Источники Электричества

Солнечные Электростанции.
Системы Солнечных Батарей.

Тема — Солнечные Электростанции. Системы Солнечных Батарей.


Солнечные Электростанции. Системы Солнечных Батарей.Как известно солнечное излучение является возобновляемым и совершенно экологически чистый источник энергии. Запасы энергии у солнца огромны. К началу 19 века людьми было разработано и сделано большое количество различных принципов преобразования энергии тепла в электроэнергию. Данные принципы можно разделить условно на машинные и безмашинные. Безмашинные принципы часто называют способами прямого обращения энергии, так как в них отсутствует промежуточная стадия преобразования энергии тепла в механическую работу.


Некоторые солнечные электростанции и системы солнечных батарей работают на принципе машинного преобразования. При этом используя паро и газотурбинные установки. Общая схема газотурбинной замкнутой системы выглядит так. Солнечное излучение, которое концентрировано на поверхности котла, подогревает рабочее вещество (обычно это инертный газ) до температур около 1200—1500 градусов по Кельвину. Далее под определённым давлением подает разогретый газ на лопасти газовой турбины, что приводит в движение электрогенератор.


Однажды проводимые испытания 3-х киловаттной газотурбинной системы, которые проводились в 1977 году на 5-и метровом параболическом концентраторе, показали, что энергетические системы подобного типа довольно маневренны. Непосредственный выход на номинальный режим работы и обороты равен не более одной минуты с того момента, как было произведено наведение солнечного пятна на рабочую полость котла. КПД такой системы равен около 11%. От различных недостатков, которые присущи машинным преобразователям солнечной энергии, свободны энергосистемы с безмашинными преобразователями (фотоэлектрическая установка), напрямую трансформирующую солнечную энергию в электрический ток.


Давайте с Вами рассмотрим фотоэлектрический принцип преобразования солнечной энергии. Солнечные электростанции и системы солнечных батарей используют действие внешнего фотоэффекта, который возникает в полупроводнике на р-п переходе при прямом освещении его солнечным светом. Делают р-п (либо п-р) переход через непосредственное введение в специальный полупроводниковый монокристаллический материал некоторую примесь со знаком противоположной проводимости. Если происходит попадание солнечного света на данный р-п переход, происходит некоторое возбуждение имеющихся электронов валентной зоны полупроводника и образуется ток во внешней электрической цепи. КПД нынешних солнечных электростанций и систем солнечных батарей достигает 13—15%.


Солнечные электростанции имеют одну значительную проблему. Принимать и применять чистую солнечную радиацию на поверхности Земли сильно мешает наша атмосфера. Значит, для повышения коэффициента полезного действия систем солнечных батарей необходимо разместить солнечные электростанции в не атмосферы, то есть, на околоземной орбите в космосе. В этом случае уже не будет помехой атмосфера. Невесомость даст возможность делать многокилометровые системы, что необходимы для преобразования солнечной энергии. У таких солнечных электростанций есть огромное достоинство. Непосредственное преобразование солнечной энергии в электрическую энергию сопровождается выделением тепла, и отвод его в космос, в итоге, позволит предотвратить перегревание атмосферы земли.


Что из себя будут представлять космические солнечные электростанции и системы солнечных батарей, сегодня точно сказать невозможно. К разработке таких солнечных электростанций приступили еще в 60-х годах. Любой проект космической солнечной электростанции подразумевает, что это огромное сооружение. Даже малая космическая солнечная электростанция должна иметь вес в десятки тысяч тонн.


Нынешние методы выведения уже в состоянии транспортировать части солнечной электростанции на низкую опорную орбиту земли. Для того что бы уменьшить массу зеркал отражения, которые концентрируют солнечное излучение, можно делать их из специальной тонкой хорошо отражающей пленки. Собранные воедино отдельные фрагменты космической солнечной электростанции необходимо транспортировать на высокую орбиту и уже там полностью состыковать. Так что будет ждать данного проекта и надеяться на лучшее.


Узнал что-то Новое?
Поставь Свой Плюс»



 
« Пред.   След. »
обучение электрике