Що таке альтернативна енергетика? Геліоенергетика
Кожну секунду Сонце дає Землі приблизно тисячу кіловат-годин енергії. І ми майже зовсім її не використовуємо. Рослини Землі споживають лише соті частки відсотка надходить сонячної енергії. Вся електроенергія, що зараз людство споживає, у багато разів менше, ніж щорічно безкоштовно дарує нам Сонце.
Вся енергія, що ми маємо на Землі, в тому чи іншому вигляді - виходить від Сонця. Навіть нафту і газ колись були рослинами кам'яновугільного періоду, вони спочатку з допомогою фотосинтезу поглинали енергію Сонця, потім вони гинули і відмирали, а потім утворилися з них шари осадових порід, перебуваючи вже в товщі Землі, під опадами нових епох довгі мільйони років перетворювалися в те, що ми видобуваємо тепер з надр Землі. І адже з якою швидкістю видобуваємо! Все те, що природа заготовлювала мільйони років, ми за півтораста років вже відкоркували і значну частину витратили. Як то кажуть - нехай онуки самі про себе дбають.
Однак є й інші точки зору. Розуміння, що нам тут, на Землі, ще жити і жити, змусило людську цивілізацію звернутися до поновлюваних джерел енергії.
Серед інших напрямків альтернативної енергетики існує і розвивається геліоенергетика, будуються електростанції, безпосередньо перетворюють енергію Сонця в електричну.
На самому початку розвитку геліоенергетики перші Сонячні електростанції (СЕС) складалися з великої кількості дзеркал, які концентрували падаючі на них промені Сонця і направляли їх на великій зачернений резервуар з водою. Вода в баку закипала, пар подавався на парову турбіну, турбіна виробляла електроенергію. Станція займала велику територію, але оскільки ставили їх зазвичай в пустелях, земля там не була такою вже цінною. А ось робота парових турбін, необхідне робочому тілу цих турбін охолодження, виникнення рукотворних вертикальних повітряних потоків могло теоретично з часом створити проблеми екологічного спрямування, якби не розвиток технічного прогресу.
Вчені знайомі з фотоефектом вже дуже давно. Фотоелементи вже багато десятиліть справно працюють в різних пристроях. У тому числі - не дозволяючи лихим «зайцям» влізти в метро не заплативши. Вірніше, просто сильно ускладнюючи їх проникнення.
Розвиток науки дозволило поставити фотоефект на комерційну основу. Зараз кремнієві фотоелементи коштують приблизно $ 4.3 за один ват виробленої енергії. Однак існують ще й тонкоплівкові фотоелементи, які стоять ще дешевше, по $ 3 за ват. І не треба ніяких турбін, ніякого подальшого охолодження робочого тіла, чисто перетворення «світло-електрику». До того ж останнім часом ККД таких елементів доріс до 15%! Територія, яку займає сонячними батареями, велика, досить складне управління їх нахилом або пересуваннями здійснюється комп'ютером, вироблення електрики сильно залежить від наявності хмар на небі над ними. Але якщо їх розмістити в пустелі, де, як жартома кажуть, в році аж 367 днів з 365 - сонячні, то вироблення електрики буде цілком стабільною. Складність лише в тому, як переправити вироблену електрику до споживача.
З розвитку сонячної енергетики світові лідери - США і Японія. У планах Японії - досягти до 2030 року сумарної потужності СЕС в 53 ГВт. Плани Індії та США - теж дуже високі.
Сьогодні геліостанціі США, розміщені в південних штатах, мають сумарну потужність більше 2.6 ГВт, а найближчі їхні плани - досягти приблизно 18 ГВт потужності!
А у нас, в Росії - трохи більше 200 МВт. Ну, хоча б тут у нас є якесь виправдання - ну мало в нас таких територій, де Сонце шпарить круглий рік майже без перерв.
В даний час в Австралії будують геліостанцію проектної потужності 200 МВт. Це буде висока вертикальна труба із залізобетону, навколо неї - геліоколектор, пофарбований у чорне. Повітря сильно нагрівається, і в трубі виникає тяга, вращающая турбіну генератора, який виробляє електрику.
Плани міжнародного співтовариства щодо збільшення видобутку електроенергії з поновлюваних джерел - грандіозні. За цим планам одна геліоенергетика здатна вирішити проблеми нестачі електроенергії людства.
Одна біда - як з Кара-Кумів, або з Сахари, або з пустель Чилі доставити вироблену там електроенергію споживачеві в США або Європу?
