn rhoi sylw i'r diffygion y dull hwn, sydd, yn anffodus, dim llai.

Oherwydd y ddibyniaeth uniongyrchol ar y lleoliad daearyddol, amodau hinsoddol a symudiad yr haul i ddatblygu ynni solar mewn meintiau digonol ei fod yn gofyn costau tiriogaethol enfawr. Y gwir yw bod y mwyaf yw'r ardal yfed a phrosesu o ymbelydredd solar, y mwyaf yw'r swm yr ynni glân i ni gyrraedd yr allanfa. Lleoliad yn systemau enfawr o'r fath yn gofyn llawer iawn o le am ddim, sy'n achosi rhai anawsterau.

Problem arall sy'n gysylltiedig â'r defnydd o ynni solar yn y byd, yn dibynnu'n uniongyrchol ar yr amser o'r dydd, gan y bydd cynhyrchu yn sero yn y nos, ac yn yr amser bore a gyda'r nos, mae'n ddi-nod.

Ffactor risg ychwanegol yw'r tywydd ei hun - gall y newid sydyn yn yr amodau effaith negyddol ar weithrediad system o'r fath, oherwydd eu bod yn achosi anawsterau wrth debugging y pŵer angenrheidiol. Mewn ffordd, gall y sefyllfa o newid sydyn o amsugno a faint genhedlaeth fod yn beryglus.

Glân, ond yn ddrud

Mae'r defnydd o ynni solar ar y Ddaear yn anodd ar hyn o bryd oherwydd ei gost uchel. celloedd ffotofoltäig, sy'n angenrheidiol ar gyfer gweithrediad y prosesau sylfaenol ar waith sydd â chost uchel. Wrth gwrs, yr agweddau cadarnhaol ar y defnydd o adnoddau o'r fath yn ei gwneud yn talu i ffwrdd, ond o safbwynt economaidd ar hyn o bryd nid yw siarad o gost adennill costau llawn.

Fodd bynnag, fel y dangosir gan y duedd, pris celloedd solar yn gostwng yn raddol, fel bod gydag amser gall y broblem ei datrys yn llwyr.

Anfantais y broses

Gan ddefnyddio'r haul fel ffynhonnell ynni yw'r anhawster hefyd oherwydd y dull hwn o adnoddau prosesu yn eithaf cymryd llawer o amser ac yn anghyfleus. Defnyddio a phrosesu ymbelydredd yn dibynnu'n uniongyrchol ar y purdeb y platiau, sy'n darparu eithaf anodd. Yn ogystal, yn cael effaith negyddol iawn ar y broses a'r elfennau gwresogi, y gellir ei atal yn unig gan ddefnyddio system oeri pwerus sy'n gofyn am unrhyw gostau deunydd ychwanegol, ac yn sylweddol.

Yn ogystal, mae'r platiau a ddefnyddir mewn casglwyr solar, ar ôl 30 mlynedd o waith gweithredol yn dod yn raddol i gyflwr gwael, gan fod y gost o gelloedd solar grybwyllwyd yn flaenorol.

materion amgylcheddol

Mae'n crybwyll yn gynharach, y gall y defnydd o'r math hwn o adnodd arbed ddynoliaeth o broblemau amgylcheddol yn ddigon difrifol yn y dyfodol. ffynhonnell rhestr eiddo ac mae'r cynnyrch terfynol yn wirioneddol y mwyaf glân ecolegol.

Serch hynny, y defnydd o ynni solar, casglwyr solar egwyddor gweithio yw defnyddio platiau arbennig gyda chelloedd solar, sydd ei angen ar gyfer gweithgynhyrchu sylweddau gwenwynig torfol fel plwm, arsenig neu botasiwm. Nid yw eu defnydd iawn o gyfeillgar i'r amgylchedd yn dod, fodd bynnag, o ystyried y cyfnod cyfyngedig ei weithrediad dros waredu platiau amser y gall fod yn broblem ddifrifol.

Er mwyn cyfyngu ar yr effeithiau niweidiol ar yr amgylchedd cynhyrchwyr yn symud i'r platiau ffilm denau, sydd â llai o gost ac effaith llai andwyol ar yr amgylchedd.

Dulliau ar gyfer trosi ynni ymbelydredd

Ffilmiau a llyfrau am ddyfodol y ddynoliaeth yn bron bob amser yn rhoi darlun tebyg o'r broses, sydd, mewn gwirionedd, fod yn wahanol yn sylweddol oddi wrth realiti i ni. Mae sawl ffordd i drosi.

Efallai y bydd y rhai mwyaf cyffredin yn cael eu galw activation a ddisgrifiwyd yn flaenorol y photocells.

Fel arall, ddynoliaeth yn weithredol yn defnyddio ynni solar thermol, yn seiliedig ar arwynebau gwresogi arbennig, sy'n caniatáu i'r cyfeiriad cywir pan fydd y tymheredd drwy wresogi dŵr. Os byddwch yn symleiddio'r broses gymaint ag y bo modd, gellir ei gymharu â'r tanciau, a ddefnyddir ar gyfer cawod haf yn y cartrefi y sector preifat.

Dull arall o wneud cais ynni ymbelydredd i greu "hwylio solar", a dim ond yn gweithredu mewn gwagle. Mae'r math hwn o system yn trosi i mewn i ymbelydredd egni cinetig.

Mae'r broblem o diffyg cynhyrchu yn ystod y balŵn nos datrys gorsafoedd ynni solar yn rhannol, mae gwaith yn parhau oherwydd y casgliad o egni ei ryddhau a hyd y broses oeri.

Rydym yn ac ynni'r haul

adnoddau ynni o'r haul a'r gwynt ar y Ddaear yn cael eu defnyddio yn eithaf yn weithredol, er ein bod yn aml nid ydynt yn sylwi arno. crybwyllwyd yn flaenorol wresogi dŵr di-chwaeth mewn cawod haf. Mewn gwirionedd, mae'r rhan fwyaf o'r ynni solar yn cael ei ddefnyddio at y dibenion hyn. Serch hynny, mae digon o enghreifftiau eraill: mewn arbedion bylbiau golau bron gall pob technoleg goleuadau siopau i'w gweld, a all weithredu heb cerrynt trydanol, hyd yn oed yn ystod y nos oherwydd yr ynni cronedig yn ystod y dydd.

gosodiadau ffotofoltäig yn seiliedig yn cael eu defnyddio'n eang mewn gwahanol orsafoedd pwmpio, a systemau awyru.

Ddoe, heddiw, yfory

Un o'r adnoddau pwysicaf ar gyfer dynolryw - ynni solar, ac mae'r rhagolygon ar gyfer ei ddefnydd yn uchel iawn. Mae'r diwydiant yn cael ei ariannu yn weithredol, ymestyn a gwella. Nawr bod y ynni solar y mwyaf a ddatblygwyd yn yr Unol Daleithiau, lle mae rhai rhanbarthau yn ei ddefnyddio fel ffynhonnell amgen llawn-fledged y cyflenwad. Mae'r un grym y math hwn o waith yn y Mojave Desert. Mae gwledydd eraill wedi gosod y cwrs hir ar gyfer y math hwn o gynhyrchu trydan y gallai cyn bo hir yn datrys y broblem o lygredd.