eGospodarka.pl
eGospodarka.pl poleca

eGospodarka.plWiadomościGospodarkaPrzemysł › Energia słoneczna zastąpi ropę?

Energia słoneczna zastąpi ropę?

2009-07-22 14:09

Przeczytaj także: Odnawialne źrodła energii w UE - Raport o OZE 2016


Średnio na metr kwadratowy powierzchni Słońce dostarcza 180W energii, jest to wartość uśredniona, amplitudy dla całej planety są bardzo duże, a jej poziom jest głownie uzależniony, jak już wspomniałem od szerokości geograficznej. W tych promieniach drzemie ogromny potencjał, naukowcy głoszą, iż jeśli udało by się wykorzystać tylko 20% energii przez nią niesionej, obszar o powierzchni równej jednej czwartej powierzchni Kalifornii, mógłby pokryć całość potrzeb energetycznych Stanów Zjednoczonych. Inne wyliczenia wskazują, że dzisiejsze baterie słoneczne ustawione na powierzchni 500 tys. kilometrów kwadratowych pustyni Sahara, przy efektywności zaledwie 10% pokryłby zapotrzebowanie na energię elektryczną całej ludności.

Jak więc wykorzystać tą darmową elektrownię? Jest wiele sposobów, by je przedstawić, należy podzielić energię słoneczną na energię niskiej jakości, z której każdy może skorzystać oraz wysokiej jakości. Energia słoneczna niskiej jakości, pozwala na uzyskanie temperatur niższych niż 100 stopni Celsjusza i może być z powodzeniem wykorzystywana w każdym gospodarstwie domowym. Najprostszym przykładem, nie wymagającym żadnych nakładów finansowych jest okno. Okno które „wychodzi” na południe. Dzięki czemu słońce przez dłuższy czas może nagrzewać szybę, która stopniowa uwalnia energię do ogrzania pomieszczenia. Podobnie dzieje się ze ścianami dlatego coraz częściej wykorzystywana jest ta technika przy projektowaniu budynków. Wykorzystuje się materiały, które akumulują ciepło, a następnie stopniowo je oddają. Prosta metoda, która w znacznym stopniu pozwala zaoszczędzić energię na ogrzanie pomieszczenia. Taką energię można wykorzystać na wiele sposobów, choćby poprzez ogrzewanie zbiorników wodnych umieszczonych na dachu, czy ogrzewanie rur przez które przepływa woda. Są to niezwykle proste sposoby, a ich poziom zaawansowania technologicznego praktycznie żaden, niestety koszt instalacji odstrasza wielu potencjalnych użytkowników. Oczywiście na dłuższą metę ma to wymierne korzyści finansowe, inwestycja zwraca się po wielu latach. Nie jest to jednak rozwiązanie idealne dla klimatu umiarkowanego czy zimnego, gdzie energia elektryczna najbardziej potrzebna jest zimą, a wtedy promieni słonecznych jest najmniej. Nie zmienia to jednak faktu, że nawet w krajach wysoko położonych, jak Wielka Brytania czy Niemcy, pozwoliłoby to na wytworzenie ok. 50% energii w ciągu roku, przy pomocy alternatywnych źródeł. Niestety rządy nie zachęcają swoich obywateli do podejmowania takich działań, np. poprzez ulgi podatkowe, a koszt takiej instalacji jest na tyle wysoki by skutecznie odstraszać nabywców.

Jak jednak wykorzystać energię słoneczną w celach przemysłowych? Odpowiedzią na to pytania jest elektrownia słoneczna. Pierwsza taka elektrownia powstała w Kalifornii w okolicach Barstow, nosi nazwę Solar One. Jest to prototypowa budowla składająca się z 2000 zwierciadeł, każde o powierzchni 2m^2, które w ciągu dnia może dostarczyć 100MW mocy. Właściwa elektrownia powinna być dziesięciokrotnie większa i zbudowana na obszarze pustynnym. Przede wszystkim z uwagi na nasłonecznienie i równie ważny czynnik, tym razem ekonomiczny – cenę gruntów. Koszt budowy takiej elektrowni jest ogromny, z uwagi na ogromną ilość zwierciadeł i układów sterowania. Elektrownia ta ma dość prosty system działania, zwierciadła odbijające światło kierują je wprost na czubek wieży znajdujący się w samym środku okręgu przez nie utworzonego . W wieży znajduje się ciecz (woda lub ciekły metal), która w wyniku parowania bądź przenoszenia ciepła wprawia w ruch turbiny prądotwórcze. Obecnie wydajność takich elektrowni jest niewielka i wynosi ok. 20%. Przy bardzo wysokich kosztach budowy, staje się ona zupełnie nieopłacalna, jednak rosnące ceny ropy i postęp technologiczny sprawią zapewne, iż za kilkadziesiąt lat pojawią się one masowo na naszym globie produkując zieloną energię.

Innym sposobem pozyskiwania energii są ogniwa fotoelektryczne, w których prąd wytwarzany jest w wyniku reakcji promieni świetlnych z elektronami półprzewodników. Ogniwa fotoelektryczne są powszechnie znane i stosowane na całym świecie, to te urządzenia, które często można zaobserwować na dachach budynków. I tu jednak, największym problemem jest ich wydajność oraz koszt wytworzenia. Najlepsze i najdroższe ogniwa osiągają wydajność rzędu 12-15%, te tańsze, powszechnie stosowane już tylko 4-6%. Ich zaletą jest wykorzystywanie zarówno promieniowania bezpośredniego jaki rozproszonego oraz bezpośrednie wytwarzanie prądu stałego, które bez problemu można zmienić w zmienny. Możliwe jest również magazynowanie tej energii, co niewątpliwie jest dużą zaletą. Wady tych urządzeń, nie pozwalają jednak na ich upowszechnienie. Szczególnie wydajność pozostawia wiele do życzenia. Ogniowo o średnicy 7cm pozwala wytworzyć 0.7 wata, pod warunkiem, że pracuje w pełnym nasłonecznieniu . By uzyskać większe ilości energii, można oczywiście łączyć ogniwa, jednak wtedy koszty będą ogromne .

Przeczytaj także

Eksperci egospodarka.pl

1 1 1

Wpisz nazwę miasta, dla którego chcesz znaleźć jednostkę ZUS.

Wzory dokumentów

Bezpłatne wzory dokumentów i formularzy.
Wyszukaj i pobierz za darmo: