Солнечная энергия в Республике Беларусь
Солнце – специфический гидродинамический объект диаметром 1 390 000 км, образовавшийся из облака газа, в основном водорода. Температура его недр настолько высока, что обеспечивает синтез водорода в гелий. Этот синтез, происходящий в недрах Солнца, высвобождает энергию в виде высокочастотного электромагнитного излучения, которое, переизлучаясь, постепенно доходит до его поверхности. Излучение, достигающее в конечном итоге Земли, исходит из тонкого поверхностного слоя Солнца, называемого фотосферой Рис. 1. Схема строения Солнца: 1 – ядро; 2 – конвективная зона; 3 – фотосфера
Электромагнитное излучение фотосферы Солнца распространяется в космическом пространстве со скоростью света (300 000 км/с) в виде расходящихся лучей Рис. 2. Прохождение солнечных лучей через атмосферу
Достоинства солнечной энергии • Эта энергия доступна всем и каждому. • Её практически неограниченное количество. • Она экологична, ничего не загрязняет, ничего не нарушает, ни во что не врывается губительным диссонансом (за немногими исключениями). • Она даёт жизнь всему сущему на Земле. • Эта энергия даровая. Она разлита повсюду: бери, сколько хочешь, никаких вроде бы препятствий. Поток её постоянен, независимо от того, используем мы его или нет.
Основной недостаток солнечной энергии Её использование сегодня является самым затратным (рис. 3). Следовательно, надо совершенствовать существующие технологии преобразования солнечной энергии с целью увеличения их эффективности и снижения стоимости. Рис. 3. Стоимость электроэнергии, получаемой в США за счет возобновляемых источников энергии
Использование солнечной энергии за рубежом • Для территорий, расположенных до 40° с. ш. , доступно большое и довольно регулярное количество тепла. В этих районах использование солнечной энергии уже широко распространено. • В Японии, например, работает несколько миллионов отопительных систем, нагреваемых солнцем. • В Австралии, США (Флорида), Израиле широко используются различные солнечные установки. Было доказано, что и в северных широтах, между 45° и 55° с. ш. , такие установки возможны и экономически выгодны. • В Валласей, около Ливерпуля (53° с. ш. ), школа обогревается солнечной энергией с 1960 г. • Во Франции дома, обогреваемые солнцем, существуют уже много лет, например, один из них в Шовенси-ле-Шато, расположенном около 49° с. ш. • В Швейцарии такие дома можно встретить в Гренхене, Клотене, Берне и других местах. В Цюрихе зарегистрировано в год в среднем 1693 ч солнечного света. Это обеспечивает ежегодно энергию в 1160 к. Вт-ч со средней мощностью 655 Вт для каждого квадратного метра горизонтальной поверхности.
• В жарких странах, где обычно много солнца, но мало воды, построены опреснительные установки, действующие на солнечной энергии (например, в Бари, в Южной Италии). • В районах пустыни на солнечной энергии работают водяные насосы (Чингетти, Мавритания). • Для научных целей на солнечной энергии построены печи, температура в которых достигает 4000° С (Одейло, Южная Франция). • Электрическая энергия также может вырабатываться солнцем, но изза высокой стоимости производства это пока не экономично. Существует уже много видов приспособлений (котлы, радио, телефоны, часы), которые приводятся в действие солнечной энергией
В Центральной Европе около 50% всей энергии используется для отопления помещений и горячего водоснабжения. Если хотя бы частично удовлетворять эти потребности за счет солнечной энергии, можно за год сэкономить несколько миллионов тонн нефти.
Актуальность использования солнечной энергии в Республике Беларусь Республика Беларусь собственными природными запасами обеспечивает около 15− 18% своих потребностей в топливноэнергетических ресурсах. Недостающее количество топлива и энергии поставляется из России и других стран, на что расходуется ежегодно 1. 7− 2. 0 млрд. долларов США. Поэтому для нас чрезвычайно актуален вопрос поиска собственных экологически чистых источников энергии.
Потенциальная эффективность использования солнечных батарей на территории Беларуси только за счет благоприятных условий инсоляции: • более чем на 10% выше, чем в Польше, Нидерландах; • более чем на 17% выше, чем в Германии, Бельгии, Дании, Ирландии, Великобритании; • еще выше относительно стран расположенных севернее и северо-западнее Республики Беларусь
Величина среднемесячной прямой солнечной радиация для Республики Беларусь Для оценки количества располагаемой солнечной энергии для той или иной местности принято использовать величину прямой солнечной радиации на поверхности Земли. Величина среднемесячной прямой солнечной радиация для Республики Беларусь (на широте г. Минска) по данным NASA Surface meteorology and Solar Energy приведена в таблице 1. Таким образом, суммарная располагаемая солнечная энергия за год составляет порядка 1000 к. Вт·ч/м 2. Таблица 1 - Величина среднемесячной прямой солнечной радиация для Республики Беларусь Месяц Янв Фев Мар Апр Май Июнь Июль Авг Сен Окт Ноя Дек Средн к. Вт·ч/м 2 /день 0. 82 1. 67 2. 78 3. 79 4. 94 4. 96 4. 88 4. 28 2. 75 1. 57 0. 82 0. 57 2. 82
Производство солнечных элементов и установок в Республике Беларусь • В настоящее время у нас отсутствует развитая отрасль производства солнечных элементов и установок на их основе. Однако уже существуют некоторые предприятия, которые наладили их производство. Например, ООО «Электрет» уже более 8 лет разрабатывает и внедряет солнечные водогрейные системы, предназначенные для горячего водоснабжения жилых домов, объектов соцкультбыта и промышленности. В 2009 году в Бресте было создано первое промышленное предприятие СООО «Солар. Груп» по выпуску высокотехнологичных полупроводниковых фотоэлектрических преобразователей (ФЭП). Объем производства на данный момент достигает 1. 3 млн. пластин ФЭП в год. Постоянно улучшается качество производимой продукции. • Во исполнение целевой государственной программы, согласно которой к 2012 году доля местных видов топлива и альтернативных источников энергии в энергобалансе должна быть доведена до 25%, руководством предприятия МО ОАО «Луч» было утверждено новое направление деятельности – проект «Эко. Энерджи» . Целью проекта является освоение, установка, а также оптовая и розничная продажа оборудования, преобразующего энергию солнца и ветра в тепловую и электрическую энергию. В ближайшей перспективе – открытие собственного производства энергосберегающего оборудования на базе МО ОАО «Луч» .
Выводы В Республике Беларусь есть необходимые условия для развития солнечной энергетики. Мы располагаем крупными научноисследовательскими центрами в области микро-, нано- и оптоэлектроники, соответствующим аналитическим и производственным оборудованием, рядом существенных научных результатов в областях материаловедения, химии, технологии кремния, соединений A 3 B 5, A 2 B 6, формирования просветляющих, люминесцентных, защитных покрытий и т. п. , которые могут быть использованы при разработке солнечных элементов. Сравнительно большая материально-техническая база не загружена и пригодна для обеспечения крупносерийного производства солнечных элементов и гелиостанций
Список использованных источников 1. Бондаренко, В. И. От огня и воды к электричеству/ В. И. Бондаренко и др. – М. , 2014 2. Практическое значение солнечной энергии. – Режим доступа: http: //энергиисолнца. рф/практическое-значение-солнечной-эне/. – Дата доступа: 29. 05. 2015 3. Русан, В. Солнечная энергетика: состояние и перспективы использования в Беларуси/ В. Русан, Д. Казакевич// Материалы международной научно-технической конференции «Энергосбережение – важнейшее условие инновационного развития АПК» . – Минск, 2012. 4. Строительная климатология: СНБ 2. 04. 02– 2000// Минстройархитектуры. – Минск, 2001. 5. Тимошук, А. Л. Перспективы использования солнечной энергии в Республике Беларусь/ А. Л. Тимошук, А. А. Данилевский. – Режим доступа: http: //belagromech. basnet. by/img/articles/2012. 01. 26_3_tim_lep_sam/Isp_soln_energ_tim osh. pdf. – Дата доступа: 29. 05. 2015 6. Харченко, Н. В. Индивидуальные солнечные установки / Н. В. Харченко. – М. : Энергоатомиздат, 1991
Скачать презентацию Солнечная энергия в Республике Беларусь Солнце
Солнечная энергия в РБ.pptx