Слънчева енергия означава енергия от светлината и топлината, излъчвани от слънцето. Този източник на енергия може да бъде използван във фотоволтаична или термична форма, генерирайки съответно електрическа и топлинна енергия. За това, че се счита за а чист източник на енергия, слънчевата енергия е един от най-обещаващите алтернативни източници за получаване на енергия.
Прочетете също: Алтернативни източници на енергия
Как работи слънчевата енергия?
Слънчевата енергия, както подсказва името й, се отнася до енергия, чийто източник е Слънцето. Улавянето му може да се извърши чрез няколко технологии, като фотоволтаични панели, хелиотермични инсталации и слънчеви нагреватели.
По принцип, когато е уловена, слънчевата светлина се превръща в енергия. При фотоволтаичните панели и хелиотермалните централи слънчевата светлина се преобразува в електрическа и топлинна енергия. При слънчевото отопление слънчевата светлина се превръща в топлинна енергия.
Видове слънчева енергия
Слънчевата енергия може да се използва за производство на електричество чрез две системи: хелиотермална и фотоволтаична.
фотоволтаична слънчева енергия
Фотоволтаичната слънчева енергия не е нищо повече от директно преобразуване на слънчевата радиация в електрическа енергия. Това преобразуване се извършва чрез повиквания Фотоволтаични клетки, съставен от полупроводников материал, обикновено силиций. Когато се фокусира върху клетките, слънчевата светлина предизвиква движението на електрони от проводящия материал, пренасяйки ги през материал, докато не бъдат уловени от електрическо поле (образувано от потенциална разлика между полупроводници). По този начин се генерира електричество.
Състои се от панели, модули и електрическо оборудване, фотоволтаичната система не изисква среда с висока радиация, за да функционира. Въпреки това, количеството произведена енергия зависи от плътността на облаците, тоест колкото по-малко облаци в небето, толкова по-голямо е производството на електричество.
Този начин за получаване на енергия, един от най-обещаващите в момента, се разраства все повече и повече поради намаляването на цените и предлаганите стимули за страните да приемат възобновяеми енергийни източници. енергия.
Прочетете също:Какво е термоелектрическа енергия?
Слънчевите панели улавят слънчевата радиация, превръщайки я в енергия, която захранва домовете.
хелиотермална слънчева енергия
В хелиотермалната система енергията от слънцето се трансформира в топлина, основно загрявайки водата в домове, хотели и клубове. За да стане възможно това, се използват слънчеви панели (огледала, колектори, хелиостати), които отразяват слънчевата светлина, концентрирайки я в една точка, където има приемник.
Приемникът е направен от течност, която се нагрява от слънчева светлина, отразена от панелите. Тази течност е отговорна за съхраняването на топлина, затоплянето на водата в растенията и по този начин произвежда пара. Тази пара движи турбините в инсталациите, предизвиквайки задействането на генераторите, които произвеждат електричество.
Региони с висока слънчева честота, малко облаци и равнинен терен са подходящи за производство на хелиотермална слънчева енергия. В Бразилия регионите Североизток, Среден Запад и Югоизток се открояват в производството на този вид слънчева енергия.
Знайте също: Производство на вятърна енергия в Сеара
Предимства и недостатъци
Слънчевата енергия се счита за а възобновяем източник на енергия, тъй като се получава чрез неизчерпаем източник: Слънцето. Въпреки многобройните ползи за околната среда, използването на този енергиен източник има и някои недостатъци. Обърнете внимание на таблицата по-долу:
Ползи |
Недостатъци |
Възобновяем и неизчерпаем източник на енергия. |
За да бъде произведен, слънчевият панел консумира голямо количество енергия, което понякога е по-голямо от енергията, генерирана от него. |
Незамърсяващ. |
Високи цени по отношение на производството на енергия чрез невъзобновяеми източници. |
Изисква малко поддръжка в производствените си предприятия. |
Променливо производство според атмосферните условия. |
Слънчевите панели стават все по-ефективни и с по-ниски разходи. |
През нощта слънчевата енергия не се произвежда. |
Жизнеспособен енергиен източник за отдалечени и труднодостъпни места, тъй като не изисква големи инвестиции в поддръжка на оборудването. |
Регионите, разположени в средни/високи географски ширини, произвеждат малко енергия през зимата. |
Отличен източник на енергия за тропически страни, като Бразилия, чиято слънчева радиация обикновено е интензивна през голяма част от годината. |
Съхранението на този вид енергия е неефективно в сравнение с водноелектрическата енергия, изкопаемите горива и биомасата. |
Изисква по-малко обширни площи за производство. |
Изисква ефективна система за съхранение. |
Знам повече: Знайте какво е биоенергия
слънчева енергия в Бразилия
Бразилия беше първата слаборазвита страна, която произвежда фотоволтаични клетки. Тъй като се намира близо до екватора, регион с висока слънчева честота, страната има изключително благоприятен сценарий за производство на енергия от слънчева енергия. Освен това, той е в изобилие от силиций, суровината, използвана за производството на фотоволтаични клетки.
В момента Бразилия разполага с около 30 хиляди фотоволтаични генератори на енергия. Според Abrava (Бразилската асоциация по хладилни, климатични, вентилационни и отоплителни системи) в страната има около 500 000 жилищни слънчеви колектора. Прогнозата е, че Бразилия ще приключи 2018 г. с инсталиран капацитет на слънчева енергия близо 2,5 гигавата, ефективност с около 115% по-висока в сравнение с предходната година.
В страната все още има проекти за генериране на хелиотермична енергия, главно в Североизточния регион. През 2010 г. Министерството на мините и енергетиката и Министерството на науката, технологиите и иновациите инициираха споразумение за изграждане на изследователска платформа в Петролина, Пернамбуко, с цел въвеждане на слънчева енергия на пазара бразилски.
Прочетете още:Производство на енергия от водноелектрически централи
Друг проект е SMILE (хибридна слънчева система с микротурбина за производство на електроенергия и когенерация на топлина в Агроиндустрия), чиято цел е изграждането на две соларни централи за производство на електроенергия, интегрирана в дейностите агропромишлен. Прогнозата е, че завод ще бъде построен в Пирасунунга, в щата Сао Пауло, и още един в Кайкара до Рио до Венто, в Рио Гранде до Норте.
Въпреки това разходите за генериране на слънчева енергия все още са доста високи в сравнение с други енергийни източници, като хидравлика и изкопаеми горива. Инсталирането на слънчева енергийна система в Бразилия струва около 3500 евро за kWp (пиков киловат). Високата цена на инсталацията, добавена към липсата на информация за ефективността на фотоволтаичните панели, обяснява факта, че слънчевата енергия все още не е достигнала до повечето домове, заведения и индустрии в страната Бразилия. Следователно страната все още не е сред лидерите в производството и използването на слънчева енергия.
Знам повече: Електроразпределение в Бразилия
Слънчева енергия в света
Въпреки нарастването на използването на слънчева енергия през последните години, тази форма на енергия представлява само 1,3% от електроенергията, произведена в света.
Що се отнася до използването на слънчева енергия, Китай се очертава като лидер в класацията на страните, които инвестират в този сектор, представлявайки около 26% от световните инсталации за слънчева енергия. Страни като Съединените щати и Япония също се открояват, всяка от които представлява приблизително 13% от производството.
Вижте по-долу списъка на водещите страни в производството на слънчева енергия:
Китай |
През 2016 г. на Китай се падат около 40% от световния инсталиран слънчев капацитет. |
Германия |
Това е страната с най-висок инсталиран слънчев капацитет на човек, около 500 вата на жител. |
Япония |
Това е втората страна с най-висок инсталиран слънчев капацитет на човек, с приблизително 337 вата на жител. |
нас |
Слънчевата енергия представлява около 10% от производството на електроенергия в тази страна. |
Италия |
Около 7,8% от производството на електроенергия в тази страна е представено от слънчева енергия. |
от Рафаела Соуза
Завършил география
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-solar.htm