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La energía solar - un recurso enorme, inagotable y limpia
la generación de energía solar es una alternativa limpia a la electricidad producida a partir del combustible, sin la contaminación del aire y del agua, la falta de contaminación del medio ambiente global y sin ningún tipo de amenaza para la salud pública. Un total de 18 días de sol en el mundo contiene la misma cantidad de energía, que se almacena en todas las reservas de carbón del planeta, petróleo y gas natural. Más allá de la atmósfera, la energía solar contiene alrededor de 1.300 vatios por metro cuadrado. Una vez que alcance la atmósfera de aproximadamente un tercio de la luz es reflejada de vuelta al espacio, mientras que otros continúan siguiendo la superficie de la Tierra.
Promediado sobre toda la superficie del planeta, un metro cuadrado recoge 4, 2 kilovatios-hora de energía cada día, o aproximadamente el equivalente energético de un barril de petróleo casi un año. Desierto, con aire muy seco y una pequeña cantidad de la cobertura de nubes, se puede obtener más de 6 kWh por día por metro cuadrado en promedio durante el año.
Convertir la energía solar en electricidad
Los paneles fotovoltaicos (PV) y la energía solar concentrada (CSP) objetos de captura de la luz del sol puede transformar en energía útil. paneles del techo fotovoltaicos que la energía solar viable en casi todas las partes de los Estados Unidos. En lugares soleados como Los Ángeles o Phoenix, 5 sistema de kilovatios produce un promedio de 7.000 a 8.000 kilovatios-hora por año, más o menos equivalente al consumo de electricidad de los Estados Unidos de una casa típica.
En 2015, casi 800 000 sistemas fotovoltaicos fueron instalados en los techos de casas en todo Estados Unidos. proyectos de energía fotovoltaica a gran escala utilizan paneles fotovoltaicos que convierten la luz solar en electricidad. Estos proyectos suelen tener potencias en el rango de cientos de megavatios, y los millones de paneles solares instalados en una gran extensión de tierra.
¿Cómo funcionan los paneles solares?
Los paneles solares fotovoltaicos (PV) sobre la base de un alto, pero sorprendentemente sencilla tecnología que convierte la luz solar directamente en electricidad.
En 1839, el científico francés Edmond Becquerel descubrió que algunos materiales emiten chispas eléctricas cuando se golpea con la luz del sol. Los investigadores encontraron que en un futuro próximo esta propiedad se llama el efecto fotoeléctrico, se puede utilizar; primera célula fotovoltaica (FV) se hizo a partir de selenio a finales de 1800. En 1950, los científicos de los Laboratorios Bell revisaron la tecnología y utilizando el silicio producido en las células solares, capaces de convertir la energía de la luz solar directamente en electricidad.
Los componentes de la célula fotovoltaica
Los componentes más importantes de las células FV son dos capas de material semiconductor, por lo general consiste en un cristal de silicio. Por sí mismo, el silicio de cristalización no es un muy buen conductor de la electricidad, por lo que añadió deliberadamente impureza - un proceso llamado paso de dopaje.
La capa inferior consiste de fotocélulas típicamente se dopa con boro, que en combinación con el silicio crea una carga positiva (p), mientras que la capa superior, dopado con fósforo, interactuando con el silicio - carga negativa (n)
.
Los electrones adicionales de la capa n pueden salir de sus átomos, mientras que la capa p captura estos electrones. Los rayos de luz "knock out" electrones de los átomos de la capa n, y luego vuelan en la capa p para ocupar el espacio vacío. De esta manera, los electrones se están ejecutando en un círculo, dejando la capa p, pasando a través de la carga y volver a la n-capa.
aviones no tripulados en la energía solar
Cada célula genera una potencia muy baja (unos pocos vatios) por lo que se agrupan en módulos o paneles. Los paneles se utilizan ya sea como unidades individuales o agrupados en matrices más grandes.
La transición a un sistema de energía con un gran número de la energía solar ofrece muchas ventajas.
El costo de las células solares disminuye rápidamente (en 1970 -1kVt-hora de electricidad producida a partir de ellos era un valor de $ 60, en 1980 - 1dollar ahora -20-30 centavos) guía empresas. Debido a esta demanda de células solares está creciendo a un 25% por año, y el volumen anual de baterías vendidas supera el 40 mW (potencia). eficiencia de células solares, se logra a mediados de los años 70 en el laboratorio 18%, ahora se sitúa en el 28, 5% de las células de silicio cristalino y el 35% - de las hojas de doble capa de arseniuro de galio y galio antimoda
. Desarrollado elementos prometedores de la película delgada de material (espesor 1-2mkm) semiconductores: aunque su eficiencia es baja (no más del 16%), el costo es muy pequeño (no más del 10% de las células solares de hoy en día). Pronto, los investigadores sugieren que el costo de 1 kW-h es de 10 centavos de dólar, que pondrá la energía solar en el primer lugar en la independencia energética de muchos países.
Perovskita "abaratar" la energía solar
Incluso en 2013, la noticia se difundió a través de las extensiones de la red: mineral perovskita revolucionar la industria de la energía solar. El uso de silicio en lugar de perovskita se reducirá el costo de la producción de electricidad a partir de las células solares. Perovskita (titanato de calcio) fue descubierto a principios del siglo 19 en los montes Urales, llamado así en honor de LA Perovsky (conocido minerales aficionado). A medida que el componente de la célula solar comenzó a ser utilizado en 2009.
Las baterías están cubiertos por una célula solar innovador de bajo costo, una ventaja principal de los cuales es que puede convertir la energía de un número mucho mayor de piezas de la luz solar. Perovskitas es una estructura cristalina que le permite tomar el sol con la máxima eficiencia. De acuerdo con estimaciones preliminares, el uso de perovskita basados en la batería puede reducir el costo de la energía en tiempos de kilovatios-siete.
"La principal ventaja de las nuevas células solares no es tanto la eficiencia, pero en el hecho de que el material es bastante maldito barato. Baterías perovskita basados, que no utilizan silicio, puede hacer que la energía solar verdaderamente de masas. »Blog La energía solar para centros de datos
10% de toda la electricidad producida en el mundo consumen granjas de servidores. Dado que las redes de eficiencia energética y las fuentes renovables de energía se está implantando en todas las sucursales, los centros de datos no se quedan atrás. El impacto negativo de las granjas de servidores en el medio ambiente ha sido durante mucho tiempo en los labios de los ecologistas. Por lo tanto, los propietarios de centros de datos que buscan reducir el impacto negativo de sus centros de datos, recurriendo a la energía eficiente y avanzada tecnologías "verdes" generan electricidad aquí incluyen freecooling, el sistema de la capacidad de generación local basada en fuentes de energía renovables.
Como una manera de salir - planta de energía solar cerca de la granja de servidores, en los países donde las condiciones climáticas lo permiten. Es ideal para granjas de servidores están desplegados en las zonas tropicales o subtropicales. Después de todo, el uso de paneles solares en el techo del centro de datos, excepto que proporcionan "energía verde", por lo que también ayudará a reducir la carga de calor en el edificio, como la sombra creada por ellos para reducir al mínimo la cantidad de calor absorbida por el techo. Gelioelektrostantsiya reducir el efecto negativo sobre el entorno del centro de datos, y aumentar la fiabilidad del centro de datos se encuentran en las regiones donde hay escasez en la red central.
gran planta de energía a partir de energías renovables cerca de centro de datos de Apple en Maiden, Carolina del Norte (EE.UU.) guía empresas Modificador junto con la energética Nevada Power inició la construcción al lado del interruptor de la estación de Las Vegas, entonces la estación solar con capacidad de 100 MW. Los medios de comunicación estadounidenses Interruptor compañía llamada "alborotadores" en el mercado de centros de datos comerciales, es uno de los más grandes actores de la industria. La empresa se dedica a la construcción y el apoyo de las instalaciones del centro de datos - los edificios y la infraestructura de obra sin equipo informático adecuado, su principal modelo de interacción con los clientes -. Colocación
el más grande del mundo de las plantas de energía solar térmica de 400 MW Ivanpah
En 2015, los Estados Unidos y Japón han comenzado a desarrollar un nuevo mecanismo de centro de datos de la fuente de alimentación por energía solar. El proyecto consiste en el estudio de nuevas posibilidades "... el uso de la capacidad de generación de ligamentos en la base de los sistemas de energía solar y la clase de HVDC (alta tensión de corriente continua) que se utilizan para la distribución de electricidad generada por los paneles solares en el nivel de centro de datos." Tal combinación de HVDC y paneles solares será una oportunidad para implementar un sistema de energía de reserva único basado en baterías, mientras que será posible ahorrar en gastos de capital y operativos.
Curiosamente
arquitecto alemán Andre Broezel Rawlemon la compañía ha creado la batería solar en forma de una bola de cristal en movimiento. Él lo llama a una nueva generación del generador, que cogerá el número máximo de los rayos, ya que está equipado con un sistema de rastreo del movimiento del sol y el cambio de sensores meteorológicos, y es un 35% más eficiente en comparación con los paneles solares convencionales.
compañía eléctrica japonesa Shimizu Corporación anunciar en 2015 su intención de construir la mayor planta de energía solar en el satélite natural de nuestro planeta - la luna. Potencia en forma de anillos con paneles solares rodeará la luna del planeta Saturno, por ejemplo, y la transferencia de energía a la Tierra. Desde una estación solar Shimizu Corporation espera 13 mil teravatios de energía / año. Todavía no se sabe el precio y la fecha de inicio de la construcción del espacio.
El Instituto de Arquitectura Progresiva en Cataluña han desarrollado un panel solar, que puede funcionar en la plantas, musgo y el suelo. La ventaja de esta técnica es evitar materiales tóxicos peligrosos y metales pesados en la producción de paneles solares. Aquí bacterias especiales se utilizan en pequeñas pilas de combustible, colocados en el suelo debajo de las raíces de las plantas.
Las bacterias necesitan para producir energía barata en los mini-baterías. Las plantas asegurar el ciclo de vida de las bacterias, y el agua servir como un maquillaje para todo el sistema. Este innovador sistema se puede operar en áreas donde la luz solar no es tanto, si sustituimos las plantas de musgo, ya que puede crecer a la sombra.
Promediado sobre toda la superficie del planeta, un metro cuadrado recoge 4, 2 kilovatios-hora de energía cada día, o aproximadamente el equivalente energético de un barril de petróleo casi un año. Desierto, con aire muy seco y una pequeña cantidad de la cobertura de nubes, se puede obtener más de 6 kWh por día por metro cuadrado en promedio durante el año.
Convertir la energía solar en electricidad
Los paneles fotovoltaicos (PV) y la energía solar concentrada (CSP) objetos de captura de la luz del sol puede transformar en energía útil. paneles del techo fotovoltaicos que la energía solar viable en casi todas las partes de los Estados Unidos. En lugares soleados como Los Ángeles o Phoenix, 5 sistema de kilovatios produce un promedio de 7.000 a 8.000 kilovatios-hora por año, más o menos equivalente al consumo de electricidad de los Estados Unidos de una casa típica.
En 2015, casi 800 000 sistemas fotovoltaicos fueron instalados en los techos de casas en todo Estados Unidos. proyectos de energía fotovoltaica a gran escala utilizan paneles fotovoltaicos que convierten la luz solar en electricidad. Estos proyectos suelen tener potencias en el rango de cientos de megavatios, y los millones de paneles solares instalados en una gran extensión de tierra.
¿Cómo funcionan los paneles solares?
Los paneles solares fotovoltaicos (PV) sobre la base de un alto, pero sorprendentemente sencilla tecnología que convierte la luz solar directamente en electricidad.
En 1839, el científico francés Edmond Becquerel descubrió que algunos materiales emiten chispas eléctricas cuando se golpea con la luz del sol. Los investigadores encontraron que en un futuro próximo esta propiedad se llama el efecto fotoeléctrico, se puede utilizar; primera célula fotovoltaica (FV) se hizo a partir de selenio a finales de 1800. En 1950, los científicos de los Laboratorios Bell revisaron la tecnología y utilizando el silicio producido en las células solares, capaces de convertir la energía de la luz solar directamente en electricidad.
Los componentes de la célula fotovoltaica
Los componentes más importantes de las células FV son dos capas de material semiconductor, por lo general consiste en un cristal de silicio. Por sí mismo, el silicio de cristalización no es un muy buen conductor de la electricidad, por lo que añadió deliberadamente impureza - un proceso llamado paso de dopaje.
La capa inferior consiste de fotocélulas típicamente se dopa con boro, que en combinación con el silicio crea una carga positiva (p), mientras que la capa superior, dopado con fósforo, interactuando con el silicio - carga negativa (n)
.
Los electrones adicionales de la capa n pueden salir de sus átomos, mientras que la capa p captura estos electrones. Los rayos de luz "knock out" electrones de los átomos de la capa n, y luego vuelan en la capa p para ocupar el espacio vacío. De esta manera, los electrones se están ejecutando en un círculo, dejando la capa p, pasando a través de la carga y volver a la n-capa.
aviones no tripulados en la energía solar
Cada célula genera una potencia muy baja (unos pocos vatios) por lo que se agrupan en módulos o paneles. Los paneles se utilizan ya sea como unidades individuales o agrupados en matrices más grandes.
La transición a un sistema de energía con un gran número de la energía solar ofrece muchas ventajas.
El costo de las células solares disminuye rápidamente (en 1970 -1kVt-hora de electricidad producida a partir de ellos era un valor de $ 60, en 1980 - 1dollar ahora -20-30 centavos) guía empresas. Debido a esta demanda de células solares está creciendo a un 25% por año, y el volumen anual de baterías vendidas supera el 40 mW (potencia). eficiencia de células solares, se logra a mediados de los años 70 en el laboratorio 18%, ahora se sitúa en el 28, 5% de las células de silicio cristalino y el 35% - de las hojas de doble capa de arseniuro de galio y galio antimoda
. Desarrollado elementos prometedores de la película delgada de material (espesor 1-2mkm) semiconductores: aunque su eficiencia es baja (no más del 16%), el costo es muy pequeño (no más del 10% de las células solares de hoy en día). Pronto, los investigadores sugieren que el costo de 1 kW-h es de 10 centavos de dólar, que pondrá la energía solar en el primer lugar en la independencia energética de muchos países.
Perovskita "abaratar" la energía solar
Incluso en 2013, la noticia se difundió a través de las extensiones de la red: mineral perovskita revolucionar la industria de la energía solar. El uso de silicio en lugar de perovskita se reducirá el costo de la producción de electricidad a partir de las células solares. Perovskita (titanato de calcio) fue descubierto a principios del siglo 19 en los montes Urales, llamado así en honor de LA Perovsky (conocido minerales aficionado). A medida que el componente de la célula solar comenzó a ser utilizado en 2009.
Las baterías están cubiertos por una célula solar innovador de bajo costo, una ventaja principal de los cuales es que puede convertir la energía de un número mucho mayor de piezas de la luz solar. Perovskitas es una estructura cristalina que le permite tomar el sol con la máxima eficiencia. De acuerdo con estimaciones preliminares, el uso de perovskita basados en la batería puede reducir el costo de la energía en tiempos de kilovatios-siete.
"La principal ventaja de las nuevas células solares no es tanto la eficiencia, pero en el hecho de que el material es bastante maldito barato. Baterías perovskita basados, que no utilizan silicio, puede hacer que la energía solar verdaderamente de masas. »Blog La energía solar para centros de datos
10% de toda la electricidad producida en el mundo consumen granjas de servidores. Dado que las redes de eficiencia energética y las fuentes renovables de energía se está implantando en todas las sucursales, los centros de datos no se quedan atrás. El impacto negativo de las granjas de servidores en el medio ambiente ha sido durante mucho tiempo en los labios de los ecologistas. Por lo tanto, los propietarios de centros de datos que buscan reducir el impacto negativo de sus centros de datos, recurriendo a la energía eficiente y avanzada tecnologías "verdes" generan electricidad aquí incluyen freecooling, el sistema de la capacidad de generación local basada en fuentes de energía renovables.
Como una manera de salir - planta de energía solar cerca de la granja de servidores, en los países donde las condiciones climáticas lo permiten. Es ideal para granjas de servidores están desplegados en las zonas tropicales o subtropicales. Después de todo, el uso de paneles solares en el techo del centro de datos, excepto que proporcionan "energía verde", por lo que también ayudará a reducir la carga de calor en el edificio, como la sombra creada por ellos para reducir al mínimo la cantidad de calor absorbida por el techo. Gelioelektrostantsiya reducir el efecto negativo sobre el entorno del centro de datos, y aumentar la fiabilidad del centro de datos se encuentran en las regiones donde hay escasez en la red central.
gran planta de energía a partir de energías renovables cerca de centro de datos de Apple en Maiden, Carolina del Norte (EE.UU.) guía empresas Modificador junto con la energética Nevada Power inició la construcción al lado del interruptor de la estación de Las Vegas, entonces la estación solar con capacidad de 100 MW. Los medios de comunicación estadounidenses Interruptor compañía llamada "alborotadores" en el mercado de centros de datos comerciales, es uno de los más grandes actores de la industria. La empresa se dedica a la construcción y el apoyo de las instalaciones del centro de datos - los edificios y la infraestructura de obra sin equipo informático adecuado, su principal modelo de interacción con los clientes -. Colocación
el más grande del mundo de las plantas de energía solar térmica de 400 MW Ivanpah
En 2015, los Estados Unidos y Japón han comenzado a desarrollar un nuevo mecanismo de centro de datos de la fuente de alimentación por energía solar. El proyecto consiste en el estudio de nuevas posibilidades "... el uso de la capacidad de generación de ligamentos en la base de los sistemas de energía solar y la clase de HVDC (alta tensión de corriente continua) que se utilizan para la distribución de electricidad generada por los paneles solares en el nivel de centro de datos." Tal combinación de HVDC y paneles solares será una oportunidad para implementar un sistema de energía de reserva único basado en baterías, mientras que será posible ahorrar en gastos de capital y operativos.
Curiosamente
arquitecto alemán Andre Broezel Rawlemon la compañía ha creado la batería solar en forma de una bola de cristal en movimiento. Él lo llama a una nueva generación del generador, que cogerá el número máximo de los rayos, ya que está equipado con un sistema de rastreo del movimiento del sol y el cambio de sensores meteorológicos, y es un 35% más eficiente en comparación con los paneles solares convencionales.
compañía eléctrica japonesa Shimizu Corporación anunciar en 2015 su intención de construir la mayor planta de energía solar en el satélite natural de nuestro planeta - la luna. Potencia en forma de anillos con paneles solares rodeará la luna del planeta Saturno, por ejemplo, y la transferencia de energía a la Tierra. Desde una estación solar Shimizu Corporation espera 13 mil teravatios de energía / año. Todavía no se sabe el precio y la fecha de inicio de la construcción del espacio.
El Instituto de Arquitectura Progresiva en Cataluña han desarrollado un panel solar, que puede funcionar en la plantas, musgo y el suelo. La ventaja de esta técnica es evitar materiales tóxicos peligrosos y metales pesados en la producción de paneles solares. Aquí bacterias especiales se utilizan en pequeñas pilas de combustible, colocados en el suelo debajo de las raíces de las plantas.
Las bacterias necesitan para producir energía barata en los mini-baterías. Las plantas asegurar el ciclo de vida de las bacterias, y el agua servir como un maquillaje para todo el sistema. Este innovador sistema se puede operar en áreas donde la luz solar no es tanto, si sustituimos las plantas de musgo, ya que puede crecer a la sombra.
