Использование энергии солнца страны

Топ-10 стран по использованию солнечной энергии

Германия уже который год является «флагманом» мировой солнечной энергетики, однако в 2013 году рост мощностей в стране был минимальным.

1.Германия
Установленная мощность: 35,3 ГВт
Доля в общемировой солнечной генерации: 25,5%
Германия уже который год является «флагманом» мировой солнечной энергетики, однако в 2013 году рост мощностей в стране был минимальным. Связано это с сокращением государственных дотаций производителям солнечной энергии. Впрочем, планов к 2050 году вырабатывать 80% потребляемой энергии с помощью возобновляемых источников энергии руководство страны не отменяет. Уникальной особенностью производства солнечной энергии в Германии является то, что 90% всех панелей расположены на крышах домов. Кроме того, половина солнечных электростанций принадлежит частным лицам, а не генерирующим компаниям.

2.Китай
Установленная мощность: 19,9 ГВт
Доля в общемировой солнечной генерации: 14,3%
В 2013 году Китай совершил настоящий прорыв в использовании солнечной энергетики, заняв первое место в мире по суммарному увеличению мощности (12,9 ГВт). Этого удалось достичь благодаря огромным капиталовложениям в высокотехнологичное производство. Планы руководства КНР на 2015 год еще более амбициозны: довести мощность солнечных электростанций до 35 ГВт.

3.Италия
Установленная мощность: 17,5 ГВт
Доля в общемировой солнечной генерации: 12,5%
Бум солнечной энергетики в стране начался в 2003 году. Ежегодные дотации в эту отрасль доходили до 10 млрд евро, что делало их самыми большими в мире. С 2005 по 2010 год в Италии законодательно субсидировалась электроэнергия, вырабатываемая с помощью солнечных станций. В последний год темпы роста существенно снизились, но Италия по-прежнему остается одним из главных производителей солнечной энергии, обеспечивая с ее помощью
7% потребностей страны в электроэнергии.

4.Япония
Установленная мощность: 13,5 ГВт
Доля в общемировой солнечной генерации: 9,7%
После аварии на АЭС Фукусима Япония взяла курс на развитие возобновляемых источников энергии (ВИЭ). В 2011 году был принят закон, по которому энергетические компании обязали в течение 20 лет закупать электричество, полученное с помощью ВИЭ. К 2020 году в планах Страны восходящего солнца довести мощность солнечных электростанций до 28 ГВт.

5.США
Установленная мощность: 12,2 ГВт
Доля в общемировой солнечной генерации: 8,7%
США являются лидером в области финансирования исследований солнечной энергии. Кроме того, производители электроэнергии из ВИЭ пользуются широкой государственной поддержкой. Согласно оценкам Министерства энергетики США, на солнечную энергию к 2050 году будет приходиться 27% всей вырабатываемой страной электроэнергии (сейчас 1%).

6.Испания
Установленная мощность: 5,3 ГВт
Доля в общемировой солнечной генерации: 3,8%
Отличные погодные условия и щедрые государственные субсидии сделали Испанию одной из самых привлекательных стран Европы в плане развития солнечной энергетики. Сейчас на ее долю приходится 3% всей потребляемой в стране электроэнергии. Впрочем, в последние годы рост мощностей солнечных электростанций сильно замедлился из-за снижения правительственной поддержки и неблагоприятной экономической ситуации в стране.

7.Франция
Установленная мощность: 4,6 ГВт
Доля в общемировой солнечной генерации: 3,3%
Большинство солнечной энергии во Франции производится на небольших установках, подключенных к электрической сети. Согласно Национальному плану развития ВИЭ Франция к 2015 году планировала довести мощность солнечных электростанций до 3000 МВт и к 2020 году до 5400 МВт. Первая часть задуманного была с успехом реализована еще в 2012 году.

8.Великобритания
Установленная мощность: 3,4 ГВт
Доля в общемировой солнечной генерации: 2,4%
Великобритания является одной из немногих стран Европы, которая за последний год увеличила темпы развития солнечной энергетики. В 2014 году в стране была принята «Стратегия развития солнечной энергетики», по которой к 2020 году планируется довести мощность солнечных электростанций до 20 ГВт.

9.Австралия
Установленная мощность: 3,2 ГВт
Доля в общемировой солнечной генерации: 2,3%
Несмотря на благоприятные для развития солнечной энергетики климатические условия, в Австралии она находится в зачаточном состоянии. Первая солнечная электростанция промышленных масштабов начала работу лишь в 2011 году. Однако в последние годы благодаря государственной поддержке солнечная энергетика в стране развивается быстрыми темпами.

10.Бельгия
Установленная мощность: 2,8 ГВт
Доля в общемировой генерации: 2%
В планах Бельгии к 2025 году полностью отказаться от ядерной энергии, сосредоточившись на возобновляемых источниках. Большая роль в этом отводится развитию солнечной энергетики.

Источник

Пятерка стран, которые используют солнечную энергию больше остальных

Страны, использующие солнечную энергию

Человечество испытывает сильную жажду, если не зависимость, от энергетических ресурсов. Солнечный свет – один из самых очевидных, перспективных и доступных источников. Технологии в этой отрасли пока недостаточно развиты для обширного внедрения, но страны, использующие солнечную энергию больше остальных, активно их улучшают. Вероятно, это сделает их мировыми лидерами в будущем. Сейчас же они становятся ориентирами для «догоняющих», которые строят планы и проекты, заимствуя опыт.

Германия

Германия долго была на первой линии разработки и внедрения технологий, связанных с солнечной энергией. Так, в 2017 году она совокупно произвела 39,9 гигаватта. Несколько раз за счёт питания, полученного от солнечного света, Германии удавалось покрывать 50% ежедневных потребностей.

Долгосрочный переход к «чистой» энергетике сделал её экономику самой большой в мире, основательно опирающейся на возобновляемые энергоносители.

Несмотря на то, что Германию никак нельзя назвать страной, залитой солнечными лучами, она имеет планы на абсолютный переход к использованию солнечных и иных источников. Очевидно, будучи одним из мировых лидеров в продвижении solar energy, Германия фактически ежедневно укрепляет свои позиции в индустрии.

Китай

Китайская Народная Республика – страна с наибольшим населением и крупнейшим углеродным следом в мире. В таких условиях вдохновлённость китайских инженеров возобновляемой энергией – не просто научно-испытательский интерес, а необходимость. С 2015 года Китай лидер по изготовлению и покупке солнечных батарей. Большая часть фотоэлектрических станций и панелей размещается в географически удалённых районах. Они формируют гигантские солнечные фермы, продающие питание коммунальным компаниям. Удивительный рост числа таких энергодобывающих предприятий на всей территории Китая подтверждается фотографиями со спутников.

Резкий подъём интереса к солнечной энергии в Поднебесной обусловлен большой потребностью государства в электричестве. Полагаться на устаревшие традиционные методы его добычи нельзя, когда о критическом загрязнении воздуха в промышленных и экономических центрах КНР говорят во всём мире. В то время как Германия и иные передовые страны более спокойно относятся к вопросу развития этой отрасли, в КНР идёт активное финансовое поощрение «солнечных» идей и проектов. Таким образом, в 2017 году Китай сгенерировал 108,2 ГВт.

Япония

Япония – одна из самых густонаселённых стран мира. К сожалению, её площадь не даёт простора для большого числа солнечных батарей на территории. Но это не создаёт препятствия для едва ли не самой технологичной нации. Япония входит в число лидеров по производству солнечной энергии. В 2017 году объём добычи составил 62,3 ГВт.

После катастрофы на атомной электростанции «Фукусима-1» в 2011 году Япония стала приверженцем альтернативной энергетики. Была поставлена цель удвоить объемы производства электричества из возобновляемых источников.

Один интересный момент в истории страны сыграл положительную роль в решении этой задачи. В 1980-х годах в Японии наблюдалось повальное увлечение гольфом, было построено много полей для этого вида спорта. А ко второму десятку XX века большинство из них остались ненужными. Поля полностью перестали использоваться по назначению в 2015 году. Теперь на их месте располагаются фермы по сбору солнечной энергии.

Так же находчивое островное государство создало плавучие станции по производству электроэнергии, собранные из тысяч водостойких панелей. Подобные фермы, кстати, считаются одной из задумок будущего и высоко оцениваются экспертами, потому что эффективно охлаждаются водой.

Италия

Итальянские солнечные фермы не добывают так много энергии, как немецкие, японские и китайские. В 2017 году направление дало 25,2 гигаватт электроэнергии. Примечательно то, что это составляет 10% от всего потребляемого страной электричества – такого показателя нет ни в одной другом государстве. Правда, срок действия налоговых льгот, которые были предоставлены для производителей ранее, истёк. Много ферм ликвидировано и продано. Поэтому ожидается, что впечатляющие данные по выработке электропитания из итальянского солнечного света пойдут на спад.

Страны, использующие солнечную энергию не обойдутся без США. Это государство с впечатляющими объёмами роста альтернативной энергетики. Так, инвестирование $18 миллиардов помогло увеличить производство в отрасли на 30%. Большую роль в этом расширении играет государственная поддержка. Для объектов жилого сектора, которые пользуются продуктами альтернативных источников, предоставляются скидки.

Благодаря программам, направленным на внедрение данных технологий в ЖКХ, потребление альтернативной энергии коммунальным сектором повысилось на 3,9 гигаватта. Учитывая, что стоимость солнечного питания становится всё более конкурентной относительно невозобновляемых источников, предполагается значительное увеличение темпов производства и числа гелиоэнергетических ферм. За 2017 год США сделало 77,9 ГВт.

Источник

Варианты использования солнечной энергии в хозяйственной деятельности

Энергия солнца представляет собой поток фотонов и имеет огромное значение для всего живого на нашей планете. Солнце обеспечивает существование жизни на Земле, влияя на основополагающие процессы в биосфере. Благодаря солнцу нагреваются моря, реки, поверхность планеты, дует ветер и так далее. Человек уже давно стал использовать свет от солнца в своей хозяйственной деятельности. Но альтернативная энергетика оформилась в качестве самостоятельной отрасли не так давно. Между тем солнечная энергия играет всё более важную роль в хозяйственной деятельности. Как источник тепла солнце используется давно, а в последнее время появляется большое количество устройств и систем для этого. Сегодня мы поговорим о том, как человек использует солнечную энергию.

Где используется солнечная энергия?

Использование солнечной энергии ежегодно увеличивается. Не так давно энергия солнца использовалась для нагрева воды на даче в летнем душе. А сегодня различные установки уже используются для обогрева частных домов, в градирнях. Солнечные батареи вырабатывают электричество, необходимое для обеспечения энергией небольших посёлков.

Авиация и космическая отрасль;
Сельское хозяйство. Отопление и обеспечение электричеством теплиц, ангаров и прочих хозяйственных построек;
Использование солнечной энергии в быту (отопление и электрификация жилых домов);
Электроснабжение объектов медицины и спорта;
Использование солнечной энергии для освещения городских объектов;
Электрификация небольших населённых пунктов.

Использование первых образцов солнечных модулей подтвердило, что энергия солнца имеет существенные плюсы по сравнению с традиционными источниками. Основные преимущества гелиосистем – это практически неограниченный запас, отсутствие вреда окружающей среде, а также бесплатное использование.

Этот список плюсов стоит расширить:

Стабильное питание, поскольку ток от гелиобатарей не имеет скачков напряжения;
Автономная работа гелиосистем. Для них не требуется внешней инфраструктуры;
Срок службы более 20 лет;
Гелиосистемы практичны и просты в эксплуатации. Основные вложения делают при монтаже.

Особенности использования солнечной энергии

Фотоэнергия излучения солнца преобразуется в фотоэлектрических элементах. Это двухслойная структура, состоящая из 2 полупроводников различного типа. Полупроводник внизу – это p-тип, а верхний − n-тип. У первого недостаток электронов, а у второго − избыток.

На сегодняшний день выпускаются несколько видов фотоэлементов:

Монокристаллические. Они выпускаются из монокристаллов кремния и имеют равномерную кристаллическую структуру. Среди остальных типов выделяются самым высоким КПД (около 20 процентов) и увеличенной стоимостью;
Поликристаллические. Структура поликристаллическая, менее равномерная. Стоят дешевле и имеют КПД от 15 до 18 процентов;
Тонкопленочные. Эти фотоэлементы изготовлены напылением на гибкую подложку аморфного кремния. Такие фотоэлементы дешевле всего, но и КПД у них оставляет желать лучшего. Они используются при производстве гибких солнечных панелей.

Как человек использует солнечную энергию?

Можно выделить две группы систем, которые используются человеком для преобразования энергии солнца в тепловую и электрическую. Это пассивные и активные системы.

Среди примеров пассивных систем для использования энергии солнца можно назвать некоторые строения. При их возведении применялись строительные материалы, имеющие высокую величину поглощения светового излучения. Причём эти строения возводятся с учётом особенностей климата, в котором они построены. Материалы, из которых построены эти дома, используют энергию солнца для освещения и обогрева помещений в здании. В частности, это деревянные полы, светопоглощающие панели, изоляция, ориентация дома на южную сторону.

Благодаря своей конструкции, пассивные системы достигают максимально выгодного использования световой энергии. В результате, за счёт снижения расходов на коммунальные расходы такие дома себя быстро окупают. Эти строения независимы в энергетическом плане и не загрязняют окружающую среду.

Тепловые коллекторы

Эти устройства используют излучение солнца для преобразования его в тепло. Можно выделить следующие основные виды коллекторов:

Плоские. Они наиболее распространены. Их используют как для отопления, так и для горячего водоснабжения. Обычно такие коллекторы используют только в летнее время, поскольку зимой их эффективность резко падает. Об изготовлении таких солнечных коллекторов своими руками можно прочитать по ссылке;

Вакуумные. Сфера их использования, как и у плоских. Но они используются, когда требуется горячая вода более высокой температуры. В них трубки теплообменника находятся в вакууме внутри стеклянных трубок. Внутри циркулирует теплоноситель. Как правило, такие установки делаются на производстве, а не в домашних условиях. Они функционируют круглый год, даже в российском климате;
Воздушные. Сфера использование таких устройств – это воздушное отопление и осушительные установки. Могут использоваться при температуре на улице не ниже 5─10 градусов Цельсия;
Интегрированные коллекторы. Наиболее простая конструкция. Это специальные баки с теплоизоляцией, где нагревается вода. В дальнейшем она используется на хозяйственные нужды.

Солнечные батареи

Эти устройства используют излучение солнца для преобразования его в электрическую энергию. Для этого используются фотоэлектрические элементы. При попадании на них света они вырабатывают электрическую энергию. Один такой фотоэлемент имеет маленькую мощность. Поэтому их последовательно соединяют в батареи. Часто умельцы занимаются созданием таких солнечных батарей своими руками. Подробнее об этом можно прочитать по ссылке.

Солнечные электростанции

В тех регионах мира, где высокая солнечная инсоляция, делают не просто одиночные гелиостанции, а настоящие электростанции промышленного масштаба. Они вырабатывают электричество, объёма которого хватает для обеспечения энергией небольших населённых пунктов. Многие южные страны уже имеют большой процент использования солнечной энергии в своих национальных энергосистемах. Солнечные электростанции вырабатывают электричество или горячую воду. То есть, работают как батареи и коллекторы. К примеру, власти Калифорнии (США) собираются до 2020 года довести долю выработки электричества с гелиоэлектростанций в энергосистеме штата до 30%.

Электротранспорт на солнечных батареях

Постепенно идёт внедрение солнечных батарей на автомобильном транспорте. Образцы, которые целиком работают от солнечных батарей, пока ещё существуют только в виде концепт-каров. Использование их в массовом масштабе на данный момент невозможно.

В них гелиопанели устанавливаются на поверхность кузова и заряжают аккумуляторы. Те, в свою очередь, обеспечивают питание электромотора. Использование батарей в серийных моделях ограничивается тем, что их используют для питания отдельных узлов автомобиля. Подробнее читайте в статье «Солнечная энергия в автомобилестроении».

Прочие направления

Ниже приводятся ещё некоторые примеры того, как человек использует солнечную энергию. Все перечисленные предметы существуют в исполнении, работающем от гелиобатарей:

Термометр;
Детские игрушки;
Фонтан;
Power bank на солнечных батареях для зарядки различных гаджетов;
Всевозможные светильники;
Походные солнечные батареи;
Радиоприёмник;
Двигатель;
Есть даже самолёт на солнечных батареях.

Источник