11 интересных фактов о солнечной энергии
Солнечная энергетика — один из мощных поставщиков возобновляемой энергии на Земле. Миллиарды лет Солнце дает свет, тепло и энергию для жизни на нашей планете. C 1839 года началось развитие солнечной энергетики и продолжает набирать обороты изо дня в день. Фактов о солнечной энергии и ее употреблении — неиссякаемое множество.
11 самых интересных фактов о солнечной энергетике:
- Солнечная энергия — чистый и естественный метод получения энергии, она не представляет биологической или экологической опасности.
- В развивающихся странах газ, нефть и уголь уже стали дороже солнечной энергии.
- За последние три года было установлено 60% всех солнечных батарей. Страны, занимающие лидирующие позиции в использовании энергии Солнца — Германия, Испания, Япония.
- 50% всех солнечных систем производится в Стране восходящего солнца для работы в домах обычных японцев. Японская государственная политика стимулирует жителей пользоваться панелями и возмещает почти половину затрат на их установку.
- 1 кВт от сжигания 77 килограмм угля равен 1 кВт, выработанной солнечной панелью.
- Широкое распространение и применение солнечных батарей стало реальным благодаря американским ученым и промышленникам, создавшим в 1955 году Ассоциацию Солнечной Энергетики.
- Солнечная погода не нужна для работы панелей, энергия вырабатывается и при облачности. Аккумулятор накапливает электричество в солнечные дни, а расходует его в пасмурные и непогожие.
- Солнечные лучи достигают Землю всего за 8 минут.
- Самая мощная заполярная солнечная электростанция находится в Российской Федерации. Она была построена в Якутии в 2016 году. Среднегодовая выработка электроэнергии солнцем на станции позволит сэкономить 16 000 000 рублей или 300 тонн топлива.
- По данным исследований Германского Аэрокосмического Центра: если в Сахаре поместить солнечные панели, то 1% пустыни будет достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией весь мир! Ежегодно человечество использует 13 ТВт энергии, а Сахара может подарить миру 450 ТВт энергии.
- Китайские ученые планируют создать первую солнечную электростанцию в космосе к 2020 году. Вес станции будет около 10 000 тонн, а стоимость разработки — 1 триллион долларов.
Популярность энергетики Солнца в России растет с каждым днем. Сжигание газа, нефти и угля приводит к загрязнению окружающей среды и глобальному потеплению. Устанавливая солнечные коллекторы мы меняем жизнь к лучшему!
Источник
30 фактов о солнечной энергии
Потребление невозобновляемых источников энергии, таких как нефть, газ, уголь и торф эксплуатируется человечеством с возрастающей интенсивностью. Мировые запасы природных энергоносителей расходуются гораздо быстрее, чем образовываются новые залежи в недрах земли. К тому же, добыча природных ископаемых наносит огромный вред экологии планеты. Сегодня во всем мире начался процесс перехода к другим, более эффективным ресурсам возобновляемых энергий – энергии солнца, ветра, геотермальной энергии. Самой развитой из всех секторов возобновляемых источников энергии является энергия солнца. Сфера покорения солнечной энергии активно развивается и расширяет свою географию. Подборка самых интересных фактов о солнечной энергии смогут помочь оценить потенциал применения солнечной энергии для удовлетворения глобальных потребностей человечества и спасти нашу планету от разрушения.
Что такое солнечная энергия?
Солнечная энергия важнейший сырьевой ресурс и самый мощный поставщик возобновляемой энергии на планете. Солнце миллиарды лет дарит Земле тепло, свет и является наиболее важным источником энергии для всех жизненных форм на планете. Основное отличие возобновляемых источников энергии от невозобновляемых природных ресурсов (горючих ископаемых) в том, что запасы восполняются в природе естественным образом и размеры их неограниченны. История солнечной энергии берет свое начало в 1839 году и с того времени процесс инноваций набирает обороты из года в год.
Cолнечная энергия и ее использование
Применение современных технологий значительно расширили сферу использования солнечной энергии для нужд человечества. Энергия солнца успешно используется для горячего водоснабжения, обеспечения теплом и электричеством домов и офисных зданий. Интенсивность солнечного излучения зависит от географического месторасположения, времени суток, времени года и погодных условий. Солнечная энергия является самым чистым источником энергии, не требующих больших материалоемких затрат
30 фактов о солнечной энергии
Факт 1. Солнечная энергия является общедоступным, бесплатным и неисчерпаемым источником энергии. Хотя расстояние от Земли до Солнца составляет 92,96 миллионов миль, однако поток солнечного света достигает поверхности Земли примерно за 10 минут.
Факт 2. Использование современных технологий способных преобразовать солнечную энергию дает возможность обеспечивать электричеством и теплом дома практически в любом углу земного шара.
Факт 3. Солнечную энергию по методу использования энергетических систем подразделяют на активную и пассивную. Примерами активной системы использования солнечной энергии могут служить фотоэлектрические панели, солнечные коллекторы. Пассивные технологии солнечной энергии применяются при проектировании зданий с учетом климатических условий, выбора строительного материала и максимального использования энергии солнца, для освещения, обогрева, циркуляции воздуха в помещениях
Факт 4. Мощность поступающего солнечного излучения в верхних слоях атмосферы Земли составляет 174 петаватт (PW). Около 30% отражается обратно в космос, а остальное поглощается океанами, облаками и сушей. Это в десятки тысяч раз больше общепринятых показателей мощности всех электростанций на планете.
Факт 5. Важную роль в изоляции солнечного излучения играет непрерывный процесс циркуляции воды. Гидрологический цикл в природе происходит под влиянием солнечной энергии и силы тяжести, которые перемещают воду между океанами, атмосферой и землей. Этот процесс вызывает процесс конденсации влаги в облаках, после чего она выпадает на землю в виде осадков.
Факт 6. Энергия солнечного света, преобразованная в зеленых растениях в процессе фотосинтеза, может накапливать химическую энергию. В результате разложения растений в недрах земли образовываются такие полезные ископаемые как нефть, газ, уголь и торф, которые успешно используются человечеством.
Факт 7. В сельском хозяйстве и садоводстве специалисты стремятся использовать энергию солнца по максимуму. Биоинтенсивное земледелие, например, включает создание смешанных посадок, выращивание специальных культур круглый год. Биоинтенсивное сельское хозяйство позволяет использовать до 99% меньше энергии, чем коммерческое сельское хозяйство.
Факт 8. Устройств подогрева воды за счет солнечной энергии нашим предкам были известны довольно давно. В регионах, где температурные показатели достигают высоких отметок вполне реально активное использование солнечного подогрева воды и отопления зданий.
Факт 9. Солнечные дымоходы и пассивные системы вентиляции с использованием конвекции воздуха нагретого солнечной энергией широко применялось еще в древности. Нагретая труба и воздух под воздействием солнца создают эффект всасывания и могут использоваться как для проветривания так и для охлаждения помещений
Факт 10. Солнечная энергия успешно применяется в солнечном опреснении морской воды. В качестве испарителя-опреснителя соленой воды выступает солнце. Полученную пресную воду можно использовать для нужд сельского хозяйства, в промышленности и в быту.
Факт 11. Одежду можно прекрасно сушить на солнце. Благодаря солнечным лучам постельное белье и одежда пахнут свежестью, к тому же солнечный свет это природный отбеливатель и дезинфектор.
Факт 12. Энергия солнца поможет приготовить, высушить или пастеризовать пищу.
Факт 13. Солнечная энергия может быть преобразована в электрическую. В настоящее время существует два метода преобразования энергии солнца в электричество с помощью фотовольтаики (или чаще его называют прямым методом преобразования) или концентрированной солнечной энергии (непрямой метод). Прямой метод (безмашинный) — это когда энергия солнца непосредственно преобразуется в электрическую без промежуточной стадии. В непрямом (машинном методе) имеет место промежуточная стадия преобразования энергии
Факт 14. Преобразованная энергии солнечного света в органических веществах при помощи фотосинтеза давно используется в качестве сырья для технических нужд человечества. Такие виды топлива, как биогаз, биодизель и другие углеводороды, полученные из биомассы водородным или метановым способом, динамично развиваются в качестве источника энергии во многих отраслях народного хозяйства.
Факт 15. Солнечные тепловые системы хранения способны накапливать энергию и отдавать ее для последующего использования за счет материалов с высокой удельной теплоемкостью. К таким тепловым накопителям энергии относятся камень, крупнозернистый гравий, галька, земля, вода, соль, а также другие вещества. Вещества способны накапливать тепло при смене агрегатного состояния (плавлении-твердении, испарении-конденсации) таким образом энергии накапливается много, а температура практически не меняется.
Факт 16. Нефтяной кризис 1970 года предопределил, как краткосрочные, так и долгосрочные перспективы в мировой экономике в потребление нефти в качестве основного горючего. Наметились тенденции широкого внедрения и распространения альтернативных источников энергии, таких как энергия солнца и энергии ветра, земли, гейзеров.
Факт 17. Как источник энергии будущего, солнечная энергия — это исключительно чистый, простой и естественный способ получения энергии, который не связан ни с какой биологической опасностью.
Факт 18. При помощи специальных конструкций энергию солнца преобразовывают в тепло или электричество, которая используется в различных отраслях народного хозяйства.
Факт 19. Солнечная энергия не наносит никакого вреда окружающей среде, является экологически чистым источником, не расходуют ресурсы полезных ископаемых и не нарушает тепловой баланс планеты.
Факт 20. Солнечная энергия является одним из наиболее широко используемых, надежных возобновляемых источников энергии.
Факт 21. Использование солнечного излучения особенно важно в космосе. Энергия солнца является одним из немногих источников энергии для обеспечения работоспособности спутников, автоматических межпланетных станций и космических кораблей.
Факт 22. Современные разработки и научные исследования в области солнечной энергии с применением нанотехнологий в будущем уменьшат затраты, и увеличат эффективность преобразования излучения Солнца в электричество.
Факт 23. Солнечная энергия в будущем может стать основным источником непрерывно возобновляемой энергии в биосфере Земли.
Факт 24. Земля получает около 1366 ватт прямого солнечного излучения на квадратный метр.
Факт 25. Самым распространенным способом получения альтернативной энергии являются солнечные электростанции. Крупнейшая в мире солнечная электростанция находится в пустыне Мохаве в Калифорнии, электростанция «Айванпа» занимает площадь 13 кв.км. Данная станция производит около 30% от всей «термальной энергии», производимой в США.
Факт 26. Солнечная энергия способна полностью решить энергетические проблемы, когда потребность в ее использовании носит временный характер. Наиболее интересные из них это защитный чехол для мобильного телефона, рюкзак с солнечной панелью, солнечные Bluetooth-наушники. Такие зарядные устройства позволяют зарядить любую электронику, в которой есть выход USB
Факт 27. Современные калькуляторы, применяемые в вычислительной технике, относится к виду самых простых и маломощных источников электрического тока основанных на работе от энергии солнечного света.
Факт 28. Солнечные панели могут использоваться для обеспечения электроэнергией. Такие устройства практически не требуют технического обслуживания.
Факт 29. По сути, такая энергия солнечного излучения бесплатная, единственные затраты — это изначальная стоимость оборудования. Кроме того, во многих странах существует множество государственных программ и налоговых льгот, предназначенные для стимулирования использования энергии солнца. Подобная политика государства позволяет существенно сэкономить средства владельцев на установку таких устройств.
Факт 30. Солнечная энергия вседоступный, неиссякаемый, экологический чистый и бесшумный источник электроэнергии. Отсутствие потребности в топливном ресурсе предоставляет возможность не зависеть от его стоимости и исключает проблемы транспортировки
Источник
Интересные факты о солнечной энергии
. Каждую секунду Земля получает 170 миллиардов ватт от солнечных вспышек
Солнце вырабатывает огромное количество энергии. Благодаря ей на Земле происходят жизненно важные процессы, наподобие водного цикла. Более 170 миллиардов ватт солнечной энергии каждую секунду «врезается» в земную атмосферу.
Чтобы сравнить эти невероятные масштабы, представьте, что в среднем смартфон потребляет около двух тысяч ватт в течение года. Солнце посылает в миллиард раз больше энергии в атмосферу каждую секунду!
Не вся солнечная энергия, которая достигает атмосферы, попадает на поверхность Земли. Атмосфера поглощает и отражает часть энергии обратно в космос, облака также отражают и поглощают энергию.
На самом деле только 50 % солнечной энергии проходит через атмосферу и попадает на поверхность Земли. И это очень хорошо, поскольку, если бы поверхности Земли достигало 100 процентов солнечной энергии, то наша жизнь кардинально бы отличалась от нынешней.
2. Когда мы едим фрукты и овощи, мы получаем калории от Солнца
Растения также могут нам поведать довольно интересные факты о солнечной энергии. Например, мы используем их, даже не подозревая, что растения еще один источник солнечной энергии. Оказывается, солнечная энергия играет очень важную роль в процессе фотосинтеза, генерирующий необходимый нам кислород.
Химическая реакция фотосинтеза преобразует воздух, воду и другие питательные вещества, так что растения, цветы и листья деревьев могут расти. Когда мы едим фрукты и овощи, мы потребляем калории, которые были созданы при помощи энергии Солнца. Так что, когда мы едим овощи, мы на самом деле получаем энергию от Солнца. Это один из удивительных фактов о солнечной энергии, который говорит нам, что мы используем солнечную энергию, даже когда мы не осознаем этого.
Люди едят мясо животных, которые в свою очередь едят корм, изготовленный из растений. Та энергия, которую мы получаем, употребляя в пищу мясо, происходит от энергии, которая «накапливается» в животных из растений. Это еще один удивительный факт о солнечной энергии – даже когда мы едим мясо, мы получаем энергию от Солнца.
3. Витамин D создается в нашем организме за счет солнечной энергии
Люди, как растения, также использую солнечную энергию в качестве витаминов.
Но в отличие от растений, мы не зависим от этой энергии настолько сильно. Тем не менее, наше тело нуждается в солнечной энергии, чтобы выполнять различные химические процессы. Например, чтобы вырабатывать в организме витамин D.
В коже человека находится определенный тип холестерина, который преобразует предварительный тип витамина в витамин D, который защищает кожу от ультрафиолетового излучения. Предварительно, «витаминовая заготовка», при ультрафиолетовом излучении Солнца, попадает в печень, которая в конечном итоге вырабатывает столь необходимый организму витамин D.
4. Первая солнечная электростанция была построена в 1912 году
Солнечная энергия участвует в круговороте воды в природе. Солнце нагревает воду на Земле, и это вызывает испарение, которое преобразуется в осадки в виде дождя или снега.
Когда вода и другие жидкости нагреваются от солнечной энергии, они претерпевают изменения и превращаются в газ. Для воды, этот газ является паром. Уже в 1897 году, Фрэнк Шуман создал систему, которая использует энергию Солнца, чтобы привести в движение маленький двигатель. Его более поздние системы улучшались и использовали воду для питания полноразмерного парового двигателя.
В 1912 году Шуман запатентовал свою систему и построил первую солнечную электростанцию энергии в Египте. Это один из наиболее важных фактов в истории использования солнечной энергии. Электростанция Шумана была способна получать 45-52 киловатт, и стало первым масштабным коммерческим использованием солнечной энергии. По сегодняшним меркам это небольшой масштаб, но он дал начало широкому применению солнечной энергии. Этот факт вдохновил будущих изобретателей двигаться дальше.
Солнечная тепловая энергия является одним из видов технологий, которая способная нагревать воду, а затем использовать ее изменения, чтобы привести в действие машину. Шуман оказался провидцем, который показал всем, что солнечную энергию можно будет использовать, когда на Земле исчерпаются запасы угля и нефти.
5. Прохладный напиток в жаркий день является пассивной солнечной технологией
Есть два основных типа технологий, используемых для «захвата» и применения энергии Солнца: активные и пассивные.
Активные солнечные технологии, такие как солнечные панели, собирают солнечную энергию и преобразовывают ее в электрическую. Активная солнечная технология поставляет энергию для ее использования.
Пассивные солнечные технологии направлены на снижение использования энергии из других источников. Она может быть чем-то простым. Например, крыша дома со специальным отражающим покрытием, необходимым для уменьшения количества поступающей энергии. Это необходимо для охлаждения дома летом. Пассивные солнечные технологии работают за счет уменьшения количества энергии. Даже прохладительный напиток в жаркий день является одним из видов пассивной солнечной технологии.
6. Панели солнечных батарей используют фотоны, чтобы создавать экситоны и электронные поля
Когда люди думают о солнечной энергии, они часто представляют себе солнечные панели. Эти панели содержат «солнечные клетки», которые также известны как фотоэлементы, благодаря которым происходит фотоэлектрический эффект.
Фотоэлектрических эффект тенденция некоторых материалов возбуждаться фотонами в солнечной энергии. Различные материалы обладают различными свойствами при возбуждении энергией Солнца.
Также, используются специальные материалы, чтобы заставить солнечные батареи генерировать экситоны возбужденном состоянии. Наличие последних вызывает поток электронов. В дальнейшем, при помощи солнечной батареи этот поток преобразуется в электричество, которое мы потребляем.
Первые солнечные батареи не могли преобразовывать солнечную энергию в электричество. Они были эффективными лишь на 1-2 %, в то время как современные батареи в лабораториях эффективнее на 40 %.
7. Солнечная энергия может очищать воду с помощью УФ-излучения
Еще один удивительный факт о солнечной энергии заключается в том, что ее можно использовать для очистки воды. Данное свойство солнечной энергии было известно еще древним грекам, а также практиковалось персидскими алхимиками в 1500-х годах.
Процесс очистки соленой воды при помощи солнечной энергии называется солнечным опреснением. Существует еще один способ, который использует солнечную энергию для очистки воды под названием солнечная дистилляция. Солнечная дистилляция очищает воду от многих типов загрязнений. В качестве примера можно привести стандартный цикл круговорота воды в природе.
В качестве миниатюрного примера, можно взять картонную коробку и поставить над ямкой, предварительно вырытой во влажной почве. Та вода, которая при испарении окажется на поверхности коробки, будет чистой и пригодной к питью.
Еще один вариант очистки воды — ультрафиолетовое излучение. Оно является губительным для многих микробов и бактерий.
8. Солнечная энергия является единственным источником возобновляемой энергетики
Солнечная энергия является живительной для всего, что нас окружает. Если люди перейдут на источники питания от солнечных батарей, то значительно сократится использование электрической сети. Дело в том, что электросети получают питание благодаря сжиганию угля. А этот процесс способствует изменению климата, который приводит к глобальному потеплению.
Солнечная энергия является одним из лучших источников возобновляемой энергии. Некоторые утверждают, что она является единственным источником в своем роде. Большая часть инфраструктуры в развитом мире построена на ископаемых видах топлива. Поэтому переход на использование солнечной энергии в качестве основного источника энергии потребует значительных усилий.
Экономические преимущества использования солнечной энергии очевидны. Цены на топливо увеличиваются, а затраты на производство более эффективных солнечных батарей уменьшают.
9. Гравитационная энергия от Солнца удерживает Солнечную систему
Возможно, самый загадочный из фактов о солнечной энергии относится к гравитации, которую излучает Солнце. Благодаря гравитации все планеты и другие объекты сохраняют свои орбиты в Солнечной системе.
Гравитационная энергия является одной из наименее изученных сил во Вселенной. В то время как Солнце излучает свет и солнечную энергию на Землю, оно также притягивает Землю к себе своим гравитационным полем.
Если подумать, то выходит, что солнечная энергия несет ответственность не только за круговороты воды, питающие жизнь на Земле. Солнечная энергия создала условия для существования жизни на Земле, когда Солнечная система была только сформирована.
Солнечная энергия становится все более и более важной в жизни человечества. Ученые видят в ней возобновляемые источники энергии, которые не вредят окружающей среде, а также большую пользу для здоровья человека.
Источник