Zasada działania elektrowni słonecznych. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Zasada działania elektrowni słonecznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

Komentarze do artykułu

Promieniowanie słoneczne jest przyjaznym dla środowiska i odnawialnym źródłem energii. Zapasy energii słonecznej są ogromne, roczna ilość energii docierającej do Ziemi wynosi 1,05 * 1018 kWh, z czego 2 * 1017 kWh przypada na powierzchnię lądu. Z tej ilości energii 1,62 * 1016 kWh rocznie można wykorzystać bez szkody dla środowiska, co odpowiada spaleniu 2 * 1012 ton paliwa wzorcowego (toe) rocznie. Ta ostatnia liczba jest 60 razy wyższa od prognozowanej na 2020 r. produkcji wszystkich rodzajów surowców energetycznych na świecie (34,2 mld toe).

Jednak wykorzystanie tej energii do produkcji energii elektrycznej na dużą skalę wiąże się z dużymi trudnościami, z których głównymi są mała gęstość promieniowania słonecznego na powierzchni ziemi oraz nieciągły charakter jego odbioru (noc, zachmurzenie, pochmurne dni). Znane sposoby pokonywania tych przeszkód to tworzenie akumulatorów energii i połączonych systemów energii słonecznej lub jądrowej, a także stosowanie urządzeń skupiających energię słoneczną, które zwiększają jej gęstość. Niestety rozwiązania te nie znalazły szerokiego zastosowania, zwłaszcza w krajach położonych na dużych szerokościach geograficznych, ze względu na brak konkurencyjności w stosunku do tradycyjnych elektrowni.

Całkiem inne wyniki można by osiągnąć, rezygnując z naziemnych elektrowni słonecznych i umieszczając je na orbicie geosynchronicznej.

Idea kosmicznej elektrowni słonecznej (SCES) została po raz pierwszy sformułowana w USA przez P.E. Glaser (RE Glaser) w 1968 roku. Zaproponowano umieszczenie paneli słonecznych dużej mocy na orbicie geosynchronicznej, wyposażonych w przetworniki promieniowania elektromagnetycznego DC-microwave (MW). Wybór orbity geosynchronicznej (ok. 36 000 km) jako lokalizacji SCES zapewnia stacji zawisanie nad określonym punktem na powierzchni ziemi, a zastosowanie ukierunkowanej wiązki promieniowania elektromagnetycznego pozwala na transfer energii ze stacji na Ziemię , gdzie można go przekształcić w prąd elektryczny o częstotliwości przemysłowej. Płaszczyzna orbity geosynchronicznej została wybrana tak, aby pokrywała się z płaszczyzną równika.

Ziemia jest nachylona, jak wiadomo, o godzinie 23,50 do płaszczyzny ekliptyki (ryc. 1), co zapewnia prawie całoroczne oświetlenie paneli słonecznych. Zacienianie akumulatorów przez cień Ziemi obserwuje się w punktach równonocy wiosennej i jesiennej i nie przekracza łącznie 1,2 godziny.

Biorąc również pod uwagę, że gęstość promieniowania słonecznego na orbicie geostacjonarnej wynosi 1,4 kW/m2, czyli 2-2,5 razy więcej niż średnia na Ziemi, przewaga SCES nad stacjami naziemnymi staje się oczywista.

Zasada działania elektrowni słonecznych

Oczywiście nie mniej oczywiste są trudności, przede wszystkim ekonomiczne, związane z realizacją tego projektu. Jednak dobrze znanym bodźcem do rozwoju prac w tej korekcie, oprócz stworzenia odnawialnego źródła energii, jest rozwiązanie problemu ochrony środowiska przed coraz większym zanieczyszczeniem termicznym planety termicznymi odpadami cywilizacja przemysłowa. Próby ochrony poszczególnych krajów przed szkodliwym wpływem własnego przemysłu, wynoszenie go poza terytorium kraju, już dziś nie są w stanie rozwiązać tego globalnego problemu, a proponowana przez pisarzy science fiction budowa fabryk na orbitach okołoziemskich nie nie wydaje się odległą przyszłością.

Nic więc dziwnego, że od końca lat 60. XX wieku rozpoczęto intensywne badania teoretyczne i eksperymentalne różnych opcji potężnych stacji słonecznych na orbicie geosynchronicznej oraz poszczególnych elementów ich konstrukcji.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Spis ludności w oceanie 17.08.2010

W międzynarodowym projekcie „Spis ludności mórz” współpracuje ponad 2000 biologów z różnych krajów świata.

Projekt trwał dziesięć lat i dobiega końca. Odkryto ponad 50 000 nowych form życia morskiego, w tym 16 000 gatunków robaków morskich, setki małych skorupiaków i wiele drobnoustrojów.

Uważa się, że w morzach i oceanach żyje miliard gatunków drobnoustrojów, a ich całkowita liczba to nonillion - jest to jednostka z 30 zerami. Pod względem wagi drobnoustroje mogą stanowić 90% całej biomasy w morzu.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Pokrywa lodowa Grenlandii topnieje w katastrofalny sposób

▪ Przywrócona światłoczułość komórek po śmierci dawcy

▪ Woda z powietrza

▪ PocketBook CAD Reader z wyświetlaczem E Ink Fina

▪ Rekord startu w kosmos

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ Sekcja serwisu Modelowanie. Wybór artykułu

▪ artykuł Ludzie z czystym sumieniem. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kiedy powstał pierwszy plastik? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Działanie dysz suszarki. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Uniwersalny statecznik elektroniczny z ciepłym startem do świetlówek T8. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Przysłowia i powiedzenia Talysh. Duży wybór

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn