Jaká je budoucnost sluneční energie?
V 21. století se sluneční energie již stala součástí každodenního života.Od solárních vyhřívaných bazénů po domy poháněné na slunci existuje mnoho příkladů, které ukazují užitečnou aplikaci čisté, bezpečné a udržitelné síly slunce.S rostoucí obavy o účinky spalování fosilních paliv a možnosti vyčerpávajících neobnovitelných zdrojů energie vypadá budoucnost sluneční energie jasně.Od roku 2013 není technologie bez jejích problémů a dosud byly aplikace většinou relativně v malém měřítku, ale v této oblasti probíhá velká část výzkumu a došlo k řadě velmi slibných vývojů.
Využití sluneční energie
Slunce je potenciálně obrovským zdrojem obnovitelné čisté energie.Někteří odhadují, že sluneční světlo může produkovat 10 000krát větší sílu, jakou se Země používala na přelomu 21. století.Při efektivním využití této energie však mají být splněny hlavní technologické výzvy.K dispozici je řada různých technologií a ve vývoji, které používají sluneční světlo k poskytování energie.
Sluneční světlo lze použít jednoduše k ohřevu vody, která se pak používá k zajištění ústředního vytápění pro domovy.Alternativně ji lze použít k výrobě elektřiny pomocí fotovoltaických (PV) buněk uspořádaných na solárních panelech.Třetí metodou je soustředit sluneční světlo na cíl pro generování tepla, které může být použity přímo pro průmyslové účely nebo pro poskytování elektřiny.Při vystavení světlu.Fotovoltaické buňky jsou konstruovány tak, aby tento efekt využily, a solární panely se skládají z velkých polí těchto zařízení umístěných tak, aby dostávaly co nejvíce slunečního světla.Společně mohou generovat značné množství elektřiny.Ačkoli od roku 2013 jsou relativně neefektivní, obvykle mají velmi nízké náklady na běh a údržbu a mohou být velmi efektivní při poskytování energie pro domovy.Velká část výzkumu probíhá ve zlepšování účinnosti a konstrukce buněk z levnějších materiálů.Řada alternativ je však předmětem vyšetřování.Tenké filmové buňky mohou být vyrobeny z různých materiálů.Ačkoli jsou v současné době méně efektivní než standardní PV buňky, jsou k výrobě lehké, flexibilní a levnější.Multijunkční buňky mohou dosáhnout účinnosti více než 43%.Jsou strukturovány tak, aby různé části buňky byly vyladěny tak, aby zachytily sluneční světlo na specifických rozsazích vlnových délek, spíše než mít jediný receptor, který postrádá část dostupné energie., někdy se nazývá Gratzel Cell, po Michaelu Gratzelovi, který ji poprvé vyvinul v 90. letech.Tito používají barvivo k zachycení sluneční energie a produkují tok elektronů, které jsou doplněny prostřednictvím kapalné elektrolytové vrstvy níže.Ačkoli jsou potenciálně levné na výrobu, jsou pouze asi 12% efektivní a existují problémy s trvanlivostí, které mohou ovlivnit komerční použití.Například kapalina může zamrznout v chladných podmínkách nebo expandovat, když je teplá, a může unikat.Vědci vyvinuli verzi buňky, ve které je problematický kapalný elektrolyt nahrazen pevným materiálem, který otevírá cestu pro levné a odolné solární panely.Budoucnost sluneční energie spočívá ve výstavbě nových budov a dovybavení mnoha starších.Někteří odborníci předpovídají, že většina, ne -li všechny, nové budovy budou mít na střešech nainstalované solární panely.Protože se také snadno namontují, mnoho starších budov může dostávat upgrady, aby běžely na energii ze Slunce.ExpERT a environmentalisté doufají, že budova zelené energie bude podporována vládami prostřednictvím velkorysých daňových pobídek, osvobození a grantů na alternativní spotřebu energie.V případech, kdy lidé žijí ve vícepodlažním ubytování, je však množství střešního prostoru ve srovnání s počtem domů velmi malé.I když malé, individuální, aplikace mohou odstranit část namáhání z elektrické mřížky, pokud má slunce poskytovat potřeby výkonu měst a průmyslových odvětví, musí jeho budoucnost ležet ve velkých stanicích výroby elektřiny.
Největší problém, kterému čelíVyužití sluneční energie pomocí PV buněk je prostor potřebný k vytvoření elektráren.Rostlina se skládá z tisíců solárních panelů, na rozdíl od těch, které jsou v současné době instalovány v alternativních energetických domech.Z tohoto důvodu vyžadují důsledně slunnou oblast a značné množství prostoru.V současné době jedna z největších elektráren na světě pokrývá více než 10 čtverečních mil (16,9 km
2) a vytváří dostatek elektřiny pro provoz asi 200 000 domů.Někteří odborníci naznačují, že poskytnout energii pro celé Spojené státy, bude by vyžadována oblast přibližně 100 mil (160,9 km) na stranu, pravděpodobně někde v pouštním klimatu amerického jihozápadu.Existují další možnosti pro rozsáhlé využití síly Slunce.Jedním z příkladů je koncentrace technologie sluneční energie (CSP).Spíše než přímé výroby elektřiny, tyto koncentrují sluneční světlo na zahřívání vody a poskytují páru pro řízení turbíny, která vyrábí elektřinu stejně jako konvenční elektrárna.Mohou se skládat z polí parabolických zrcadel, která zaměřují sluneční světlo na lineární trubici naplněnou kapalinou.Alternativně může být teplo ze slunce zaostřeno parabolickým zrcadlem pro zahřívání tekutiny, která řídí Stirling Engine, který poskytuje mechanickou energii pro výrobu elektřiny.-Sledování plochých zrcátek zaostřuje teplo ze slunce na nádobě kapaliny, která se používá k zajištění páry pro generátor.Provozuje řada rostlin a produkuje 10-20 megawattů elektřiny.Budoucí rostliny mohou dodávat až 200 megawattů.Mnoho schémat ocenění mdash;financované různými vládami po celém světě MDASH;Zaměřte se na ekonomické poskytování sluneční energie a ve velkém měřítku.V mnoha zemích občané dostávají finanční pobídky k přechodu na „zelené“ zdroje energie a instalaci vlastních solárních panelů.Odpověď na podporu výzkumu sluneční energie spočívá částečně v rukou občanů světa.To, co obyčejní občané se rozhodnou koupit a podporovat, ovlivní trendy budoucnosti.Instalací solárních panelů, darováním výzkumným organizacím zapojeným do alternativních energií, absolvováním univerzitního titulu v souvisejícím předmětu a hlasováním o opatřeních podporujících alternativní rozvoj energie může mít kdokoli slovo o budoucnosti sluneční energie.