849
Сонячна енергія є величезним, невичерпним і чистим ресурсом
Сонячне виробництво енергії є чистою альтернативою електриці від вилучення палива, без забруднення повітря та води, відсутність глобального забруднення та не загрози для нашого громадського здоров’я. Всього 18 днів сонця на Землі містить однакову кількість енергії, що зберігаються у всіх запасах вугільного, нафтового та природного газу. За межами атмосфери сонячна енергія містить близько 1,300 Вт на квадратний метр. Після того, як вона досягає атмосфери, близько третини цього світла відбивається назад в простір, а решта продовжує дотримуватися поверхні Землі.
Середня по всій поверхні планети, квадратний метр збирає 4,2 кВт-години енергії щодня, або приблизну енергію, еквівалентну майже бочки нафти на рік. Десерти, з дуже сухим повітрям і невеликим хмарним покривом, можуть отримати більше 6 кВт годин на добу на квадратний метр в середньому за рік.
Перетворення сонячної енергії в електроенергію
Фотоелектричні (PV) панелі та сонячні концентрації енергії (CSPs) об’єктів захоплення сонячного світла можуть перетворювати її на вживану електрику. ПВ дахи роблять сонячну енергозберігаючу практично кожну частину США. У сонячних місцях, таких як Лос-Анджелес або Фенікс, система 5 кВт виробляє середню кількість 7000 до 8 000 кВт годин на рік, що грубо еквівалентно електриці, що використовує типові домогосподарства США.
У 2015 році на дахах по всій США було встановлено майже 800 000 ПВ. Широкі PV-проекти використовують фотоелектричні панелі для перетворення сонячних променів на електроенергію. Ці проекти часто мають виходи в діапазоні сотень мегаватів, які є мільйонами сонячних панелей, встановлених на великій площі землі.
Як працюють сонячні батареї?
Панелі сонячних фотоелектричних (PV) засновані на високій, але дивно простої технології, яка перетворює сонячне світло безпосередньо в електрику.
477550 р.
У 1839 р. французький вчений Edmond Becquerel виявив, що деякі матеріали випромінюють іскри електрики при патроні з сонячними променями. Дослідники виявили, що це властивість, що називається фотоелектричною дією, можуть бути використані найближчим часом; перша фотоелектрична (PV) клітина була виготовлена з селену в кінці 1800-х. У 1950 році вчені компанії Bell Labs переосмислюють технології та використовують кремнію, вироблену в сонячні клітини, змогли перетворити енергію сонячного світла безпосередньо в електрику.
PV компоненти
Найголовніші компоненти ПВ-клітини є двома шарами напівпровідникового матеріалу, зазвичай складаються з кристалів кремнію. Сама ж кристалізація кремнію не є дуже хорошим провідником електрики, тому він навмисно додається домішки — процес, який називається кроком допінгу.
Нижній шар фотокліпу зазвичай складається з допеда корона, яка в поєднанні з кремнієм створює позитивний заряд (р), при цьому верхній шар, кріпиться фосфором, взаємодіючи з кремнієм є негативним зарядом (n).
Додаткові електрони з n-шарового можуть залишити свої атоми, а p-шарова захоплення цих електронів. Промені світлого електронів з атомів n-шарового, після чого вони літають в p-шар, щоб зайняти порожні місця. Таким чином, електрони працюють в колі, залишаючи p-layer, проходячи через навантаження і повертаються на n-layer.
Сонячний безпілотний літак
Кожна клітина генерує дуже мало потужності (кілька Вт), тому вони групуються в модулі або панелі. Панелі використовуються як окремі одиниці, так і угруповані в більші масиви.
Переключення до електричної системи з великою кількістю сонячної енергії забезпечує безліч переваг.
Вартість сонячних панелей стрімко знижується (в 1970 -1 кВт•год електроенергії, що генерується за допомогою їх вартості $ 60, в 1980 - 1 долар, тепер -20-30 центів).
У зв'язку з цим попит на сонячні батареї зростає на 25% на рік, а річний обсяг реалізованих акумуляторів перевищує (в плані потужності) 40 мВт. Ефективність сонячних батарей, яка досягла 18% в середині-1970-х рр. в лабораторних умовах, в даний час становить 28,5% для кристалічних кремнієвих клітин і 35% для двошарових глієвих арсенідів і глієвих антимодеових пластин.
Розроблено елементи тонко-фільтрового (товщину 1-2 мкм) напівпровідникових матеріалів: хоча їх ефективність низька (не вище 16%), вартість дуже низька (не більше 10% вартості сучасних сонячних батарей). У найближчому майбутньому вчені запропонують, що вартість 1 кВт•год становитиме 10 центів, які кладуть сонячну енергію в першу чергу в енергонезалежності багатьох країн.
Перовскит «червоний» сонячна енергія
Назад у 2013 році новина по всій мережі: Мінеральні перовки перетворять сонячну енергію. Використання перовскиту замість кремнію знизить вартість виробництва електроенергії за допомогою сонячних панелей. На початку 19 ст. в Уральських горах, названих Л.А. Перовський (відомий коханець корисних копалин). У 2009 році в якості компонента сонячної батареї почала застосовуватися.
Акумулятори покривають інноваційною недорогою сонячною клітиною, основною перевагою якої є те, що вона може перетворити набагато більше частин сонячного світла в енергію. Perovskites - це кристалічна структура, яка дозволяє поглинати сонячне світло з максимальною ефективністю. За попередніми оцінками використання перовських батарей може зменшити вартість кВт енергії в сім разів.
«Основна перевага нових сонячних батарей не так багато ефективності, але це матеріал не дешевий.» Перовські акумулятори, які не використовують кремнію, можуть зробити сонячну потужність дійсно масивною. й
Сонячна електростанція для центрів обробки даних
10% електроенергії світу споживається на серверних фермах. Як енергоефективні сітки та відновлювані джерела енергії зараз розгортаються по всій галузі, дата-центри не залишають. На губах природоохоронців довгий вплив на навколишнє середовище. Таким чином, власники центрів обробки даних прагнуть зменшити негативний вплив своїх центрів обробки даних, вдаючись на передові технології енергозберігання та «зелені» для створення електроенергії, це включає в себе вільне охолодження, локальні системи генерації на основі відновлюваних джерел енергії.
Розчин є сонячною електростанцією поруч з серверною фермою, в країнах, де кліматичні умови дозволяють. Ідеально підходить для серверних ферм, які розгортаються в тропах або субтропах. Після всього використання сонячних панелей на даху центру даних, крім надання «зеленої енергії», також допоможе зменшити теплове навантаження на будівлю, так як тінь вони створюють мінімізацію кількості тепла, що поглинається дахом. Сонячна електростанція знизить загальний негативний вплив центру даних на навколишнє середовище, а також підвищить надійність центрів обробки даних, розташованих в регіонах, де відбуваються перерву в центральній електромережі.
Велика відновлювана електростанція біля центру даних Apple на Майдані, Північна Кароліна
Увімкніть, разом з енергетичною компанією Nevada Power розпочала будівництво 100 МВт Switch Station біля Лас-Вегаса. У американському медіа перемикач називають «трублерами» на ринку комерційної інформації, є одним з найбільших гравців цієї галузі. Компанія займається будівництвом та обслуговуванням об’єктів датацентру – будівель та інженерної інфраструктури без належного обчислювального обладнання, основною моделлю взаємодії з клієнтами – колокації.
Найбільша сонячна теплова електростанція Аіванпа потужністю 400 МВт
У 2015 році Сполучені Штати Америки та Японії почали розвивати новий сонячно-енергетичний центр. Проект передбачає вивчення нових можливостей «... використання пучка генеруючих потужностей на основі сонячної енергії та HVDC (висока напруга постійного струму), що використовуються для розподілу електроенергії, що генеруються сонячними панелями на рівні центру даних.» Ця комбінація панелей HVDC та сонячних батарей дозволить розгорнути одну систему резервної копії акумулятора, зберігаючи на капітальних та експлуатаційних витратах.
Цікаво.
Німецький архітектор Andre Broesel of Rawlemon створив сонячну батарею у вигляді рухомого скляного кульки. Він називає це генератором нового покоління, який захопить максимальну кількість променів, оскільки він оснащений системою для відстеження руху сонячних та погодних датчиків, що на 35% ефективніше, ніж стандартні сонячні панелі.
575130
Японська енергетична компанія Shimizu Corporation в 2015 році оголосила про намір побудувати велику сонячну електростанцію на природному супутнику нашої планети – місяць. Електростанція у вигляді кілець з сонячними панелями занурить місяць, наступний приклад планети Сатурн і передача енергії на Землю. Компанія Shimizu очікує на 13,000 тераватів енергії на рік від такої сонячної станції. Вартість і дата початку такої конструкції ще не відома.
Інститут прогресивної архітектури в Каталонії розробив сонячну панель, яка може функціонувати на рослинах, мохах і ґрунтах. Перевагою цієї технології є відхилення небезпечних токсичних матеріалів і важких металів у виробництві сонячних панелей. Застосовується спеціальні бактерії в крихітних паливних клітинах, розміщених в грунті під корінням рослин.
Bacteria використовується для створення дешевої енергії в міні-батарах. Заводи нададуть життєвий цикл бактерій, а вода буде служити паливом для всієї системи. Така інноваційна система може працювати в зонах, де сонячне світло не так багато, якщо замінити рослини мохами, так як вона може рости в тіні.
Середня по всій поверхні планети, квадратний метр збирає 4,2 кВт-години енергії щодня, або приблизну енергію, еквівалентну майже бочки нафти на рік. Десерти, з дуже сухим повітрям і невеликим хмарним покривом, можуть отримати більше 6 кВт годин на добу на квадратний метр в середньому за рік.
Перетворення сонячної енергії в електроенергію
Фотоелектричні (PV) панелі та сонячні концентрації енергії (CSPs) об’єктів захоплення сонячного світла можуть перетворювати її на вживану електрику. ПВ дахи роблять сонячну енергозберігаючу практично кожну частину США. У сонячних місцях, таких як Лос-Анджелес або Фенікс, система 5 кВт виробляє середню кількість 7000 до 8 000 кВт годин на рік, що грубо еквівалентно електриці, що використовує типові домогосподарства США.
У 2015 році на дахах по всій США було встановлено майже 800 000 ПВ. Широкі PV-проекти використовують фотоелектричні панелі для перетворення сонячних променів на електроенергію. Ці проекти часто мають виходи в діапазоні сотень мегаватів, які є мільйонами сонячних панелей, встановлених на великій площі землі.
Як працюють сонячні батареї?
Панелі сонячних фотоелектричних (PV) засновані на високій, але дивно простої технології, яка перетворює сонячне світло безпосередньо в електрику.
477550 р.
У 1839 р. французький вчений Edmond Becquerel виявив, що деякі матеріали випромінюють іскри електрики при патроні з сонячними променями. Дослідники виявили, що це властивість, що називається фотоелектричною дією, можуть бути використані найближчим часом; перша фотоелектрична (PV) клітина була виготовлена з селену в кінці 1800-х. У 1950 році вчені компанії Bell Labs переосмислюють технології та використовують кремнію, вироблену в сонячні клітини, змогли перетворити енергію сонячного світла безпосередньо в електрику.
PV компоненти
Найголовніші компоненти ПВ-клітини є двома шарами напівпровідникового матеріалу, зазвичай складаються з кристалів кремнію. Сама ж кристалізація кремнію не є дуже хорошим провідником електрики, тому він навмисно додається домішки — процес, який називається кроком допінгу.
Нижній шар фотокліпу зазвичай складається з допеда корона, яка в поєднанні з кремнієм створює позитивний заряд (р), при цьому верхній шар, кріпиться фосфором, взаємодіючи з кремнієм є негативним зарядом (n).
Додаткові електрони з n-шарового можуть залишити свої атоми, а p-шарова захоплення цих електронів. Промені світлого електронів з атомів n-шарового, після чого вони літають в p-шар, щоб зайняти порожні місця. Таким чином, електрони працюють в колі, залишаючи p-layer, проходячи через навантаження і повертаються на n-layer.
Сонячний безпілотний літак
Кожна клітина генерує дуже мало потужності (кілька Вт), тому вони групуються в модулі або панелі. Панелі використовуються як окремі одиниці, так і угруповані в більші масиви.
Переключення до електричної системи з великою кількістю сонячної енергії забезпечує безліч переваг.
Вартість сонячних панелей стрімко знижується (в 1970 -1 кВт•год електроенергії, що генерується за допомогою їх вартості $ 60, в 1980 - 1 долар, тепер -20-30 центів).
У зв'язку з цим попит на сонячні батареї зростає на 25% на рік, а річний обсяг реалізованих акумуляторів перевищує (в плані потужності) 40 мВт. Ефективність сонячних батарей, яка досягла 18% в середині-1970-х рр. в лабораторних умовах, в даний час становить 28,5% для кристалічних кремнієвих клітин і 35% для двошарових глієвих арсенідів і глієвих антимодеових пластин.
Розроблено елементи тонко-фільтрового (товщину 1-2 мкм) напівпровідникових матеріалів: хоча їх ефективність низька (не вище 16%), вартість дуже низька (не більше 10% вартості сучасних сонячних батарей). У найближчому майбутньому вчені запропонують, що вартість 1 кВт•год становитиме 10 центів, які кладуть сонячну енергію в першу чергу в енергонезалежності багатьох країн.
Перовскит «червоний» сонячна енергія
Назад у 2013 році новина по всій мережі: Мінеральні перовки перетворять сонячну енергію. Використання перовскиту замість кремнію знизить вартість виробництва електроенергії за допомогою сонячних панелей. На початку 19 ст. в Уральських горах, названих Л.А. Перовський (відомий коханець корисних копалин). У 2009 році в якості компонента сонячної батареї почала застосовуватися.
Акумулятори покривають інноваційною недорогою сонячною клітиною, основною перевагою якої є те, що вона може перетворити набагато більше частин сонячного світла в енергію. Perovskites - це кристалічна структура, яка дозволяє поглинати сонячне світло з максимальною ефективністю. За попередніми оцінками використання перовських батарей може зменшити вартість кВт енергії в сім разів.
«Основна перевага нових сонячних батарей не так багато ефективності, але це матеріал не дешевий.» Перовські акумулятори, які не використовують кремнію, можуть зробити сонячну потужність дійсно масивною. й
Сонячна електростанція для центрів обробки даних
10% електроенергії світу споживається на серверних фермах. Як енергоефективні сітки та відновлювані джерела енергії зараз розгортаються по всій галузі, дата-центри не залишають. На губах природоохоронців довгий вплив на навколишнє середовище. Таким чином, власники центрів обробки даних прагнуть зменшити негативний вплив своїх центрів обробки даних, вдаючись на передові технології енергозберігання та «зелені» для створення електроенергії, це включає в себе вільне охолодження, локальні системи генерації на основі відновлюваних джерел енергії.
Розчин є сонячною електростанцією поруч з серверною фермою, в країнах, де кліматичні умови дозволяють. Ідеально підходить для серверних ферм, які розгортаються в тропах або субтропах. Після всього використання сонячних панелей на даху центру даних, крім надання «зеленої енергії», також допоможе зменшити теплове навантаження на будівлю, так як тінь вони створюють мінімізацію кількості тепла, що поглинається дахом. Сонячна електростанція знизить загальний негативний вплив центру даних на навколишнє середовище, а також підвищить надійність центрів обробки даних, розташованих в регіонах, де відбуваються перерву в центральній електромережі.
Велика відновлювана електростанція біля центру даних Apple на Майдані, Північна Кароліна
Увімкніть, разом з енергетичною компанією Nevada Power розпочала будівництво 100 МВт Switch Station біля Лас-Вегаса. У американському медіа перемикач називають «трублерами» на ринку комерційної інформації, є одним з найбільших гравців цієї галузі. Компанія займається будівництвом та обслуговуванням об’єктів датацентру – будівель та інженерної інфраструктури без належного обчислювального обладнання, основною моделлю взаємодії з клієнтами – колокації.
Найбільша сонячна теплова електростанція Аіванпа потужністю 400 МВт
У 2015 році Сполучені Штати Америки та Японії почали розвивати новий сонячно-енергетичний центр. Проект передбачає вивчення нових можливостей «... використання пучка генеруючих потужностей на основі сонячної енергії та HVDC (висока напруга постійного струму), що використовуються для розподілу електроенергії, що генеруються сонячними панелями на рівні центру даних.» Ця комбінація панелей HVDC та сонячних батарей дозволить розгорнути одну систему резервної копії акумулятора, зберігаючи на капітальних та експлуатаційних витратах.
Цікаво.
Німецький архітектор Andre Broesel of Rawlemon створив сонячну батарею у вигляді рухомого скляного кульки. Він називає це генератором нового покоління, який захопить максимальну кількість променів, оскільки він оснащений системою для відстеження руху сонячних та погодних датчиків, що на 35% ефективніше, ніж стандартні сонячні панелі.
575130
Японська енергетична компанія Shimizu Corporation в 2015 році оголосила про намір побудувати велику сонячну електростанцію на природному супутнику нашої планети – місяць. Електростанція у вигляді кілець з сонячними панелями занурить місяць, наступний приклад планети Сатурн і передача енергії на Землю. Компанія Shimizu очікує на 13,000 тераватів енергії на рік від такої сонячної станції. Вартість і дата початку такої конструкції ще не відома.
Інститут прогресивної архітектури в Каталонії розробив сонячну панель, яка може функціонувати на рослинах, мохах і ґрунтах. Перевагою цієї технології є відхилення небезпечних токсичних матеріалів і важких металів у виробництві сонячних панелей. Застосовується спеціальні бактерії в крихітних паливних клітинах, розміщених в грунті під корінням рослин.
Bacteria використовується для створення дешевої енергії в міні-батарах. Заводи нададуть життєвий цикл бактерій, а вода буде служити паливом для всієї системи. Така інноваційна система може працювати в зонах, де сонячне світло не так багато, якщо замінити рослини мохами, так як вона може рости в тіні.
