Günəş enerjisi növləri. Günəş enerjisinin üstünlükləri və mənfi cəhətləri. Günəş-vakuum tipli günəş elektrik stansiyaları

Günəşin enerjisi sadəcə foton axınıdır. Bu, eyni zamanda, biosferimizdə həyatın mövcudluğunu təmin edən fundamental amillərdən biridir. Buna görə də günəş işığının insanlar tərəfindən təkcə iqlim aspektində deyil, həm də alternativ enerji mənbəyi kimi fəal şəkildə istifadə edilməsi tamamilə təbiidir.

Günəş enerjisi harada istifadə olunur?

Günəş enerjisinin tətbiq dairəsi çox genişdir və hər il daha da genişlənir. Beləliklə, bu yaxınlarda günəş qızdırıcısı olan bir ölkə duşu qeyri-adi bir şey kimi qəbul edildi və ev elektrik şəbəkələri üçün günəş işığından istifadə etmək imkanı fantastik görünürdü. Bu gün siz təkcə avtonom günəş stansiyası ilə deyil, həm də günəş enerjisi ilə işləyən mobil şarj cihazları və hətta fotovoltaik effektlə işləyən kiçik məişət texnikası (məsələn, saatlar) ilə heç kəsi təəccübləndirməyəcəksiniz.

Ümumiyyətlə, günəş enerjisindən istifadəyə aşağıdakı sahələrdə böyük tələbat var:

Kənd təsərrüfatı;
sanatoriya və pansionatların enerji təchizatı;
Kosmik sənaye;
Ətraf mühitin mühafizəsi və ekoturizm;
ucqar və çətin əldə edilən rayonların elektrikləşdirilməsi;
Küçə, bağ və dekorativ işıqlandırma;
Mənzil-kommunal təsərrüfat (DHW, evin işıqlandırılması);
Mobil texnologiya (günəş enerjisi ilə işləyən qurğular və doldurma modulları).

Əvvəllər günəş enerjisindən əsasən kosmik sənayedə (peyklərin, stansiyaların və s. enerji təchizatı) və sənayedə istifadə olunurdusa, zaman keçdikcə alternativ enerji gündəlik həyatda fəal şəkildə inkişaf etdirilməyə başladı. Günəş qurğuları ilə təchiz edilmiş ilk obyektlərdən bəziləri cənub pansionatları və sanatoriyalar, xüsusən də tənha yerlərdə yerləşənlər idi.

Günəş qurğuları və onların üstünlükləri

İlk günəş modullarının uğurlu istifadəsi sübut etdi ki, günəş enerjisi ənənəvi mənbələrdən bir çox üstünlüklərə malikdir. Əvvəllər günəş elektrik stansiyalarının əsas üstünlükləri yalnız ekoloji cəhətdən təmiz və tükənməz (həmçinin pulsuz) günəş işığı idi.

Ancaq əslində üstünlüklərin siyahısı daha genişdir:

Xarici enerji kommunikasiyalarına ehtiyac olmadığı üçün muxtariyyət;
Stabil enerji təchizatı, özünəməxsus təbiətinə görə günəş cərəyanı gərginlik artımlarına məruz qalmır;
Quraşdırmanın quraşdırılması zamanı vəsait yalnız bir dəfə xərcləndiyi üçün sərfəli;
Bərk xidmət müddəti (20 ildən çox);
Bütün mövsüm istifadəsi, günəş qurğuları hətta şaxtalı və buludlu havalarda da effektiv işləyir (səmərəliliyin bir qədər azalması ilə);
Sadəlik və qulluq asanlığı, çünki panellərin ön tərəflərini vaxtaşırı kirdən təmizləmək lazımdır.

Yeganə çatışmazlıq günəşdən asılılıq və belə qurğuların gecə işləməməsidir. Amma bu problem gün ərzində yaranan günəş enerjisinin toplandığı xüsusi batareyaları birləşdirməklə həll edilir.

Fotoenerji

Fotoenerji günəşdən gələn radiasiyadan istifadə etməyin iki üsulundan biridir. Bu, günəş işığının təsiri altında yaranan birbaşa cərəyandır. Bu çevrilmə, mahiyyət etibarilə müxtəlif tipli iki yarımkeçiricinin iki qatlı strukturu olan fotoelementlərdə baş verir. Aşağı yarımkeçirici p-tipidir (elektron çatışmazlığı ilə), yuxarıdakı isə artıq elektronlarla n-tiplidir.

n-keçiricinin elektronları onlara düşən günəş şüalarının enerjisini udur və orbitlərini tərk edir və enerji impulsu onların p-keçirici zonasına keçməsi üçün kifayətdir. Bu, foto cərəyan adlanan yönəldilmiş elektron axını yaradır. Başqa sözlə, bütün quruluş günəşin təsiri altında elektrik cərəyanının yarandığı bir növ elektrod kimi işləyir.

Belə fotosellərin istehsalı üçün silikon istifadə olunur. Bu, silisiumun, birincisi, geniş yayılması, ikincisi, onun sənaye emalının böyük xərc tələb etməməsi ilə izah olunur.

Silikon fotosellər bunlardır:

Monokristal. Onlar tək kristallardan hazırlanır və bir qədər yüksək effektivliyə (təxminən 20%) malik vahid bir quruluşa malikdirlər, lakin onlar daha bahalıdır.
Polikristal. Polikristalların istifadəsi və bir qədər aşağı səmərəliliyi (15-18%) səbəbindən qeyri-bərabər bir quruluşa malikdirlər, lakin monovariantlardan çox daha ucuzdurlar.
Nazik film. Onlar amorf silisiumun nazik təbəqəli substrata səpilməsi ilə hazırlanır. Onlar çevik struktur və ən aşağı istehsal dəyəri ilə fərqlənirlər, lakin eyni gücün kristal analoqları ilə müqayisədə iki dəfə böyük ölçülərə malikdirlər.

Hər bir hüceyrə növünün tətbiq dairəsi çox genişdir və onun əməliyyat xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir.

Günəş kollektorları

Günəş kollektorları günəş enerjisi çeviriciləri kimi də istifadə olunur, lakin onların iş prinsipi tamamilə fərqlidir. Onlar gələn işığı elektrik enerjisinə deyil, soyuducu mayeni qızdırmaqla istilik enerjisinə çevirirlər. Onlar ya isti su təchizatı, ya da evlərin istiləşməsi üçün istifadə olunur. Hər hansı bir kollektorun əsas elementi istilik qəbuledicisi kimi də tanınan bir absorberdir. Absorber ya düz bir boşqab və ya boru şəklində boşaldılmış sistemdir, içərisində soyuducu dövr edir (bu, ya adi su, ya da antifrizdir). Üstəlik, udma əmsallarını artırmaq üçün absorber xüsusi boya ilə qara rəngə boyanmalıdır.

Kollektorların düz və vakuuma bölündüyü absorberlərin növünə əsaslanır. Düz olanlar üçün, istilik uducu metal bir boşqab şəklində hazırlanır, ona soyuducu ilə bir metal rulon aşağıdan lehimlənir. Vakuum absorberləri uclarında bir-birinə bağlanmış bir neçə şüşə borudan hazırlanır. Borular ikiqat hazırlanır, divarlar arasında bir vakuum yaradılır və içəriyə soyuducu ilə bir çubuq qoyulur. Bütün çubuqlar boru birləşmələrindəki xüsusi bağlayıcılar vasitəsilə bir-biri ilə əlaqə qurur.

Hər iki növ absorberlər davamlı yüngül korpusa (adətən alüminiumdan və ya zərbəyə davamlı plastikdən hazırlanır) yerləşdirilir və divarlardan etibarlı şəkildə istilik izolyasiya edilir. Korpusun ön tərəfi fotonlar üçün maksimum keçiriciliyə malik şəffaf zərbəyə davamlı şüşə ilə örtülmüşdür. Bu, günəş enerjisinin daha yaxşı mənimsənilməsini təmin edir.

Əməliyyat xüsusiyyətləri

Hər iki növ kollektorun iş prinsipi oxşardır. Kollektorda yüksək temperatura qədər qızdırılan soyuducu, birləşdirici hortumlardan su ilə doldurulmuş istilik mübadiləsi tankına keçir. O, çəndən serpantin borudan keçir və öz istiliyini suya verir. Soyudulmuş soyuducu tankı tərk edir və yenidən kollektora verilir. Əslində, bu, bir növ "günəş" qazanıdır, yalnız istilik batareyası əvəzinə tankdakı bir rulon istifadə olunur və elektrik şəbəkəsi əvəzinə günəş işığı istifadə olunur.

Dizayn fərqləri həm də vakuum və yastı kollektorların istifadəsindəki fərqi müəyyən edir. Vakuum modellərindən istifadə edərək günəş radiasiyasının istifadəsi bütün il boyu, o cümlədən qışda və mövsümdən kənarda mümkündür. Düz variantlar yayda daha yaxşı işləyir. Bununla belə, onlar vakuumdan daha ucuz və sadədirlər, buna görə də mövsümi məqsədlər üçün optimal şəkildə uyğundurlar.

Şəhərlərdə günəş enerjisi (eko-evlər)

Günəş enerjisi yalnız fərdi evlər üçün deyil, həm də şəhər binaları üçün fəal şəkildə istifadə olunur. İnsanların meqapolislərdə günəş enerjisindən necə istifadə etdiyini təxmin etmək çətin deyil. Həm də binaların istiləşməsi və isti su təchizatı üçün istifadə olunur, tez-tez bütün bloklar üçün.

Son illərdə bütünlüklə alternativ enerji mənbələrindən enerji alan eko-evlər konsepsiyası fəal şəkildə işlənib hazırlanır və həyata keçirilir. Onlar yerdən günəş, külək və istilik enerjisini səmərəli şəkildə əldə etmək üçün birləşmiş sistemlərdən istifadə edirlər. Çox vaxt belə evlər yalnız enerji ehtiyaclarını tam ödəmir, həm də artıqlığı şəhər şəbəkələrinə köçürür. Üstəlik, bu yaxınlarda Rusiyada belə ekoloji binaların layihələri ortaya çıxdı.

Günəş stansiyaları və onların növləri

Yüksək insolyasiyaya malik cənub bölgələrində təkcə ayrı-ayrı günəş elektrik stansiyaları deyil, sənaye miqyasında enerji istehsal edən bütöv stansiyalar tikilir. Onların istehsal etdiyi günəş enerjisinin miqdarı çox böyükdür və uyğun iqlimi olan bir çox ölkələr artıq bütün enerji sisteminin bu alternativ varianta mərhələli keçidinə başlayıblar. Prinsipə əsasən, stansiyalar fototermal və fotoelektriklərə bölünür. Birincisi kollektor üsulu ilə işləyir və evləri isti su təchizatı üçün qızdırılan su ilə təmin edir, ikincisi isə birbaşa elektrik enerjisi yaradır.

Günəş stansiyalarının bir neçə növü var:

Qüllə. Generatorlara verilən həddindən artıq qızdırılmış su buxarını əldə etməyə imkan verir. Stansiyanın mərkəzində su anbarı olan bir qüllə yerləşir, onun ətrafında şüaları anbara yönəldən heliostatlar (güzgü) yerləşdirilir. Bunlar kifayət qədər effektiv stansiyalardır, onların əsas çatışmazlığı güzgülərin düzgün yerləşdirilməsinin çətinliyidir.
Disk formalı. Onlar günəş enerjisi qəbuledicisindən və reflektordan ibarətdir. Reflektor, radiasiyanı qəbuledicidə cəmləşdirən qab şəklində bir güzgüdür. Belə günəş enerjisi konsentratorları qəbuledicidən qısa bir məsafədə yerləşir və onların sayı qurğunun tələb olunan gücü ilə müəyyən edilir.
Parabolik. Bir soyuducu (adətən yağ) olan borular uzun bir parabolik güzgünün diqqət mərkəzində yerləşdirilir. Qızdırılan yağ, qaynayan və generatorları döndərən suya istilik verir.
Aerostatik. Əslində bunlar Yerdəki ən səmərəli və mobil günəş stansiyalarıdır. Onların əsas elementi su buxarı ilə doldurulmuş fotovoltaik təbəqəsi olan bir şardır. Atmosferə yüksək qalxır (adətən buludların üstündə). Topdan qızdırılan buxar çevik buxar xətti ilə turbinə verilir, çıxışda kondensasiya olunur və su yenidən topa vurulur. Topa daxil olduqdan sonra su buxarlanır və dövrə davam edir.
Foto batareyalarda. Bunlar artıq tanış günəş enerjisi ilə işləyən qurğulardır və fərdi evlər üçün istifadə olunur. Onlar tələb olunan həcmdə elektrik və suyun istiləşməsini təmin edirlər.

Bu gün müxtəlif növ günəş stansiyaları (o cümlədən birləşdirilmiş, bir neçə növü birləşdirən) bir çox ölkələrin enerji istehsalında getdikcə daha mühüm rol oynayır. Bəzi dövlətlər isə enerji sektorunu elə yenidən qururlar ki, bir neçə ildən sonra demək olar ki, tamamilə alternativ sistemlərə keçəcəklər.

Son illərdə alimlər alternativ enerji mənbələrinə xüsusi maraq göstərirlər. Neft və qaz gec-tez tükənəcək, ona görə də biz indi bu vəziyyətdə necə sağ qalacağımızı düşünməliyik. Avropada külək turbinləri fəal şəkildə istifadə olunur, kimsə okeandan enerji çıxarmağa çalışır və biz günəş enerjisindən danışacağıq. Axı, demək olar ki, hər gün səmada gördüyümüz ulduz bizə ekoloji vəziyyəti xilas etməyə və yaxşılaşdırmağa kömək edə bilər. Günəşin Yer üçün əhəmiyyətini qiymətləndirmək çətindir - o, istilik, işıq verir və planetdəki bütün həyatın fəaliyyət göstərməsinə imkan verir. Bəs niyə bunun üçün başqa istifadə tapmırsınız?

Bir az tarix

19-cu əsrin ortalarında fizik Alexandre Edmond Becquerel fotovoltaik effekti kəşf etdi. Və əsrin sonunda Çarlz Fritts günəş enerjisini elektrik enerjisinə çevirə bilən ilk cihazı yaratdı. Bu məqsədlə nazik bir qızıl təbəqəsi ilə örtülmüş selenium istifadə edilmişdir. Təsiri zəif idi, lakin çox vaxt günəş enerjisi dövrünün başlanğıcı ilə əlaqəli olan bu ixtiradır. Bəzi alimlər bu formula ilə razılaşmırlar. Onlar dünya şöhrətli alim Albert Eynşteyni günəş enerjisi dövrünün banisi adlandırırlar. 1921-ci ildə xarici fotoelektrik effektin qanunlarını izah etdiyinə görə Nobel mükafatı aldı.

Belə görünür ki, günəş enerjisi perspektivli inkişaf yoludur. Amma onun hər evə daxil olması üçün bir çox maneələr var - əsasən iqtisadi və ekoloji. Aşağıda günəş panellərinin qiymətinin nə olduğunu, onların ətraf mühitə nə kimi zərər verə biləcəyini və enerji istehsalının başqa hansı üsullarının mövcud olduğunu öyrənəcəyik.

Saxlama üsulları

Günəşin enerjisini ram etmək ilə əlaqəli ən aktual vəzifə təkcə onun alınması deyil, həm də yığılmasıdır. Və ən çətini məhz budur. Hazırda alimlər günəş enerjisini tam ram etmək üçün cəmi 3 üsul işləyib hazırlayıblar.

Birincisi parabolik güzgüdən istifadəyə əsaslanır və bir qədər uşaqlıqdan hər kəsə tanış olan böyüdücü şüşə ilə oynamağa bənzəyir. İşıq lensdən keçir, bir nöqtədə birləşir. Bu yerə bir kağız parçası qoysanız, alov alacaq, çünki kəsişən günəş şüalarının temperaturu inanılmaz dərəcədə yüksəkdir. Parabolik güzgü dayaz bir qaba bənzəyən konkav diskdir. Bu güzgü, böyüdücü şüşədən fərqli olaraq, ötürmür, əksinə günəş işığını əks etdirir, bir nöqtədə toplayır, bu da adətən su ilə qara boruya yönəldilir. Bu rəng işığı ən yaxşı mənimsədiyi üçün istifadə olunur. Borudakı su günəş şüaları ilə qızdırılır və elektrik enerjisi istehsal etmək və ya kiçik evləri qızdırmaq üçün istifadə edilə bilər.

Düz qızdırıcı

Bu üsul tamamilə fərqli bir sistemdən istifadə edir. Günəş enerjisi qəbuledicisi çoxqatlı bir quruluşa bənzəyir. Onun işləmə prinsipi belə görünür.

Şüşədən keçən şüalar işığı daha yaxşı qəbul etdiyi bilinən qaralmış metala dəyir. Günəş radiasiyası dəmir lövhənin altında yerləşən suya çevrilir və onu qızdırır. Sonra hər şey birinci üsulda olduğu kimi baş verir. Qızdırılan su həm kosmosun isitilməsi, həm də elektrik enerjisi istehsalı üçün istifadə edilə bilər. Düzdür, bu metodun effektivliyi o qədər də yüksək deyil ki, hər yerdə istifadə olunsun.

Bir qayda olaraq, bu yolla əldə edilən günəş enerjisi istilikdir. Elektrik enerjisi istehsal etmək üçün üçüncü üsul daha çox istifadə olunur.

Günəş hüceyrələri

Enerji əldə etməyin bu üsulu ilə ən çox tanışıq. Bu, bir çox müasir evlərin damlarında tapıla bilən müxtəlif batareyaların və ya günəş panellərinin istifadəsini nəzərdə tutur. Bu üsul əvvəllər təsvir ediləndən daha mürəkkəbdir, lakin daha perspektivlidir. Məhz bu günəşin sənaye miqyasında elektrik enerjisinə çevrilməsini mümkün edir.

Şüaları tutmaq üçün nəzərdə tutulmuş xüsusi panellər zənginləşdirilmiş silisium kristallarından hazırlanır. Onlara dəyən günəş işığı elektronu orbitdən çıxarır. Digəri dərhal onun yerini tutmağa çalışır, beləliklə, cərəyan yaradan davamlı hərəkət edən zəncir yaradır. Lazım gələrsə, o, dərhal cihazları gücləndirmək üçün istifadə olunur və ya xüsusi akkumulyatorlarda elektrik enerjisi şəklində yığılır.

Bu metodun populyarlığı, yalnız bir kvadrat metr günəş batareyasından 120 Vt-dan çox enerji əldə etməyə imkan verməsi ilə əsaslandırılır. Eyni zamanda, panellər nisbətən kiçik bir qalınlığa malikdir, bu da onları demək olar ki, hər yerdə yerləşdirməyə imkan verir.

Silikon panellərin növləri

Günəş panellərinin bir neçə növü var. Birincilər monokristal silisiumdan istifadə etməklə hazırlanır. Onların effektivliyi təxminən 15% -dir. Bunlar ən bahalıdır.

Polikristal silisiumdan hazırlanan elementlərin səmərəliliyi 11%-ə çatır. Onlar daha ucuz başa gəlir, çünki onlar üçün material sadələşdirilmiş texnologiyadan istifadə etməklə əldə edilir. Üçüncü növ ən qənaətcildir və minimal səmərəliliyə malikdir. Bunlar amorf silikondan, yəni kristal olmayan panellərdir. Aşağı səmərəliliyə əlavə olaraq, onların başqa bir əhəmiyyətli çatışmazlığı var - kövrəklik.

Səmərəliliyi artırmaq üçün bəzi istehsalçılar günəş panelinin hər iki tərəfini - arxa və ön tərəfdən istifadə edirlər. Bu, böyük həcmdə işığı tutmağa imkan verir və alınan enerjinin miqdarını 15-20% artırır.

Yerli istehsalçılar

Yer üzündə günəş enerjisi getdikcə geniş yayılır. Hətta bizdə də bu sənayeni öyrənməyə maraq göstərirlər. Rusiyada alternativ enerjinin inkişafının o qədər də aktiv olmamasına baxmayaraq, müəyyən uğurlar əldə edilib. Hazırda bir neçə təşkilat günəş enerjisi istehsal edən panellərin yaradılması ilə məşğuldur - əsasən müxtəlif sahələrin elmi institutları və elektrik avadanlıqlarının istehsalı üzrə zavodlar.

NPF "Kvark"
Kovrov Mexanika Zavodu ASC.
Kənd Təsərrüfatının Elektrikləşdirilməsi üzrə Ümumrusiya Elmi-Tədqiqat İnstitutu.
NPO Maşinostroeniya.
ASC VIEN.
ASC Ryazan Metal-Keramika Cihazları Zavodu.
ASC Pravdinsky Enerji Mənbələrinin Təcrübə Zavodu "Pozit".

Bu, alternativin inkişafında fəal iştirak edən müəssisələrin yalnız kiçik bir hissəsidir

Ətraf mühitə təsir

Kömür və neft enerji mənbələrindən imtina təkcə onunla bağlı deyil ki, bu ehtiyatlar gec-tez tükənəcək. Fakt budur ki, onlar ətraf mühitə böyük ziyan vururlar - torpağı, havanı və suyu çirkləndirirlər, insanlarda xəstəliklərin inkişafına kömək edirlər və toxunulmazlığı azaldırlar. Odur ki, alternativ enerji mənbələri ekoloji baxımdan təhlükəsiz olmalıdır.

Günəş batareyaları istehsal etmək üçün istifadə edilən silikon təbii bir material olduğu üçün özü təhlükəsizdir. Amma təmizlədikdən sonra tullantılar qalır. Onlardan düzgün istifadə edilmədikdə insanlara və ətraf mühitə zərər verə bilər.

Bundan əlavə, tamamilə günəş panelləri ilə dolu bir ərazidə təbii işıqlandırma pozula bilər. Bu, mövcud ekosistemdə dəyişikliklərə səbəb olacaq. Amma ümumilikdə günəş enerjisini çevirmək üçün nəzərdə tutulmuş cihazların ətraf mühitə təsiri minimaldır.

İqtisadi

Ən yüksək xərclər xammalın yüksək qiyməti ilə bağlıdır. Artıq aşkar etdiyimiz kimi, silikondan istifadə edərək xüsusi panellər yaradılır. Bu mineralın təbiətdə geniş yayılmasına baxmayaraq, onun çıxarılması böyük çətinliklər yaradır. Məsələ burasındadır ki, yer qabığının kütləsinin dörddə birindən çoxunu təşkil edən silisium günəş batareyalarının istehsalı üçün uyğun deyil. Bu məqsədlər üçün yalnız sənaye üsulu ilə əldə edilən ən təmiz material uyğun gəlir. Təəssüf ki, qumdan təmiz silisium əldə etmək son dərəcə çətindir.

Bu resursun qiyməti atom elektrik stansiyalarında istifadə olunan uranla müqayisə edilir. Bu səbəbdən günəş panellərinin qiyməti hazırda kifayət qədər yüksək səviyyədə qalır.

Müasir texnologiyalar

Günəş enerjisini ram etmək üçün ilk cəhdlər olduqca uzun müddət əvvəl ortaya çıxdı. O vaxtdan bəri bir çox elm adamı ən təsirli avadanlığın axtarışındadır. O, təkcə sərfəli deyil, həm də yığcam olmalıdır. Onun effektivliyi maksimuma çatmalıdır.

Günəş enerjisini qəbul etmək və çevirmək üçün ideal cihaza doğru ilk addımlar silikon batareyaların ixtirası ilə atılıb. Əlbəttə ki, qiymət kifayət qədər yüksəkdir, lakin panellər evlərin damlarına və divarlarına yerləşdirilə bilər, burada heç kimə narahat olmayacaqlar. Və belə batareyaların effektivliyi danılmazdır.

Lakin günəş enerjisinin populyarlığını artırmağın ən yaxşı yolu onu ucuzlaşdırmaqdır. Alman alimləri artıq silisiumu parça və ya digər materiallara birləşdirilə bilən sintetik liflərlə əvəz etməyi təklif ediblər. Belə bir günəş batareyasının səmərəliliyi çox yüksək deyil. Amma sintetik liflərlə səpələnmiş köynək ən azı smartfon və ya oyunçunu elektrik enerjisi ilə təmin edə bilər. Nanotexnologiyalar sahəsində də fəal iş aparılır. Çox güman ki, onlar günəşin bu əsrdə ən məşhur enerji mənbəyinə çevrilməsinə imkan verəcəklər. Norveçin “Scates AS” şirkətinin mütəxəssisləri artıq nanotexnologiyanın günəş panellərinin qiymətini 2 dəfə azaldacağını bəyan ediblər.

Ev üçün günəş enerjisi

Yəqin ki, bir çox insanlar özünü təmin edəcək mənzil xəyal edir: mərkəzləşdirilmiş istilikdən asılılıq yoxdur, ödənişlərin ödənilməsi ilə bağlı heç bir çətinlik və ətraf mühitə zərər yoxdur. Artıq indi bir çox ölkələrdə yalnız alternativ mənbələrdən əldə edilən enerjini istehlak edən mənzillər fəal şəkildə tikilir. Parlaq bir nümunə, sözdə günəş evidir.

Tikinti prosesində ənənəvi olandan daha böyük investisiyalar tələb olunacaq. Ancaq bir neçə illik istismardan sonra bütün xərclər geri qaytarılacaq - istilik, isti su və elektrik üçün pul ödəməli olmayacaqsınız. Günəş evində bütün bu kommunikasiyalar damda yerləşdirilən xüsusi fotovoltaik panellərə bağlanır. Üstəlik, bu yolla əldə edilən enerji resursları təkcə cari ehtiyaclara sərf edilmir, həm də gecə və buludlu havalarda istifadə üçün toplanır.

Hazırda belə evlərin tikintisi təkcə ekvatora yaxın, günəş enerjisinin çıxarılmasının ən asan olduğu ölkələrdə həyata keçirilmir. Onlar həmçinin Kanada, Finlandiya və İsveçdə tikilir.

Yaxşı və pis tərəfləri

Günəş enerjisindən geniş istifadə etməyə imkan verən texnologiyaların inkişafı daha fəal şəkildə həyata keçirilə bilərdi. Ancaq bunun hələ də prioritet olmamasının müəyyən səbəbləri var. Yuxarıda dediyimiz kimi, panellərin istehsalı ətraf mühitə zərərli maddələr çıxarır. Bundan əlavə, hazır avadanlıqda qalium, arsen, kadmium və qurğuşun var.

Fotovoltaik panellərin təkrar emalı ehtiyacı da bir çox suallar doğurur. 50 illik istismardan sonra onlar xidmət üçün yararsız hala düşəcək və birtəhər məhv edilməli olacaqlar. Bu təbiətə böyük ziyan vurmayacaqmı? Günəş enerjisinin səmərəliliyi günün vaxtından və hava şəraitindən asılı olan dəyişkən bir mənbə olduğunu da nəzərə almağa dəyər. Və bu əhəmiyyətli bir çatışmazlıqdır.

Ancaq təbii ki, üstünlükləri var. Günəş enerjisi demək olar ki, Yer kürəsinin hər yerində istehsal oluna bilər və onu əldə etmək və çevirmək üçün avadanlıq o qədər kiçik ola bilər ki, o, smartfonun arxasına sığar. Vacib olan odur ki, o, bərpa olunan mənbədir, yəni günəş enerjisinin miqdarı ən azı min illərlə eyni qalacaq.

Perspektivlər

Günəş enerjisi texnologiyalarının inkişafı hüceyrələrin yaradılması üçün xərclərin azalmasına səbəb olmalıdır. Pəncərələrə quraşdırıla bilən şüşə panellər artıq peyda olur. Nanotexnologiyanın inkişafı günəş panellərinə səpiləcək və silikon təbəqəni əvəz edə biləcək boya ixtira etməyə imkan verib. Günəş enerjisinin dəyəri həqiqətən bir neçə dəfə azalarsa, onun populyarlığı da dəfələrlə artacaqdır.

Fərdi istifadə üçün kiçik panellərin yaradılması insanlara günəş enerjisindən istənilən mühitdə - evdə, avtomobildə və hətta şəhərdən kənarda istifadə etməyə imkan verəcək. Onların paylanması sayəsində mərkəzləşdirilmiş elektrik şəbəkələrinin yükü azalacaq, çünki insanlar kiçik elektronikanı özləri doldura biləcəklər.

Shell ekspertləri hesab edirlər ki, 2040-cı ilə qədər dünya enerjisinin təxminən yarısı bərpa olunan mənbələrdən istehsal olunacaq. Artıq Almaniyada günəş enerjisi istehlakı aktiv şəkildə artır və akkumulyatorun tutumu 35 QVt-dan çoxdur. Yaponiya da bu sənayeni fəal şəkildə inkişaf etdirir. Bu iki ölkə günəş enerjisi istehlakına görə dünyada liderdir. ABŞ yəqin ki, tezliklə onlara qoşulacaq.

Digər alternativ enerji mənbələri

Elm adamları elektrik və ya istilik yaratmaq üçün başqa nəyin istifadə oluna biləcəyi üzərində baş sındırmağa davam edirlər. Ən perspektivli alternativ enerji mənbələrindən nümunələr verək.

Külək turbinlərinə indi demək olar ki, hər ölkədə rast gəlmək olar. Hətta Rusiyanın bir çox şəhərlərinin küçələrində külək enerjisindən istifadə edərək özlərini elektrik enerjisi ilə təmin edən fənərlər quraşdırılıb. Şübhəsiz ki, onların dəyəri orta səviyyədən yüksəkdir, lakin zaman keçdikcə bu fərqi ödəyəcəklər.

Çox uzun müddət əvvəl okeanın səthində və dərinlikdə suyun temperatur fərqindən istifadə edərək enerji əldə etməyə imkan verən texnologiya icad edilmişdir. Çin bu sahəni fəal şəkildə inkişaf etdirməyi planlaşdırır. Yaxın illərdə Çin sahillərində bu texnologiyadan istifadə edərək ən böyük elektrik stansiyası tikməyi planlaşdırırlar. Dənizdən istifadə etməyin başqa yolları da var. Məsələn, Avstraliyada cərəyanların gücündən enerji istehsal edən elektrik stansiyası yaratmağı planlaşdırırlar.

Bir çox başqaları və ya istilik var. Lakin bir çox digər variantlarla müqayisədə günəş enerjisi elmin inkişafında həqiqətən perspektivli istiqamətdir.

Alternativ enerji ilə bağlı müzakirələrdə iştirak etmisinizmi? Demək olar ki, hər kəs bu barədə ən azı bir şey eşitmişdir. Və çoxlarının hətta öz gözləri ilə günəş panellərini və ya külək elektrik stansiyalarını müşahidə etmək imkanı var idi. İndi bu enerji təchizatı sektorunun inkişafı bəşəriyyətin gələcək rahat yaşaması üçün çox vacibdir.

Biz minerallar kimi ənənəvi ehtiyatların böyük hissəsini praktiki olaraq tükəndirdiyimiz üçün daha davamlı mənbələr axtarmalıyıq. Belə qeyri-ənənəvi enerji mənbələrindən biri günəş enerjisidir. Bu resurs ən geniş yayılmış və asanlıqla əldə edilə bilən mənbələrdən biridir, çünki planetimizin hər yerində müxtəlif miqdarda günəş işığı mövcuddur. Buna görə də, günəş enerjisinin toplanması ilə bağlı inkişaflar kifayət qədər uzun müddət əvvəl başlamış və bu günə qədər fəal şəkildə həyata keçirilir.

Enerji mənbəyi kimi günəş işığı ənənəvi mənbələrə əla alternativdir. Və düzgün istifadə edilərsə, gələcəkdə bütün digər enerji resurslarını sıxışdıra bilər.

Günəş enerjisinin çevrilməsinin ən səmərəli üsullarını tapmaq üçün alimlər günəş enerjisinin hansı çevrilmənin mənbəyi olduğunu başa düşməlidirlər. Bu suala cavab vermək üçün çoxlu təcrübə və tədqiqatlar aparılmışdır. Bu fenomeni izah etmək üçün hazırlanmış müxtəlif fərziyyələr var. Lakin eksperimental olaraq, uzun tədqiqatlar zamanı sübut edilmişdir ki, karbon nüvələrinin köməyi ilə hidrogenin heliuma çevrildiyi reaksiya beləliklə günəş enerjisinin əsas mənbəyidir.

Biz artıq bilirik ki, günəş enerjisinin mənbəyi hidrogen və heliumdur, lakin günəş enerjisinin özü müəyyən proseslər üçün mənbədir. Yer üzündəki bütün təbii proseslər Günəşdən alınan enerji sayəsində həyata keçirilir.

Günəş radiasiyası olmadan mümkün deyil:

Təbiətdə suyun dövranı. Günəşin təsiri sayəsində su buxarlanır. Məhz bu proses Yerdə nəmin dövranını başlayır. Temperaturun yüksəlməsi və düşməsi buludların əmələ gəlməsinə və yağıntılara təsir göstərir.
fotosintez. Karbon qazı və oksigen tarazlığının qorunması, bitkilərin inkişafı və böyüməsi üçün lazım olan maddələrin əmələ gəlməsi prosesi də günəş işığının köməyi ilə baş verir.
Atmosfer dövranı. Günəş hava kütlələrinin hərəkəti və istiliyin tənzimlənməsi proseslərinə təsir göstərir.

Günəş enerjisi Yerdə həyatın mövcudluğunun əsasını təşkil edir. Lakin onun faydalı təsirləri bununla bitmir. Bəşəriyyət üçün günəş enerjisi alternativ enerji mənbəyi kimi faydalı ola bilər.

Hazırda texnologiyanın aktiv inkişafı günəş enerjisini insanların istifadə etdiyi digər formalara çevirməyə imkan verib. Bərpa olunan enerji mənbəyi kimi günəş enerjisi geniş yayılmışdır və həm sənaye miqyasında, həm də yerli olaraq kiçik özəl ərazilərdə fəal şəkildə istifadə olunur. Və hər il günəş istilik enerjisindən istifadənin adi hal aldığı ərazilər daha çox olur.

Bu gün günəş işığı enerji mənbəyi kimi istifadə olunur:

Kənd təsərrüfatında, istixanalar, anqarlar və s. kimi müxtəlif köməkçi tikililərin istilik və enerji təchizatı üçün.
Tibb mərkəzləri və idman binalarını elektrik enerjisi ilə təmin etmək.
Yaşayış məntəqələrini elektrik enerjisi ilə təmin etmək.
Şəhər küçələrində daha ucuz işıqlandırma təmin etmək.
Yaşayış binalarında bütün kommunikasiya sistemlərinin düzgün işləməsini təmin etmək.
Əhalinin gündəlik məişət ehtiyacları üçün.

Buna əsaslanaraq, günəş enerjisinin əslində insan fəaliyyətinin demək olar ki, hər bir sahəsində əla enerji mənbəyinə çevrilə biləcəyini görürük. Buna görə də, bu sənayedə davamlı tədqiqatlar mövcud adi varlığı köklərinə dəyişə bilər.

Bu gün müxtəlif inkişaflar və üsullar sayəsində alternativ enerji mənbəyi kimi günəş enerjisi müxtəlif yollarla çevrilə və toplana bilər. İndi günəş enerjisindən aktiv istifadə sistemləri və passiv sistemlər mövcuddur. Onların mahiyyəti nədir?

Passiv (günəş enerjisindən maksimum istifadə etmək üçün tikinti materiallarının seçilməsi və binaların dizaynı) əsasən birbaşa günəş enerjisindən istifadəyə yönəlib. Passiv sistemlər, dizaynın Günəşdən mümkün qədər çox işıq və istilik enerjisi alacaq şəkildə həyata keçirildiyi binalardır.
Aktiv (fotovoltaik sistemlər, günəş elektrik stansiyaları və kollektorlar) öz növbəsində, əslində qəbul edilmiş günəş enerjisinin insanlar üçün zəruri olan digər növlərə emalı deməkdir.

Belə sistemlərin hər iki növü müəyyən hallarda, təmin etməli olduqları ehtiyaclardan asılı olaraq istifadə olunur. İstər ekoloji cəhətdən təmiz günəş evi tikir, istərsə də saytda kollektor quraşdırır, bu, istənilən halda nəticə verəcək və sərfəli investisiya olacaqdır.

Günəş elektrik stansiyası nədir? Bu, elektrik enerjisinin gələcək istehsalı üçün günəş radiasiyasının çevrilməsi prosesləri baş verən xüsusi təşkil edilmiş mühəndislik strukturudur. Bu cür stansiyaların dizaynı hansı emal üsulundan istifadə ediləcəyindən asılı olaraq tamamilə fərqli ola bilər.

Günəş elektrik stansiyalarının növləri:

Tikintisi qüllə üzərində qurulmuş SES.
Yemək növünə görə tikilmiş stansiya.
Fotovoltaik modulların işinə əsaslanır.
Parabolik silindrik konsentratorlardan istifadə edərək işləyən stansiyalar.
İş üçün əsas götürülən Sterling mühərriki ilə.
Aerostatik stansiyalar.
Kombinə edilmiş elektrik stansiyaları.

Gördüyümüz kimi günəş enerjisi enerji mənbəyi kimi utopik elmi-fantastik romanların bir hissəsi olmaqdan çoxdan çıxıb və cəmiyyətin enerji ehtiyaclarını ödəmək üçün bütün dünyada fəal şəkildə istifadə olunur. Onun işinin həm aydın üstünlükləri, həm də mənfi cəhətləri var. Lakin onların düzgün balansı istənilən nəticəni əldə etməyə imkan verir.

Günəş elektrik stansiyalarının müsbət və mənfi cəhətləri

Üstünlüklər:

Günəş enerjisi bərpa olunan enerji mənbəyidir. Üstəlik, özü də ictimaiyyətə açıqdır və pulsuzdur.
Günəş qurğularının istifadəsi olduqca təhlükəsizdir.
Belə elektrik stansiyaları tamamilə avtonomdur.
Onlar qənaətcildirlər və tez geri qaytarılırlar. Əsas xərclər yalnız zəruri avadanlıqlarda baş verir və daha da minimal investisiya tələb edir.
Başqa bir fərqli xüsusiyyət işdə sabitlikdir. Belə stansiyalarda güc artımı praktiki olaraq yoxdur.
Onlara qulluq etmək asandır və istifadəsi olduqca asandır.
Həmçinin, SES avadanlığı uzun işləmə müddəti ilə xarakterizə olunur.

Qüsurlar:

Enerji mənbəyi kimi günəş sistemləri iqlimə, hava şəraitinə və günün vaxtına çox həssasdır. Belə bir elektrik stansiyası gecə və ya buludlu bir gündə səmərəli və məhsuldar işləməyəcəkdir.
Fərqli fəsilləri olan enliklərdə aşağı məhsuldarlıq. İldə günəşli günlərin sayının 100%-ə yaxın olduğu ərazilərdə ən təsirli olurlar.
Günəş qurğuları üçün avadanlıqların çox yüksək və əlçatmaz qiyməti.
Panellərin və səthlərin çirklənmədən dövri təmizlənməsi ehtiyacı. Əks halda, daha az radiasiya udulur və məhsuldarlıq azalır.
Elektrik stansiyasının daxilində hava istiliyinin əhəmiyyətli dərəcədə artması.
Böyük bir sahəsi olan ərazilərdən istifadə ehtiyacı.
Zavod komponentlərinin, xüsusən də fotovoltaik elementlərin istismar müddəti başa çatdıqdan sonra təkrar emal prosesində əlavə çətinliklər yaranır.

Hər hansı bir istehsal sənayesində olduğu kimi, günəş enerjisinin emalı və çevrilməsinin də güclü və zəif tərəfləri var. Üstünlüklərin mənfi cəhətlərdən daha çox olması çox vacibdir, bu halda iş özünü doğruldacaqdır.

Hal-hazırda, bu sənayedə əksər inkişaflar mövcud metodların işləməsini və istifadəsini optimallaşdırmaq və təkmilləşdirmək və yeni, daha təhlükəsiz və daha məhsuldar olanları inkişaf etdirmək məqsədi daşıyır.

Günəş enerjisi - gələcəyin enerjisi

Cəmiyyətimiz öz texniki inkişafında nə qədər irəliləyirsə, hər yeni mərhələdə bir o qədər çox enerji mənbəyi tələb oluna bilər. Ancaq ənənəvi resurslar getdikcə azalır və onların qiymətləri artır. Buna görə də insanlar alternativ enerji təchizatı variantları haqqında daha fəal düşünməyə başladılar. Və burada bərpa olunan mənbələr köməyə gəldi. Külək, su və ya günəş enerjisi cəmiyyətin inkişafını davam etdirməyə imkan verən, onu zəruri resurslarla təmin edən yeni mərhələdir.

EVWind saytında qeyd olunur ki, üzən günəş panelləri hələ 2011-ci ildə, Fransız şirkəti Ciel & Terre özünün ilk “float”ını - Hydrelio Floating PV sistemini hazırlayanda mütəxəssislərin diqqətini çəkib.

Üzən ada paneli təmiz enerji bazarında tələbat olduğunu sübut etdi, bir çox ölkə elektrik enerjisi istehsalında bu üsula müraciət etmişdir. Məsələn, mədənçıxarmanın daimi enerji və su istehlakı tələb etdiyi Çilidə: çoxsaylı göllərin səthinə günəş paneli yerləşdirməklə hökumət mədən işini ucuzlaşdırdı və karbon izini azaldıb.

Üzən batareya panelləri hazırda Los Bronques mədənində sınaqdan keçirilir, onun yaxınlığında eksperimental enerji adası yaradılıb - Los Tortolas layihəsi Böyük Britaniya və ABŞ şirkətləri tərəfindən maliyyələşdirilir, günəş panellərinin sahəsi indiyədək 112 kvadratmetrdir. metr, Çili Mədən Naziri Baldo Procurica. Aprel ayında Tortolasın açılışı oldu; üzən batareyanın qiyməti 250.000 dollardır, lakin uğurlu olarsa, ərazi 40 hektara qədər genişləndiriləcək.

Mütəxəssislərin fikrincə, Çilidə günəş enerjisinin böyük perspektivləri var. Ölkədə üzən günəş elektrik stansiyalarının (YES) quraşdırılması üçün istifadə oluna bilən 800-ə yaxın gölməçə var. Mühəndislərin fikrincə, şamandıra batareyası su hövzəsinin mərkəzinə yerləşdirilir və bu, "tullantıları" (mədən tullantıları) saxlamaq üçün istifadə olunur. Bu üçqat fayda əldə edir:

kölgə gölməçə suyunun temperaturunu azaldır;
suyun buxarlanması 80% azalır;
günəş enerjisi ilə işləyərək istehsal dəyəri dəfələrlə azalır.

Ekoloqlar bu planı alqışlayırlar, çünki təbii balans üçün mədəndə daha çox su qalır, bu yanaşma onsuz da qıt olan şirin suyun regional istehlakını azalda bilər.

Bu sistemlə Çili mədən əməliyyatlarını təkmilləşdirmək və 2030-cu ilə qədər şirin su istehlakını 50% azaltmaq məqsədinə uyğun olaraq şirin su istehlakını rasionallaşdırır. Təmiz enerji istehsal etməklə karbon izi də avtomatik olaraq azalır.

Çili tədricən təmiz enerji payını artırır

Los Bronques mədəni Çilinin paytaxtından 65 km məsafədə, dəniz səviyyəsindən 3,5 km yüksəklikdə yerləşir. Latın Amerikası ölkəsində 2019-cu ildə istehsal olunan və istifadə olunan enerjinin demək olar ki, 20%-i təmizdir. 2013-cü ildə bu rəqəm cəmi altı faiz təşkil edib ki, bu da ölkənin milli iqtisadiyyatında yaşıl enerjinin payının davamlı artımını və onun Paris İqlim Sazişinin (2015) məqsədlərinə sadiqliyini nümayiş etdirir.

Ciel & Terre mühəndislərinin inkişafı, eləcə də maliyyə yardımı Çiliyə enerji bazarının üfüqlərini genişləndirmək və elektrik enerjisinin mineralların yandırılması ilə əldə edildiyi pis dairədən çıxmaq imkanı verdi. Üzən günəş panellərinin quraşdırılması, saxlanması və istismarı asandır. 12 dərəcə bucaq altında quraşdırılmış yüksək sıxlıqlı termoplastik tamamilə ekoloji cəhətdən təmizdir və təkrar emala yararlıdır. Üzən günəş elektrik stansiyası ətraf mühitə zərər vermir, qənaətcildir və parametrlərdə çevikdir.

Çilili mühəndislərin fikrincə, bu, yerüstü günəş enerjisi qurğularına sadə və sərfəli alternativdir. Bu, su istehlakı və ya torpaq sahəsində məhdud olan su tutumlu sənayelər üçün ideal seçimdir.

Hevel Qazaxıstanda 100 MVt gücündə günəş elektrik stansiyası tikəcək

Soyuq enerji: “anti-günəş batareyası” gecə işləyir

Mühəndislər əks günəş batareyası adlandırıla bilən cihaz yaradıblar: o, fotonları udduqda deyil, onları buraxdıqda cərəyan yaradır. Belə enerji mənbəyi gecə vaxtı müxtəlif avadanlıqları enerji ilə təmin edərək, Yerin səthində yığılan istiliyi kosmosa buraxa bilər.

Məlum olduğu kimi, qızdırılan cisimlər radiasiya yayır. Əlinizi isti batareyaya qaldıraraq bunu asanlıqla yoxlaya bilərsiniz (isti havanın yüksələn axınının qarışmaması üçün yan tərəfdən daha yaxşıdır). Əgər cisim xarici mühitdən yaydığı qədər istilik enerjisi qəbul etmirsə, o, soyuyur. Bir obyektin daha səmərəli soyuması üçün fotonların mümkün olan ən soyuq mühitlə sərbəst mübadiləsinə icazə verilməlidir.

Hələ 20-ci əsrdə fiziklər mənfi işıqlandırmanın təsirini nəzəri olaraq hesabladılar və son illərdə eksperimental olaraq nümayiş etdirdilər. Bu, bir fotodiodun yalnız xarici mühitdən gələn fotonları (adi günəş batareyasında olduğu kimi) udmaqla deyil, əksinə, onları buraxaraq və bununla da soyutmaqla elektrik enerjisi istehsal edə bilməsindədir. Bu proses istilik şəklində cihazda saxlanılan enerjini sərf edir.

Belə bir cihazı idarə etmək üçün fotonların geri qayıtmadan daxil olacağı soyuq bir mühitə ehtiyacınız var. Və belə bir mühit barmaqlarımızın ucunda, daha doğrusu, başımızın üstündədir: bu, açıq məkandır.

Əlbəttə ki, belə bir emitent sadəcə orbitə çıxarılarsa (və Günəşdən istiləşməsinə icazə verilməsə, kölgədə saxlansa), o, bütün istiliyini tez bir zamanda buraxacaq, temperaturda kosmosun vakuumuna bərabər olacaq və əmələ gəlməsini dayandıracaq. enerji.

Bununla belə, Yerdə onu planetin səthi ilə istilik təması ilə təmin etmək mümkündür. Fotosel ətrafdakı cisimlərdən daha soyuqlaşan kimi, istilik keçiriciliyinə görə enerji çatışmazlığı doldurulacaq. Bunun sayəsində fotonlar hələ də 8 ilə 13 mikrometr arasında dalğa uzunluqlarında (orta infraqırmızı diapazonda dar bir zolaq) olduqca şəffaf olan atmosfer vasitəsilə buzlu kosmosa uça biləcəklər. Qurğudan çıxan radiasiya enerjisinin bir hissəsi elektrik enerjisinə çevriləcək.

Yeni əsərin müəlliflərinin yaratdığı cihaz məhz budur. Onlar fotodiod üçün material kimi civə, kadmium və tellurun (HgCdTe) birləşməsini seçdilər. Bu maddə istənilən dalğa uzunluğu diapazonunda effektiv şəkildə dəqiqliklə yayılır. Yarımkürə formalı qallium arsenid (GaAs) lensi və barium ferrid (BaFe2) pəncərəsindən keçdikdən sonra fotonlar onları birbaşa səmaya göndərən parabolik güzgüyə dəyib. Xarici mühitdən dioda çatmaq üçün radiasiya eyni yolla əks istiqamətdə getməlidir. Bütün bu fəndlər quraşdırmanın demək olar ki, yalnız kosmosla foton mübadiləsini və istilik keçiriciliyinə görə Yerdən enerji almasını təmin etmək üçün lazımdır.

Fan qrupu tərəfindən istifadə edilən eksperimental qurğu hər kvadrat metr səthə 64 nanovatt istehsal edib. Əlbəttə ki, bu cür güc cihazları gücləndirə bilməz. Bununla belə, müəlliflərin hesabladıqları kimi, atmosferin təsirini nəzərə alaraq nəzəri hədd kvadrat metrə 4 vattdır. Bu, müasir günəş panellərindən (kvadrat metrə 100-200 vatt) çox azdır, lakin bəzi cihazları gücləndirmək üçün kifayətdir.

Quraşdırma gücünü bu səviyyəyə yaxınlaşdırmaq üçün daha aydın mənfi işıqlandırma effekti olan fotodiod üçün material seçməlisiniz. Tədqiqatçılar hazırda belə bir maddə axtarırlar.

2018

Aİ günəş enerjisi bazarı il ərzində 36% artıb

Avropa ölkələrində günəş enerjisinin inkişafı ilə bağlı ilkin məlumatlar dərc edilib. Almaniya hələ də lider, Türkiyə ikinci, Hollandiya isə üçüncü yerdədir.

SolarPower Europe Günəş Enerjisi Assosiasiyasının statistikasına əsasən, 2018-ci ildə Avropa bazarı əhəmiyyətli dərəcədə artıb. Aİ-nin 28 ölkəsində 8 GVt gücündə günəş elektrik stansiyaları işə salınıb - bu, 2017-ci illə müqayisədə 36% çoxdur. Eyni zamanda, 11 ölkə bərpa olunan enerji mənbələrinin tətbiqi üzrə öhdəliklərini artıq yerinə yetirərək 2020-ci il səviyyəsinə çatıb. Daha geniş Avropa bazarı, o cümlədən Türkiyə, Rusiya, Ukrayna, Norveç, İsveçrə, Serbiya, Belarusiya da 11 GVt artım göstərib ki, bu da bir il əvvəlkindən 20% çoxdur.

2018-ci ildə Avropa qitəsinin ən böyük günəş enerjisi bazarı ümumi gücü 3 GVt olan yeni günəş elektrik stansiyaları ilə yenidən Almaniya oldu. Türkiyə, son iki ildə bazarın yüksək inkişaf tempinə görə ikinci yeri tutdu (1,64 GVt). İstifadəyə verilən 1,4 GVt günəş elektrik stansiyaları ilə də milli rekorda imza atan Hollandiya ilin sonunda üçüncü yerdə qərarlaşıb.

Mütəxəssislərin fikrincə, 2019-cu ildə sənaye daha da inkişaf edəcək - Avropada günəş enerjisinin inkişafına Çin günəş panelləri üçün rüsumların ləğvi və sənaye fotovoltaik günəş elektrik stansiyalarının rəqabət qabiliyyəti kimi amillər təsir edəcək.

Günəş işığının enerjisini “tutmağa” qadir olan dəmir əsaslı molekul yaradılıb

2018-ci il dekabrın 4-də məlum olub ki, bəzi fotokatalizatorlar və günəş elementləri tərkibində metallar olan molekulların daxil olduğu texnologiyaya əsaslanır. Onların işi şüaları udmaq və enerjilərini istifadə etməkdir. 2018-ci ilin dekabrına olan məlumata görə, bu strukturlardakı metallar nadir və bahalıdır - məsələn, rutenium, osmium və iridium.

O, həmkarları ilə birlikdə bahalı metallar üçün alternativ tapmaq üzərində işləyirdi. Tədqiqatçılar daha asan çıxarılan dəmirə diqqət yetirdilər. Alimlər öz molekullarını dəmir əsasında yaradıblar, onların günəş enerjisində istifadə potensialı əvvəlki tədqiqatlarda sübuta yetirilib.

2018-ci ilin dekabr ayından etibarən bu tədqiqat elm adamlarını bir addım irəli apardı və günəş işığından enerjini başqa bir molekulla reaksiya verməsi üçün kifayət qədər uzun müddət "tutmağa" və istifadə etməyə qadir olan dəmir əsaslı bir molekul inkişaf etdirdi.

Araşdırma "Science" jurnalında dərc olunub. Tədqiqatçıların fikrincə, molekul günəş enerjisi istehsalı üçün aşağıdakı fotokatalizatorlarda istifadə edilə bilər. Bundan əlavə, nəticələr LED-lərdəki materiallar kimi dəmir molekulları üçün digər potensial tətbiqləri açır.

Tədqiqatçılar günəş batareyasının səmərəliliyini ənənəvi vəziyyətə yaxınlaşdırırlar

5 oktyabr 2018-ci ildə məlum olub ki, tədqiqatçılar günəş batareyasının səmərəliliyini normaya yaxınlaşdırıblar. Günəş enerjisi qalıq yanacaqları əvəz etmək üçün ən davamlı variant hesab olunur, lakin onu elektrik enerjisinə çevirmək texnologiyası çox səmərəli və ucuz olmalıdır. Okinava Elm və Texnologiya İnstitutunun Enerji Materialları Bölməsinin alimləri hesab edirlər ki, ucuz və yüksək effektiv günəş batareyaları hazırlamaq üçün düstur tapıblar.

Buna nail olmaq üçün tədqiqatın rəhbəri professor Yaobing Qi texnologiyanın bazara çıxarılmasına və uğurlu kommersiyalaşmasına səbəb olacaq üç şərt müəyyən edib. Onun sözlərinə görə, günəş işığının elektrik enerjisinə çevrilmə sürəti yüksək, ucuz, eyni zamanda davamlı olmalıdır.

2018-ci ilin oktyabr ayından etibarən batareyalarda istifadə edilən kommersiya günəş batareyalarının əksəriyyəti kristal silisiumdan hazırlanır. Təxminən 22% -ə qədər nisbətən aşağı səmərəliliyə malikdir. Nəhayət, bu, məhsulun istehlakçı üçün baha olmasına gətirib çıxarır və onun satın almaq üçün yeganə motivasiyası təbiətə qayğıdır. Yapon alimləri problemi perovskitdən istifadə etməklə həll etməyi təklif edirlər.

SoftBank Səudiyyə Ərəbistanında ən böyük günəş elektrik stansiyası tikəcək

Müvafiq niyyət memorandumu Nyu Yorkda Səudiyyə Ərəbistanının vəliəhd şahzadəsi Məhəmməd bin Salman Əl Səud və SoftBank-ın baş direktoru Masayoşi Son tərəfindən imzalanıb. Telekanal qeyd edir ki, şahzadə üç həftəlik rəsmi səfərdədir.

Günəş panelləri kaskadının planlaşdırılan gücü 200 GVt təşkil edir - bu, hər hansı mövcud günəş elektrik stansiyasının gücündən bir neçə dəfə çoxdur. Müqayisə üçün qeyd edək ki, belə ən böyük elektrik stansiyalarından biri olan Kaliforniyada yerləşən Topaz Günəş Farmının maksimum gücü təxminən 550 MVt təşkil edir. Orada enerji 9 milyon nazik qatlı fotovoltaik modullar tərəfindən saxlanılır.

Üzən bərpa olunan elektrik enerjisi istehsal sistemlərinin yaradılması üzrə ixtisaslaşan Hollandiyanın “Oceans of Energy” startapı dünyanın açıq dənizdə üzən ilk günəş elektrik stansiyasını qurmaq üçün beş böyük şirkətlə birləşib. "Belə elektrik stansiyaları artıq müxtəlif ölkələrin materikindəki su anbarlarında işləyir. Amma onları dənizdə heç kim qurmayıb - bu son dərəcə çətin işdir. Biz nəhəng dalğalar və təbiətin digər dağıdıcı qüvvələri ilə mübarizə aparmalıyıq. Lakin biz bilik və təcrübəmizi birləşdirərək bu layihənin öhdəsindən gələ biləcəyimizə əminik”, - Oceans of Energy şirkətinin rəhbəri Allard van Hoeken bildirib.

İlkin hesablamalara görə, üzən elektrik stansiyası mövcud qurğulardan 15% daha səmərəli olacaq. Hollandiyanın Enerji Tədqiqat Mərkəzi (ECN) ən uyğun günəş modullarını seçəcək. Onun mütəxəssisləri hesab edirlər ki, bu layihə üçün yerüstü günəş stansiyalarında da işləyən standart günəş panellərindən istifadə etmək olar. "Biz onların dəniz suyunda və əlverişsiz hava şəraitində necə çıxış etdiklərini görəcəyik" dedi ECN sözçüsü Jan Kroon.

Konsorsiumun nümayəndələri vurğulayırlar ki, üzən günəş elektrik stansiyası birbaşa dənizdəki külək turbinləri arasında quraşdırıla bilər. Orada dalğalar sakitləşib və artıq bütün elektrik xətləri çəkilib. Növbəti üç il ərzində konsorsium hökumət tərəfindən idarə olunan Hollandiya Müəssisə Agentliyinin maliyyə dəstəyi ilə prototip üzərində işləyəcək. Utrext Universiteti isə startapı öz tədqiqat materialları ilə təmin edəcək.

Avstraliyada günəş enerjisinin qiyməti 2012-ci ildən bəri 44% ucuzlaşıb

Bu bərpa olunan enerji çılğınlığı insanların əslində elektrik enerjisi üçün daha az pul ödəməyə başlamasına səbəb oldu. Bunun başqa bir üstünlüyü ondan ibarətdir ki, elektrik enerjisinin özünün dəyəri aşağı düşüb. 2012-ci ildən bəri günəş panellərinin quraşdırılması və istismarı xərcləri demək olar ki, yarıya enib.

2017-ci ildə ölkədə fərdi ev sahibləri və müəssisələr ümumi gücü 1,05 GVt olan panellər quraşdırıblar. Bu qiymətləndirmə ölkədə təmiz enerji məsələlərinə cavabdeh olan qurum tərəfindən verilir. Səlahiyyətlilər bunun bütün zamanların ən yüksək göstəricisi olduğunu bildirir. Bu onilliyin əvvəlində bərpa olunan enerjinin artımının gəlirli subsidiyalar və vergi təklifləri hesabına baş verdiyi bildirilirdi, lakin 2017-ci ilin artımı fərqlidir: ölkə sakinləri artan elektrik enerjisi tarifləri ilə bu yolla mübarizə aparmaq qərarına gəldilər və hərəkat geniş vüsət aldı.

BNEF Avstraliyanın günəş panellərinin qəbulu üzrə dünya lideri olacağını proqnozlaşdırır. 2040-cı ilə qədər ölkənin elektrik enerjisinə olan tələbatının 25%-i damdakı günəş panelləri ilə ödəniləcək. Bu, bu gün belə həllərin geri qaytarılma müddətinin 2012-ci ildən bəri minimuma enməsi səbəbindən mümkün olacaq. Bu, Avstraliyanın ənənəvi elektrik stansiyalarının keçmişə çevrilməsi demək olmasa da, insanlar özlərini elektrik enerjisi ilə təmin etməkdə daha sərbəst olurlar.

2017

Cənubi Koreya 2030-cu ilə qədər günəş istehsalını 5 dəfə artıracaq

Cənubi Koreyanın ticarət, sənaye və energetika naziri hökumətin 2030-cu ilə qədər günəş enerjisi istehsalının 5 dəfə artırılması planını açıqlayıb.

Elan bu il seçilən prezident Mun Jae-nin yeni atom elektrik stansiyalarına hökumət dəstəyini dayandıracağını və daha təmiz elektrik enerjisi mənbələrinə sadiq qalacağını vəd etməsindən qısa müddət sonra gəldi. Hökumət Cənubi Koreyada altı nüvə reaktorunun tikintisini artıq ləğv edib.

Ümumilikdə, ölkə 2030-cu ilə qədər elektrik enerjisinin beşdə birini bərpa olunan mənbələrdən almağı planlaşdırır. Ötən il bu rəqəm 7% olub. Buna nail olmaq üçün təyin olunmuş tarixə qədər 30,8 GVt günəş gücü və 16,5 GVt külək gücü əlavə etmək planlaşdırılır. Nazir Paik Unqu bildirib ki, əlavə enerji böyük layihələrdən, həmçinin şəxsi ev təsərrüfatlarından və kiçik bizneslərdən gələcək. "Vətəndaşların bərpa olunan enerji ticarətində asanlıqla iştirak edə biləcəyi bir mühit yaratmaqla bərpa olunan enerjinin inkişaf yolunu əsaslı şəkildə dəyişəcəyik" dedi.

Bu o deməkdir ki, 2022-ci ilə qədər təxminən hər 30 ailədən 1-i günəş panelləri ilə təchiz olunmalıdır, Clean Technica bildirir.

Bununla belə, Cənubi Koreya hazırda nüvə enerjisindən istifadəyə görə dünyada beşinci yerdədir. Ölkədə 24 işləyən reaktor var ki, bu da ölkənin elektrik enerjisinə olan tələbatının təxminən üçdə birini təmin edir.

BP günəş enerjisinə 200 milyon dollar sərmayə qoyub

Çilidəki Atakama səhrası planetin ən günəşli və ən quraq yerlərindən biridir. Məntiqlidir ki, məhz orada Latın Amerikasının ən böyük günəş elektrik stansiyası El Romero-nu tikmək qərarına gəliblər. Nəhəng günəş panelləri 280 hektar ərazini əhatə edir. Onun pik gücü 246 MVt təşkil edir və stansiya ildə 493 GVt/saat enerji istehsal edir - 240 000 evi elektrik enerjisi ilə təmin etmək üçün kifayətdir.

Təəccüblüdür ki, cəmi beş il əvvəl Çili demək olar ki, bərpa olunan enerjidən istifadə etmirdi. Ölkə qonşu enerji təchizatçılarından asılı idi, bu da qiymətləri şişirdirdi və çilililəri həddindən artıq elektrik enerjisi ödənişlərindən əziyyət çəkirdi. Bununla belə, bərpa olunan mənbələrə, xüsusən də günəş enerjisinə böyük investisiya axınına səbəb olan qalıq yanacaqların olmamasıdır.

Çili hazırda dünyada demək olar ki, ən ucuz günəş enerjisi istehsal edir. Şirkətlər ölkənin “Latın Amerikasının Səudiyyə Ərəbistanına” çevriləcəyinə ümid edirlər. Çili artıq bərpa olunan enerji istehsal edən ilk on ölkəyə Meksika və Braziliyaya qoşulub və hazırda Latın Amerikasında təmiz enerji keçidinə rəhbərlik etməyə hazırlaşır.

Sosioloq Eugenio Tironi deyir ki, "Mişel Baçelet hökuməti sakit bir inqilab həyata keçirdi. Onun bərpa olunan enerji mənbələrinə keçiddəki xidmətlərini qiymətləndirmək çətindir və bu, ölkənin uzun illər inkişafı amilini müəyyən edəcək".

İndi Çilinin oliqopolist enerji bazarı rəqabətə açıq olduğundan hökumət yeni məqsəd qoyub: 2025-ci ilə qədər ölkənin enerjisinin 20%-i bərpa olunan mənbələrdən alınmalıdır. Və 2040-cı ilə qədər Çili tamamilə "təmiz" enerjiyə keçəcək. Hətta mütəxəssislər üçün bu, utopiya kimi görünmür, çünki ölkənin günəş elektrik stansiyaları mövcud texnologiyalarla kömür elektrik stansiyalarından iki dəfə ucuz elektrik enerjisi istehsal edir. Günəş enerjisi qiymətləri 75% ucuzlaşaraq rekord həddə - kilovat-saat üçün 2,148 sentə çatıb.

İstehsalçı şirkətlər başqa problemlə üzləşirlər: çox ucuz elektrik enerjisi çox qazanc gətirmir, günəş panellərinin saxlanması və dəyişdirilməsi isə baha başa gəlir. "Hökumət möcüzənin kabusa çevrilməməsi üçün uzunmüddətli strategiyalar qurmalı olacaq" dedi İspaniyanın Acciona konqlomeratının baş direktoru Xose İqnasio Eskobar.

Google tamamilə günəş və külək enerjisinə keçir

Şirkət ümumi gücü 3 GVt-a çataraq bərpa olunan enerjinin dünyanın ən böyük korporativ alıcısına çevrildi. Electrek 2017-ci ilin noyabrında yazır ki, Google-un təmiz enerjiyə ümumi investisiyaları 3,5 milyard dollara çatıb.

Google rəsmi olaraq 100% günəş və külək enerjisinə keçir. Şirkət üç külək stansiyaları ilə müqavilələr imzalayıb: Cənubi Dakotada Avangrid, Ayovada EDF və Oklahomada GRDA, birgə gücü 535 MVt. Dünyadakı Google ofisləri artıq 3 GVt bərpa olunan enerji istehlak edəcək.

Şirkətin enerji sektoruna investisiyalarının ümumi həcmi 3,5 milyard dollara çatıb ki, bunun da 2/3-i ölkədəki obyektlərə aiddir. “Təmiz” mənbələrə olan bu maraq, ilk növbədə, son illərdə günəş və külək enerjisinin maya dəyərinin 60-80% ucuzlaşması ilə bağlıdır.

Google ilk dəfə 2010-cu ildə Ayova ştatında 114 MVt gücündə günəş ferması ilə ortaqlıq imzalamışdı. 2016-cı ilin noyabrına qədər şirkət artıq 20 bərpa olunan enerji layihəsinin iştirakçısı idi. 2016-cı ilin dekabrında tamamilə günəş və külək enerjisinə keçməyi planlaşdırırdı. Google indi bərpa olunan enerjinin dünyanın ən böyük korporativ alıcısıdır.

Pəncərələr üçün ağıllı şüşə İsveçdə icad edilmişdir

Alimlər uzun müddətdir ki, bu sahəni araşdırır və inkişaf üçün tətbiqlər axtarırlar. Müasir dünyada bu texnologiya aktualdır, çünki pəncərələr səbəbindən evlərdə istilik itkisi təxminən 20% -dir. Alimlər hesab edirlər ki, onların ixtirası müxtəlif obyektlərin istilik izolyasiyası üçün də istifadə oluna bilər.

İranda kəndlər dövlətə elektrik satır

2017-ci ilin payızına olan məlumata görə, İranda 200-dən çox “yaşıl” kənd var.Gözlənilir ki, 2018-ci ilin yazına kimi onların sayı 300-ə çatacaq.“Iran Today” xəbər verir ki, ölkənin bəzi yaşayış məntəqələrində günəş panelləri quraşdırılıb. on ildir quraşdırılmışdır. Qeyd olunur ki, günəşdən ən böyük həcmdə enerji Kirman, Xuzistan və Lüristan əyalətlərində istehsal olunur.

İlkin olaraq İran kəndlərində alternativ enerji mənbələrinin yaranması onlara şəhərlərdən elektrik enerjisinin çatdırılmasının mümkünsüzlüyü ilə bağlı idi. İndi onlar öz enerjilərini İranın Energetika Nazirliyinə satırlar. Kəndlərdə elektrik enerjisinin alınması daimi xarakter daşıyacaq qanunvericilik normalarının hazırlanması nəzərdə tutulur.

2030-cu ilə qədər İran 7500 MVt yaşıl enerji istehsal etməyi planlaşdırır, bu gün bu rəqəm cəmi 350 MVt təşkil edir. Bununla belə, ölkənin günəş enerjisinin inkişafı üçün yaxşı perspektivləri var, çünki ərazinin 2/3-də günəş ilin 300 günü işıq saçır.

Britaniya alimləri günəş enerjisi ilə işləyən şüşə kərpic ixtira ediblər

İngiltərənin Exeter Universitetinin alimlər qrupu daxili günəş panelləri olan şüşə divar blokları hazırlayıb. Bu barədə Archdaily memarlıq portalı yazır. Evlərin tikintisində adi kərpic əvəzinə bloklardan istifadə etmək olar.

Tikinti materialı "Günəş kvadratı" adlanırdı. Universitet laboratoriyasında aparılan sınaqların göstərdiyi kimi, bloklar elektrik enerjisi istehsal etməklə yanaşı, bir sıra digər faydalı xüsusiyyətlərə də malikdir. Xüsusilə, bu şəkildə tikilmiş divarlar günəş işığının binaya yaxşı daxil olmasına imkan verir və otaqlarda istiliyi saxlayır.

Məhsulu tanıtmaq üçün elm adamları The Build Solar adlı innovativ şirkət yaratdılar. Hazırda investorlar axtarılır. Günəş plitələrinin bazara çıxarılması ilkin olaraq 2018-ci ilə planlaşdırılır.

Dubayda dünyanın ən böyük günəş elektrik stansiyası işə salınıb

Hər günəş panelinin quraşdırılması bir illik icarə haqqı, təmir və texniki avadanlıq daxil olmaqla 6 min avroya başa gəlir. Planlaşdırılır ki, günəş panelləri ictimai nəqliyyat dayanacaqlarında təxminən bir il fəaliyyət göstərəcək, bundan sonra məktəb və uşaq bağçalarına veriləcək.

Aİ-nin Ermənistandakı nümayəndə heyətinin rəhbəri Piotr Svitalskinin sözlərinə görə, Avropa İttifaqı ölkədə alternativ enerjinin inkişafında maraqlıdır. O, günəş panelləri olan dayanacağı “Avropa Birliyinin günəş dayanacağı” adlandırıb.

Uzun illərdir ki, günəş enerjisi və onun inkişaf perspektivləri ilə bağlı müzakirələr və müzakirələr aparılır. Əksər insanlar günəş enerjisini gələcəyin enerjisi, bütün bəşəriyyətin ümidi hesab edirlər. Çoxlu sayda şirkət günəş elektrik stansiyalarının tikintisinə ciddi investisiyalar qoyur. Dünyanın bir çox ölkələri günəş enerjisini ənənəvi enerji mənbələrinə əsas alternativ hesab edərək inkişaf etdirməyə çalışırlar. Günəşli ölkədən uzaq olan Almaniya bu sahədə dünya lideri olub. Almaniyada SPP-lərin ümumi gücü ildən-ilə artır. Onlar Çində günəş enerjisi sahəsindəki inkişaflarla da ciddi məşğul olurlar. Beynəlxalq Enerji Agentliyinin optimist proqnozuna görə, günəş elektrik stansiyaları 2050-ci ilə qədər qlobal elektrik enerjisinin 20-25%-ni istehsal edə biləcək.
Günəş elektrik stansiyalarının perspektivlərinə alternativ baxış günəş panellərinin və akkumulyator sistemlərinin istehsalı üçün tələb olunan xərclərin günəş elektrik stansiyalarının istehsal etdiyi elektrik enerjisindən əldə olunan gəlirdən dəfələrlə çox olmasına əsaslanır. Bu mövqenin əleyhdarları bunun əksini iddia edirlər. Müasir günəş panelləri yeni kapital qoyuluşları olmadan onlarla, hətta yüz illərlə işləyə bilər; istehsal etdikləri ümumi enerji sonsuzdur. Məhz buna görə də uzunmüddətli perspektivdə günəş enerjisindən istifadə etməklə əldə edilən elektrik enerjisi nəinki sərfəli, həm də son dərəcə gəlirli olacaqdır.
Həqiqət haradadır? Gəlin, əziz oxucular, sizinlə birlikdə bunu anlamağa çalışaq. Biz günəş enerjisi sahəsində müasir yanaşmalara və bu günə qədər həyata keçirilən ən dahiyanə ideyalardan bəzilərinə baxacağıq. Biz hazırda fəaliyyət göstərən günəş panellərinin səmərəliliyini müəyyən etməyə çalışacağıq və bu gün bu səmərəliliyin niyə kifayət qədər aşağı olduğunu anlamağa çalışacağıq.

Rusiyada günəş panellərinin səmərəliliyi
Müasir tədqiqatlara görə, günəş enerjisi 1 kv.m-ə təxminən 1367 vatt (günəş sabiti) təşkil edir. Ekvatorda atmosfer vasitəsilə Yerə cəmi 1020 vatt çatır. Rusiya ərazisində günəş elektrik stansiyalarının köməyi ilə (günəş batareyalarının səmərəliliyi bu gün 16%) orta hesabla hər kvadrat metrə 163,2 vatt əldə edə bilərsiniz.
Hava şəraiti, gündüz və gecənin uzunluğu, eləcə də günəş panellərinin quraşdırılması növü nəzərə alınmaqla (günəş batareyasının səmərəliliyi nəzərə alınmır).
Moskvada kvadrat kilometr günəş panelləri 40 dərəcə bir açı ilə quraşdırılıbsa (bu, Moskva üçün optimaldır), onda istehsal olunan elektrik enerjisinin illik həcmi 1173 * 0,16 = 187,6 GWh olacaq. KVt/saat üçün 3 rubl elektrik qiyməti ilə istehsal olunan elektrik enerjisinin şərti dəyəri 561 milyon rubl təşkil edir.

Günəşdən istifadə edərək elektrik enerjisi əldə etməyin ən ümumi üsulları bunlardır:

Günəş istilik elektrik stansiyaları
Belə günəş elektrik stansiyalarının nəhəng güzgüləri dönərək günəşi tutur və kollektora əks etdirir. Belə elektrik stansiyalarının iş prinsipi günəşin istilik enerjisinin qaz porşenli Stirling mühərrikindən istifadə etməklə və ya suyun qızdırılması ilə termodinamik maşının mexaniki elektrikinə çevrilməsinə əsaslanır.

Nümunə olaraq, Uca Google-un sərmayə qoyduğu İvanpa elektrik stansiyasını (gücü 392 meqavat) nəzərdən keçirək. Kaliforniyanın Moxave səhrasında yerləşən günəş elektrik stansiyasının tikintisinə iki milyard ABŞ dollarından çox sərmayə qoyulub. 1 kVt-lıq günəş elektrik stansiyasının quraşdırılmış gücünə 5 612 ABŞ dolları xərclənib. Çoxları hesab edir ki, bu məsrəflər kömür elektrik stansiyalarının tikintisinə çəkilən xərclərdən yüksək olsa da, atom elektrik stansiyalarının tikintisinin xərclərindən xeyli aşağıdır. Amma elədir? Birincisi, atom elektrik stansiyasının hər kVt-a 2000-4000 dollara başa gəlir ki, bu da İvanpanın tikintisinə sərf olunan xərclərdən daha ucuzdur. İkincisi, günəş elektrik stansiyasının illik elektrik enerjisi istehsalı 1079 GVt/saatdır, ona görə də onun orta illik gücü 123,1 MVt təşkil edir. Bundan əlavə, günəş elektrik stansiyası yalnız gündüz saatlarında günəş enerjisi istehsal etmək qabiliyyətinə malikdir. Beləliklə, günəş elektrik stansiyasının tikintisinin “orta” dəyəri 1 kVt üçün 17 870 dollara çatır və bu, kifayət qədər əhəmiyyətli qiymətdir. Bəlkə də daha bahalı olacaq yeganə şey kosmosda elektrik enerjisi istehsal etmək olardı. Məsələn, qazla işləyən adi elektrik stansiyalarının tikintisinin xərcləri 20-40 dəfə azdır. Üstəlik, günəş elektrik stansiyalarından fərqli olaraq, bu elektrik stansiyaları daimi işləyə bilir, ehtiyac yarandıqda elektrik enerjisi istehsal edir, nəinki günəşin parladığı saatlarda.
Ancaq biz bilirik ki, müasir günəş istilik elektrik stansiyaları gündüz saatlarında qızdırılan böyük həcmdə soyuducudan istifadə edərək, gecə-gündüz elektrik enerjisi istehsal etməyə qadirdir. Sadəcə, bu stansiyaların tikintisinin dəyərini çox reklam etməməyə çalışırlar, yəqin ki, bu, əhəmiyyətlidir. Günəş elektrik stansiyalarının layihələndirilməsi və tikintisinin, xüsusən də nasosla işləyən elektrik stansiyalarının tikintisinin dəyərinə batareyaları daxil etsəniz, o zaman məbləğ fantastik nisbətlərə qədər artacaqdır.

Silikon günəş batareyaları
Bu gün günəş elektrik stansiyalarının istismarı üçün böyük sahəli yarımkeçirici diodlar olan yarımkeçirici fotosellərdən istifadə olunur. Pn qovşağına uçan işıq kvantı elektron-deşik cütü yaradır və fotodiod çıxışlarında gərginlik düşməsi (təxminən 0,5V) yaranır.
Silikon günəş batareyasının səmərəliliyi təxminən 16% -dir. Səmərəlilik niyə bu qədər aşağıdır? Elektron-deşik cütü yaratmaq üçün müəyyən miqdarda enerji tələb olunur. Əgər gələn işıq kvantının enerjisi azdırsa, o zaman cüt generasiya baş verməyəcək. Bu halda, işıq kvantı adi şüşədən olduğu kimi sadəcə silisiumdan keçəcək. Buna görə silikon 1,2 mikrondan yuxarı infraqırmızı işığa şəffafdır. Əgər işıq kvantı nəsil üçün tələb olunandan daha çox enerji ilə gəlsə (yaşıl işıq), bir cüt əmələ gələcək, lakin artıq enerji sadəcə heç yerə getməyəcək. Mavi və ultrabənövşəyi işıqda (enerjisi çox yüksəkdir) kvantın pn qovşağının ən dərinliklərinə çatmağa vaxtı olmaya bilər.

Günəş batareyasının səthindən günəş işığının əks olunmasının qarşısını almaq üçün ona xüsusi əks əks etdirən örtük tətbiq olunur (eyni örtük foto linzalar üçün də tətbiq olunur). Səth toxuması qeyri-bərabər hazırlanır (taraq şəklində). Bu vəziyyətdə, səthdən bir dəfə əks olunan işıq axını yenidən qayıdır.
Fotoelementlərin səmərəliliyi müxtəlif yarımkeçiricilərə əsaslanan və elektron-deşik cütü yaratmaq üçün tələb olunan müxtəlif enerjilərə malik fotoselləri birləşdirməklə artır. Üç mərhələli silikon günəş elementləri üçün 44% və ya daha yüksək səmərəlilik əldə edilir. Üç mərhələli fotoselin iş prinsipi ona əsaslanır ki, əvvəlcə mavi işığı effektiv şəkildə udan, qırmızı və yaşıl işığı ötürən fotosel quraşdırılır. İkinci fotoelement yaşıl, üçüncüsü isə İR-ni udur. Bununla belə, üç mərhələli fotosellər bu gün çox bahadır, buna görə də daha ucuz bir pilləli fotosellər geniş istifadə olunur ki, bu da öz qiymətinə görə Vatt/$ baxımından üç pilləli fotoselləri qabaqlayır.
Çin silisium günəş batareyalarının istehsalını böyük sürətlə inkişaf etdirir, bunun sayəsində bir vattın dəyəri azalır. Çində bu, hər vatt üçün təxminən 0,5 dollardır.
Silikon günəş batareyalarının əsas növləri bunlardır:
Monokristal
Polikristal
Daha bahalı olan monokristal günəş elementlərinin səmərəliliyi polikristalların səmərəliliyindən bir qədər yüksəkdir (cəmi 1%). Polikristal silisiumlu günəş batareyaları bu gün istehsal olunan elektrik enerjisinin 1 Vt-ı üçün ən ucuz dəyəri təmin edir.
Silikon günəş batareyaları əbədi deyil. Təcavüzkar mühitdə 20 ildən artıq fəaliyyət göstərərək, onların ən qabaqcılları orijinal gücünün 15 faizinə qədər itirirlər. Gələcəkdə günəş panellərinin deqradasiyasının səngiyəcəyini düşünməyə əsas var.

Silikon fotosel və parabolik güzgü
Bütün dünyada ixtiraçılar günəş elektrik stansiyalarının iqtisadi gəlirliliyini artırmaq üçün mümkün olan bütün cəhdləri edirlər. Məsələn, kiçik bir səmərəli silikon günəş batareyası və parabolik güzgü (konsentratlı fotovoltaiklər) götürsəniz, güzgü günəş batareyasından xeyli ucuz olduğu halda, 16 əvəzinə 40% səmərəliliyə nail ola bilərsiniz. Lakin günəşi izləmək etibarlı mexanika tələb edir. Nəhəng güzgü dönəri etibarlı şəkildə gücləndirilməli və güclü küləklərdən və aqressiv ətraf mühit faktorlarından qorunmalıdır. İkinci problem parabolik güzgülərin səpələnmiş işığı fokuslaya bilməməsidir. Günəş hətta nazik buludların arxasında da batsa, parabolik sistemdən istifadə edərək enerji istehsalı sıfıra enəcək. Bu şəraitdə adi günəş panelləri də istilik enerjisi istehsalını ciddi şəkildə azaldır, lakin sıfıra endirir. Parabolik güzgüləri olan günəş panelləri quraşdırma dəyəri baxımından çox bahadır və onlara qulluq etmək baha başa gəlir.

Damlarda yuvarlaq günəş batareyaları
Amerikanın Solyndra şirkəti hökumətin dəstəyi ilə dairəvi formalı günəş batareyaları hazırlayıb. Onlar ağ rəngə boyanmış damlara quraşdırılmışdır. Dəyirmi formalı günəş batareyaları keçirici təbəqənin (Solindra vəziyyətində mis indium qallium (di) selenid istifadə edilmişdir) şüşə borulara səpilməsi ilə hazırlanmışdır. Dəyirmi batareyaların faktiki səmərəliliyi təxminən 8,5% təşkil etdi ki, bu da daha ucuz silikonlardan daha aşağıdır. Böyük bir kredit üçün dövlət zəmanəti alan Solindra iflas etdi. Amerika iqtisadiyyatı əvvəldən iqtisadi səmərəliliyi çox şübhəli olan texnologiyalara xeyli pul yatırıb. Effektiv olmayan texnologiyaların “uğurlu” lobbiçiliyi təkcə Rusiyanın nou-hausu deyil.

Günəş enerjisi ilə bağlı böyük problem!
Məlumdur ki, günəş elektrik stansiyaları gündüzlər elektrik enerjisi istehsal edir, elektrik enerjisinə isə böyük tələbat məhz axşam saatlarında yaranır. Bu o deməkdir ki, batareyalar olmadan günəş elektrik stansiyaları effektiv olmayacaq. Axşam elektrik enerjisi istehlakının pik vaxtında alternativ (klassik) elektrik enerjisi mənbələrindən istifadə edilməli olacaq. Gündüz bəzi ənənəvi elektrik stansiyaları söndürülməli, bəziləri isə pis hava şəraitində isti ehtiyatda saxlanmalı olacaq. Günəş elektrik stansiyasının üzərində buludlar asılırsa, çatışmayan elektrik enerjisini ehtiyat nüsxə ilə təmin etməlidir. Nəticədə, klassik istehsal gücləri ehtiyatda dayanır və mənfəət itirir.

Başqa bir yol var. Bu, Desertec layihəsində - elektrik enerjisinin Afrikadan Avropaya ötürülməsində öz əksini tapıb. Elektrik xətlərinin köməyi ilə elektrik enerjisi istehlakının axşam zirvəsi zamanı Yer kürəsinin bu vaxt günəşli günün yüksək olduğu ərazilərdə yerləşən günəş elektrik stansiyalarından elektrik enerjisini ötürmək mümkündür. Ancaq bu üsul, superkeçiricilərə keçməzdən əvvəl, böyük maliyyə xərcləri, eləcə də müxtəlif dövlətlər arasında hər cür koordinasiya tələb edir.

Batareyalardan istifadə
Günəş batareyasının istehsal etdiyi bir vatın orta qiymətinin 0,5 dollar olduğunu gördük. Gün ərzində (8 saat) batareya 8 Wh ərzində istehsal edə bilir. Bu enerji axşam elektrik istehlakının zirvəsinə qədər saxlanılmalıdır.
Çində hazırlanmış litium batareyaların qiyməti təxminən 0,4 vatt/saatdır, buna görə də bir vatt üçün 0,5 dollar olan günəş batareyası 3,2 dollara başa gələcək ki, bu da batareyanın özündən altı dəfə bahadır. Litium batareyanın üç ildən altı ilədək olan maksimum 2000 şarj-boşaltma dövrü üçün nəzərdə tutulduğunu nəzərə alsaq, litium batareyanın olduqca bahalı bir həll olduğu qənaətinə gələ bilərik.
Ən ucuz akkumulyatorlar qurğuşun turşusudur. Bunların topdansatış qiyməti ən ekoloji cəhətdən təmiz sistemlər olmaqdan uzaqdır. Qurğuşun-turşu batareyaları, litium batareyaları kimi, 3-6 il işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Qurğuşun-turşu batareyasının səmərəliliyi 75% -dir. Bu batareya şarj-boşaltma dövründə enerjisinin dörddə birini itirir. Gündəlik günəş enerjisi istehsalını saxlamaq üçün 0,64 dollara qurğuşun-turşu batareyaları almalısınız. Görürük ki, bu da batareyaların öz qiymətindən çoxdur.
Müasir günəş elektrik stansiyaları üçün nasoslu elektrik stansiyaları hazırlanmışdır. Gündüz vaxtı onlara su vurulur, gecələr isə adi su elektrik stansiyaları kimi işləyirlər. Lakin bu elektrik stansiyalarının tikintisi (90% səmərəlilik) həmişə mümkün olmur və həddindən artıq baha başa gəlir.
Biz məyusedici nəticə çıxara bilərik. Bu gün batareyalar günəş elektrik stansiyalarının özündən bahadır. Onlar böyük günəş elektrik stansiyaları üçün nəzərdə tutulmayıb. Elektrik enerjisi istehsal olunduqca iri günəş elektrik stansiyaları onu paylayıcı şəbəkələrə satır. Axşam və gecə elektrik enerjisi adi elektrik stansiyaları tərəfindən istehsal olunur.

Günəş enerjisi - bu gün onun qiyməti nədir?
Məsələn, günəş enerjisindən istifadə üzrə dünya lideri olan Almaniyanı götürək. İstehsal olunan bir kilovat günəş enerjisi (gündüz olsa belə, belə elektrik daha ucuzdur) bu ölkədə bir kilovatsaat üçün 12-17,45 avro sent qiymətinə alınır. Almaniyada qaz elektrik stansiyaları hələ tikilməkdə, işlək vəziyyətdə və ya isti ehtiyatda olduğundan, bu ölkədəki günəş elektrik stansiyaları əslində Rusiya qazına qənaət etməyə kömək edir.
Rusiya qazının qiyməti bu gün min kubmetr üçün 450 dollardır. Bu qaz həcmindən (generasiya səmərəliliyi 40%) təxminən 4,32 GVt elektrik enerjisi istehsal edilə bilər. Beləliklə, günəşdən əldə edilən 1 kVt/saat elektrik enerjisi üçün Rusiya qazı 0,104 dollar və ya 7,87 avro sent qənaət edir. Budur günəşin tənzimlənməmiş istehsalının ədalətli dəyəri. Belə ki, Almaniyada günəş enerjisi hazırda 50% dövlət tərəfindən subsidiya olunur. Baxmayaraq ki, qeyd etmək lazımdır ki, Almaniya günəşdən elektrik enerjisi istehsal etmək xərclərini sürətlə azaldır.

Nəticələrin çıxarılması
Ən qənaətcil günəş enerjisi (1 Vatt üçün 0,5 dollar) bu gün günəş polikristal batareyalarından istifadə etməklə əldə edilir. Günəş enerjisindən istifadə edərək elektrik enerjisi istehsalının bütün digər üsulları daha bahalıdır.
Günəş enerjisi üçün əsas olan problem hələ də günəş panellərinin səmərəliliyi deyil, qiymət deyil, nəzəri cəhətdən sonsuz olan EROEI deyil. Əsas problem gün ərzində əldə edilən günəş enerjisinin istehsalının dəyərini azaltmaq və bu enerjini axşam pik istehlaka qənaət etməkdir. Həqiqətən də, hazırda xidmət müddəti üç ildən altı ilə qədər olan akkumulyator sistemləri günəş panellərinin özündən bir neçə dəfə bahadır.
Əhəmiyyətli miqyasda günəş istehsalı bu gün yalnız gündüzlər ənənəvi qalıq yanacaqların kiçik bir hissəsini saxlamaq üçün bir yol kimi qəbul edilir. Günəş enerjisi hələ axşam enerji istehlakının pik saatlarında yükü tam öhdəsinə götürə bilmir və gündüzlər ehtiyatda dayanmalı və əhəmiyyətli yük götürməli olan AES, kömür, qaz və su elektrik stansiyalarının sayını azaldır. axşam enerji yükü.
Əgər tariflərin sərtləşdirilməsi nəticəsində (məsələn, hidrogen və alüminium istehsalçılarının elektroliz istehsalını gündüz işləməsini sərfəli edəcək) elektrik enerjisi istehlakının pik nöqtəsi gündüz saatlarına keçirsə, o zaman günəş enerjisi daha ciddi olacaq. inkişaf perspektivləri.
“Tənzimlənməyən” günəş enerjisi istehsalının dəyəri adi elektrik stansiyalarında elektrik enerjisi istehsalının dəyəri ilə müqayisə oluna bilməz və bu elektrik enerjisini ehtiyac olduqda istənilən vaxt sərbəst şəkildə istehsal edə bilər.
Günəş elektrik enerjisinin dəyəri onun köməyi ilə qənaət edilən qalıq yanacaqların qiymətindən çox olmamalıdır. Əgər, məsələn, Almaniyada qazın qiyməti 450 dollardırsa, bu ölkədə günəş enerjisi istehsalının qiyməti hər kilovatsaat üçün 0,1 dollardan çox olmamalıdır, əks halda bu ölkədə günəş enerjisi sərfəli deyil. Nə qədər ki, qalıq yanacaqlar ucuz və asanlıqla əldə oluna bilər, günəş enerjisi istehsalı iqtisadi cəhətdən sərfəli deyil.
Hazırda günəş enerjisindən və bahalı günəş batareyası sistemlərindən istifadə yalnız elektrik şəbəkəsinə qoşulmaq üçün başqa variantların olmadığı regionlar və ərazilər üçün iqtisadi cəhətdən məqsədəuyğundur. Məsələn, tənha, uzaq bir mobil stansiyada.
Bununla belə, günəş enerjisini nəzərdən keçirərkən optimizmi ruhlandıran aşağıdakı vacib amilləri unutma:
1. Qalıq yanacaqların ehtiyatları azaldıqca onların dəyəri durmadan artır.
2. Ağlabatan dövlət siyasəti günəş elektrik stansiyalarından istifadəni daha sərfəli edir.
3. Tərəqqi hələ də dayanmır! Günəş elektrik stansiyalarının səmərəliliyi artır, elektrik enerjisinin istehsalı və saxlanmasında yeni texnologiyalar hazırlanır.

Ona görə də inanmaq istərdim ki, 3-5 ildən sonra bu enerji sektoru haqqında daha müsbət rəy yazmaq mümkün olacaq!