Energie solară | transformarea căldurii, energia care provine de la soare
Energia solară reprezintă transformarea căldurii, adică a energiei care provine de la soare. Aceasta este folosită de mii de ani în multe moduri diferite de către oameni din întreaga lume. Cele mai vechi utilizări ale energiei solare sunt încălzirea, gătitul și uscarea. În prezent, este folosită și pentru a produce electricitate acolo unde nu există alte surse de energie, cum ar fi în locuri îndepărtate de locurile în care trăiesc oamenii și în spațiul cosmic.
Este din ce în ce mai ieftin să produci electricitate din energie solară. Deoarece Soarele dă întotdeauna căldură și lumină, energia solară poate fi considerată o energie regenerabilă și o alternativă la resursele neregenerabile, cum ar fi cărbunele și petrolul.
Diagrama de sus arată cum intensitatea luminii solare este mai mică în apropierea polilor Pământului. Harta de jos arată cât de multă energie solară atinge suprafața Pământului după ce norii și praful trebuie să fi reflectat și absorbit o parte din energia solară.
Harta radiației solare: Iradierea orizontală globală în Europa
Utilizări de energie
Energia solară este utilizată astăzi în mai multe moduri:
- Ca agent termic pentru producerea de apă caldă, încălzirea clădirilor și gătit
- Pentru a genera energie electrică cu ajutorul celulelor solare sau al motoarelor termice
- Pentru a îndepărta sarea din apa de mare.
- Pentru a folosi razele soarelui la uscarea hainelor și a prosoapelor.
- Acesta este utilizat de plante pentru procesul de fotosinteză.
- Pentru utilizare la gătit (aragazuri solare).
Energie de la Soare
După ce trece prin atmosfera Pământului, cea mai mare parte a energiei solare se prezintă sub formă de lumină vizibilă și de radiații în infraroșu. Plantele transformă energia din lumina solară în energie chimică (zaharuri și amidon) prin procesul de fotosinteză. Oamenii folosesc în mod regulat această rezervă de energie în diverse moduri, cum ar fi atunci când ard lemnul din combustibili fosili sau atunci când pur și simplu mănâncă plante, pește și animale.
Radiația solară ajunge în atmosfera superioară a Pământului cu o putere de 1366 wați pe metru pătrat (W/m2 ). Deoarece Pământul este rotund, suprafața mai apropiată de poli este înclinată față de Soare și primește mult mai puțină energie solară decât suprafața mai apropiată de ecuator.
În prezent, panourile cu celule solare convertesc, în cel mai bun caz, aproximativ 15% din lumina solară care le atinge în energie electrică. Discurile întunecate din a treia diagramă din dreapta sunt exemple imaginare de suprafețe de teren care, dacă ar fi acoperite cu panouri solare cu o eficiență de 8%, ar produce puțin mai multă energie sub formă de electricitate decât cea de care avea nevoie lumea în 2003.
Tipuri de tehnologii
Au fost dezvoltate numeroase tehnologii pentru a utiliza radiațiile solare. Unele dintre aceste tehnologii utilizează direct energia solară (de exemplu, pentru a furniza lumină, căldură etc.), în timp ce altele produc energie electrică.
Centrale solare
Centralele solare convertesc lumina soarelui în energie electrică, fie direct, folosind energia fotovoltaică (PV), fie indirect, folosind energia solară concentrată (CSP). Sistemele de energie solară concentrată utilizează lentile sau oglinzi și sisteme de urmărire pentru a concentra o suprafață mare de lumină solară într-un fascicul mic. Fotovoltaica transformă lumina în curent electric prin efectul fotoelectric.
Fotovoltaice
| Cele mai mari centrale fotovoltaice din lume | |||||
| Centrala electrică fotovoltaică | Țara | Coordonatele sitului |
| Producție ( | Note și referințe |
| Ferma solară Topaz | SUA | 35°23′N 120°4′W 383°N 120.067°W | 500 | capacitatea instalată până în iunie 2019. | |
| Ferma solară Desert Sunlight | SUA | 33°49′33″N 115°24′08″W / 33.82583°N 115.40222°W | 500 | Pus în funcțiune din noiembrie 2013 spre capacitatea finală de 550 MW | |
| Parcul solar Longyangxia Dam | China | 36°07′20″N 100°55′06″E / 36.12222°N 100.91833°E | 320 | Finalizat în decembrie 2013 | |
| Solar Star I și II | SUA | 309 | În construcție, 579MW când va fi finalizat | ||
| California Valley Solar Ranch | SUA | 35°20′N 119°55′W / 333°N 119.917°W | 292 | 399 | Prima instalație de 130 MW conectată la 1 februarie 2013. |
| Proiectul solar Agua Caliente | SUA | 32°57.2′N 113°29.4′W / 32.9533°N 113.4900°W | 290 | 626 | finalizat în aprilie 2014 |
| Antelope Valley Solar Ranch | SUA | 34°46′N 118°25′W / 767°N 118.417°W | 266 | 230 MWAC . A primit o garanție guvernamentală de împrumut | |
Concentrarea energiei solare termice
Panouri de absorbție a energiei solare pe bariera de sunet de lângă aeroportul din München.
Clasament
| Clasament | Stația | Țara | Locație | Capacitate (MW) | Ref |
| 1 | Ivanpah |
| 35°34′N 115°28′W 567°N 115.467°W | 377 | |
| 2 | SEGS |
| 35°01′54″N 117°20′53″W / 117.34806°W | 354 | |
| 3 | Solana |
| 32°55′N 112°58′W / 917°N 112.967°W | 280 | |
| 4 | Genesis |
| 33°38′38″N 114°59′17″W / 33.64389°N 114.98806°W | 250 | |
| 5 | Solaben | 39°13′29″N 5°23′26″W / 39 5.39056°W | 200 | ||
| 6 | Solnova | 37°25′00″N 06°17′20″W / 37.41667°N 6.28889°W | 150 | ||
| 6 | 37°13′43″N 03°04′07″W / 37.22861°N 3.06861°W | 150 | |||
| 6 | Extresol | 38°39′N 6°44′W / 38650°N 6.733°W | 150 | ||
| 9 | Palma del Rio | 37°38′N 5°15′W / 37.633°N 5.250°W | 100 | ||
| 9 | Manchasol | 39°11′N 3°18′W / 39.183°N 3.300°W | 100 | ||
| 9 | Valle | 36°39′N 5°50′W / 36650°N 5.833°W | 100 |
Aragaz solar
Gătitul solar folosește soarele ca sursă de energie în locul combustibililor standard pentru gătit, cum ar fi cărbunele, cărbunele sau gazul. Aragazurile solare sunt o alternativă ieftină și ecologică la cuptoarele tradiționale. Acestea încep să fie utilizate pe scară largă în zonele din țările în curs de dezvoltare unde defrișările reprezintă o problemă, unde resursele financiare pentru achiziționarea de combustibil sunt limitate și unde flăcările deschise ar reprezenta un risc grav pentru oameni și pentru mediu. Cuptoarele solare sunt acoperite cu o placă de sticlă. Acestea ating o temperatură mai ridicată prin utilizarea oglinzilor pentru a concentra razele soarelui.
Încălzitor solar
Soarele poate fi folosit pentru a încălzi apa în loc de electricitate sau gaz. Există două tipuri de bază de sisteme active de încălzire solară, în funcție de tipul de fluid - lichid sau aer - care este încălzit în colectoarele de energie solară. (Colectorul este dispozitivul în care un fluid este încălzit de Soare).
Sistemele pe bază de lichide încălzesc apa sau o soluție antigel într-un colector "hidronic", în timp ce sistemele pe bază de aer încălzesc aerul într-un "colector de aer". Atât sistemele cu aer, cât și cele cu lichid pot completa sistemele cu aer forțat.
Celule solare
Celulele solare pot fi utilizate pentru a genera energie electrică din lumina soarelui. Este un dispozitiv care transformă energia luminoasă în energie electrică. Uneori, termenul de celulă solară este rezervat dispozitivelor destinate în mod special captării energiei din lumina solară, în timp ce termenul de celulă fotovoltaică este utilizat atunci când sursa de lumină nu este specificată.
Celulele solare au numeroase aplicații. Ele sunt utilizate de mult timp în situații în care nu este disponibilă energie electrică de la rețeaua electrică, cum ar fi în sistemele de alimentare din zonele îndepărtate, sateliții pe orbita Pământului și sondele spațiale, sistemele de consum, de exemplu, calculatoarele de mână sau ceasurile de mână, radiotelefoanele la distanță și aplicațiile de pompare a apei. Un număr mare de celule solare sunt combinate într-un aranjament numit panou de celule solare care poate furniza suficientă energie electrică pentru o utilizare practică. Energia electrică produsă de panourile solare poate fi stocată în baterii solare reîncărcabile, de care se poate beneficia la nevoie.
Vedere a sistemului de generare a energiei electrice solare Ivanpah de pe Yates Well Road, comitatul San Bernardino, California. În depărtare se poate vedea lanțul muntos Clark.
Gătitul solar
Casă cu panouri solare pentru încălzire și alte nevoi în Jablunkov, Republica Cehă.
Fotografie a unei celule de 4 inch pe 4 inch.
Pagini conexe
- Lista de subiecte privind energia regenerabilă
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este energia solară?
R: Energia solară este transformarea căldurii, energia care provine de la soare.
Î: De cât timp este folosită energia solară?
R: Energia solară este folosită de mii de ani în multe moduri diferite de către oameni din întreaga lume.
Î: Care sunt unele dintre cele mai vechi utilizări ale energiei solare?
R: Cele mai vechi utilizări ale energiei solare sunt pentru încălzire, gătit și uscare.
Î: Unde poate fi folosită energia solară pentru a produce electricitate?
R: Energia solară poate fi utilizată pentru a produce electricitate acolo unde alte surse de energie nu sunt disponibile, cum ar fi în locuri îndepărtate de locurile în care trăiesc oamenii sau în spațiul cosmic.
Î: Este din ce în ce mai ieftin să produci electricitate din energie solară?
R: Da, este din ce în ce mai ieftin să produci electricitate din energie solară.
Î: Este energia solară regenerabilă sau neregenerabilă?
R: Energia solară poate fi considerată o resursă regenerabilă și o alternativă la resursele neregenerabile precum cărbunele și petrolul.
