Солнечное излучение как ресурс
Перейти к содержимому

Солнечное излучение как ресурс

  • автор:

Солнечное излучение как иcточник энергии Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы —

В настоящее время возможность использования солнечной энергии стоит, главным образом, перед проблемой стоимости и технологии получения энергии в промышленных масштабах. Чтобы обеспечить добычу данного вида энергии, солнечная энергия должна быть поглощена, преобразована и сохранена наиболее дешевым способом. Новые исследования в области нанотехнологий, биотехнологии, материалов могут позволить найти подходы для преобразования солнечной энергии. Известно, что за 1 час на Землю поступает больше солнечной энергии, чем потребляется человечеством в течение года. Фактически, солнечное излучение как ресурс является приоритетным источником по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии, получаемыми из полезных ископаемых. На фоне все увеличивающегося роста потребления углеводородного сырья солнечное электричество или фотогальваническая технология получает все большее распространение. В настоящее время мировой рынок производства электроэнергии, получаемой от излучения Солнца, составляет 10$ миллиардов в год при росте промышленности более чем на 30 % в год. Однако энергия, получаемая из полезных ископаемых, является серьезным конкурентом по себестоимости более дорогой солнечной энергетике. Возможно, самый привлекательный метод для дешевого хранения энергии основан на химических связях (химическое топливо), в частности, на процессе фотосинтеза. Однако эффективность поглощения солнечного света в процессе фотосинтеза составляет ~ 0.1 его интенсивности, и, следовательно, ежегодная усредненная эффективность хранения энергии даже в случае быстро растущих растений составляет меньше 0.3 0.5 %, по сравнению с более чем 15%-ой эффективностью солнечных батарей, что существенно снижает коммерческий интерес к данному виду биологического топлива. Еще один подход к хранению электрической энергии через электролиз. Один из существенных недостатков использования солнечной энергии заключается в том, что излучение от Солнца приходит с «перебоями», определяемыми дневным циклом, т.е., возникает необходимость сохранения поглощенной энергии. Несмотря на то, что использование излучения Солнца в качестве источника энергии имеет огромный потенциал, без дешевых методов хранения и распределения больших объемов энергии данный источник не может занять лидирующее положение на энергетическом рынке.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы —

Гравитационная модель сейсмофокальных областей
Энергетические зоны Земли

Оценка геодинамического влияния зон коллизии и субдукции на сейсмотектонический режим Байкальского рифта

Идентификация механизма тектонических движений земной коры
Оценка потенциала энергии солнечного излучения на территории России
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Солнечное излучение как иcточник энергии»

СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ

В настоящее время возможность использования солнечной энергии стоит, главным образом, перед проблемой стоимости и технологии получения энергии в промышленных масштабах. Чтобы обеспечить добычу данного вида энергии, солнечная энергия должна быть поглощена, преобразована и сохранена наиболее дешевым способом. Новые исследования в области нанотехнологий, биотехнологии, материалов могут позволить найти подходы для преобразования солнечной энергии.

Известно, что за 1 час на Землю поступает больше солнечной энергии, чем потребляется человечеством в течение года. Фактически, солнечное излучение как ресурс является приоритетным источником по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии, получаемыми из полезных ископаемых. На фоне все увеличивающегося роста потребления углеводородного сырья солнечное электричество — или фотогальваническая технология — получает все большее распространение. В настоящее время мировой рынок производства электроэнергии, получаемой от излучения Солнца, составляет 10$ миллиардов в год при росте промышленности более чем на 30 % в год. Однако энергия, получаемая из полезных ископаемых, является серьезным конкурентом по себестоимости более дорогой солнечной энергетике.

Возможно, самый привлекательный метод для дешевого хранения энергии основан на химических связях (химическое топливо), в частности, на процессе фотосинтеза. Однако эффективность поглощения солнечного света в процессе фотосинтеза составляет ~ 0.1 его интенсивности, и, следовательно, ежегодная усредненная эффективность хранения энергии даже в случае быстро растущих растений составляет меньше 0.3 — 0.5 %, по сравнению с более чем 15%-ой эффективностью солнечных батарей, что существенно снижает коммерческий интерес к данному виду биологического топлива. Еще один подход к хранению электрической энергии — через электролиз.

Один из существенных недостатков использования солнечной энергии заключается в том, что излучение от Солнца приходит с «перебоями», определяемыми дневным циклом, т.е., возникает необходимость сохранения поглощенной энергии. Несмотря на то, что использование излучения Солнца в качестве источника энергии имеет огромный потенциал, без дешевых методов хранения и распределения больших объемов энергии данный источник не может занять лидирующее положение на энергетическом рынке. Материал подготовлен на основе статьи:

Nathan S. Lewis. Toward Cost-Effective Solar Energy Use. Science, 9 February 2007: Vol. 315. N.5813, pp.798- 801.

Окончание статьи В.А. Шляховского «Гравитационная. »

выше, причем одинаковая в пределах каждого разлома, в отличие от вмещающих пород. Можно полагать, что область Голованевсого максимума является палеообластью глубокофокусных землетрясений, завершившей свое развитие и находящейся сегодня в пределах континента.

К промежуточному тектоническому этапу развития можно отнести области глубокофокусных землетрясений восточной окраины Тихого океана, где горные хребты образовались после и на месте океанических трогов, а внутренние моря представляют на сегодня осадочные бассейны, насыщенные углеводородами.

Таким образом, наличие областей глубокофокусных землетрясений можно представить как развитие парных зон разломов, образованных вследствие резкого изменения глубин залегания волноводов мантии.

Али-Заде А., Керимов И.Г. Некоторые новые данные о строении Земли по результатам сейсмологических исследований. Динамика и эволюция литосферы. М.: Наука. 1986. 140-145.

Булах Е.Г., Тимошенко В.И. Прямая задача гравиметрии для тел с переменной плотностью. Докл. аАН УССР. Сер.Б. № 11. 1982. 3-6.

Булах Е.Г., Тимошенко В.И., Шляховский В.А. и др. Использова-

ние систем аналитических вычислений для решения задач гравиметрии. Изучение литосферы геофизическими методами (электромагнитные методы, геотермия. ). Киев: Наук. думка. 1987. 22-37.

Виноградов А.П., Ярошевский А.А. О физических условиях зонного плавления в оболочках Земли. Геохимия. № 7. 1965. 779-790.

Литосфера Центральной и Восточной Европы: Геотраверсы I,II,V. Отв.ред. В.Б. Соллогуб. Киев: Наук. думка. 1989.

Литосфера Центральной и Восточной Европы: Молодые платформы и альпийский складчатый пояс. Киев: Наук. думка. 1994.

Родников А.Г., Иседзаки Н. и др. Геотраверс Северо-Китайская равнина — Филиппинское море — Марианский желоб. М.: Наука. 1991.

Соллогуб В.Б. Литосфера Украины. Киев: Наук. думка. 1986.

Соллогуб В.Б., Соллогуб Н.В., Кутас Р.И. Неоднородности верхней мантии на западе Украины. Докл. АН УССР. Сер. Б. № 2. 1982. 19-22.

Тимошенко В.И., Шляховский В.А., Сагалова Е.А., Соллогуб Н.В. Исследование геофизических полей области Вранча. Докл. АН УССР. Сер.Б. №7. 1984. 23-25.

Шляховский В.А., Тимошенко В.И. Гравитационная модель Голованевского максимума. Литосфера Центральной и Восточной Европы: Геотраверсы IV,VI,VIII. Киев: Наук. думка. 1988.

Шляховский В.А., Тимошенко В.И., Драверт Н.Г., Щербов В.А. О методике составления гравитационных моделей литосферы. Геологическая интерпретация гравитационных и магнитных аномалий. Ташкент: Фан. 1988. 138-150.

Demetrescu C. Thermal structure of the crust and upper mantle of Romania. Tectonophysics. 90. 1982. 123-135.

Oncescu V.C. Velocity structure of the Vrancea region — Romania. Tectonophysics. 90. 1982. 117-122.

i— научно-технический журнал

ШЬ Георесурсы 4 ст 2006

Что такое возобновляемая энергия?

Возобновляемая энергия – это энергия, получаемая из природных источников, которые пополняются со скоростью, превышающей скорость ее потребления. Примерами таких постоянно пополняемых источников являются солнечный свет и ветер. Возобновляемые источники могут обеспечить огромное количество энергии и окружают нас повсюду.

В противоположность им ископаемые виды топлива – уголь, нефть и газ – являются невозобновляемыми ресурсами, на формирование которых уходят сотни миллионов лет. При сжигании ископаемых видов топлива для производства энергии происходят выбросы вредных парниковых газов, таких как углекислый газ.

Получение энергии из возобновляемых источников сопряжено с гораздо меньшими выбросам и, чем сжигание ископаемого топлива. Переход от ископаемых видов топлива, на которые в настоящее время приходится львиная доля выбросов, к возобновляемым источникам энергии имеет ключевое значение для преодоления климатического кризиса.

На сегодняшний день возобновляемые источники энергии являются более дешевой альтернативой в большинстве стран и создают в три раза больше рабочих мест, чем ископаемые виды топлива.

Ниже указано несколько распространенных возобновляемых источников энергии:

x

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ

Солнечная энергия является самым богатым из всех энергетических ресурсов и может использоваться даже в пасмурную погоду. Скорость, с которой солнечная энергия улавливается Землей, примерно в 10 тыс. раз превышает скорость, с которой человечество потребляет энергию.

Солнечные технологии могут обеспечивать тепло, охлаждение, естественное освещение, электричество и топливо для множества применений. Эти технологии позволяют преобразовывать солнечный свет в электрическую энергию с помощью фотоэлектрических панелей либо зеркал, концентрирующих солнечное излучение.

Хотя не все страны в равной мере обеспечены солнечной энергией, каждая из них может внести существенный вклад в энергетический баланс за счет энергии солнца как таковой.

В последнее десятилетие стоимость производства солнечных панелей резко упала, что сделало их не только доступным, но и зачастую самым дешевым способом получения электроэнергии. Солнечные панели имеют срок службы около 30 лет и выпускаются в разных оттенках в зависимости от типа материала, используемого при их производстве.

x

ЭНЕРГИЯ ВЕТРА

Ветроэнергетика использует кинетическую энергию движущегося воздуха с помощью больших ветряных турбин, расположенных на суше (наземные ветроэлектростанции) или в морской или пресной воде (морские/прибрежные ветроэлектростанции). Энергия ветра используется на протяжении тысячелетий, однако за последние несколько лет технологии наземной и морской ветроэнергетики эволюционировали в направлении максимального увеличения объема производимой электроэнергии за счет более высоких турбин и большего диаметра вращающейся части.

Хотя средняя скорость ветра сильно варьируется в зависимости от местности, мировой технический потенциал ветроэнергетики превышает мировой объем производства электричества, а большинство регионов мира располагают достаточными возможностями для создания значительного количества ветроэлектростанций.

Сильные ветры бывают во многих регионах мира, но иногда для выработки ветровой энергии больше всего подходят отдаленные районы. Морская ветроэнергетика имеет огромный потенциал.

x

ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

Геотермальная энергетика использует доступную тепловую энергию недр Земли. Тепло получают из геотермальных резервуаров посредством бурения скважин или иными способами.

Резервуары, которые по своей природе являются достаточно горячими и проницаемыми, называются гидротермальными резервуарами, а достаточно горячие резервуары, улучшенные с помощью гидравлической стимуляции – усовершенствованными геотермальными системами.

Оказавшиеся на поверхности жидкости разной температуры могут быть использованы для выработки электроэнергии. Технология производства электроэнергии из гидротермальных резервуаров является отработанной и надежной и применяется уже более 100 лет.

x

ГИДРОЭНЕРГИЯ

Гидроэнергетика использует энергию воды, перемещающейся с большей высоты на меньшую. Такая энергия может быть получена с помощью водохранилищ и рек. Гидроэлектростанции на водохранилищах задействуют находящиеся в них запасы воды, в то время как русловые ГЭС используют энергию доступного речного стока.

Гидроэнергетические водохранилища часто служат нескольким целям, обеспечивая питьевую воду и воду для орошения, возможность бороться с наводнениями и засухами, навигационные услуги и энергоснабжение.

В настоящее время гидроэнергетика является крупнейшим источником возобновляемой энергии в электроэнергетическом секторе. Она зависит от в целом стабильных режимов распределения осадков и может подвергаться негативному воздействию вызванных климатом засух или изменений в экосистемах, которые влияют на такие режимы.

Инфраструктура, необходимая для получения гидроэнергии, также может оказывать неблагоприятное воздействие на экосистемы. По этой причине многие считают малые гидроэлектростанции более экологичным вариантом, особенно подходящим для населения отдаленных районов.

x

ЭНЕРГИЯ ОКЕАНА

Для получения энергии океана применяются технологии, основанные на использовании кинетической и тепловой энергии морской воды – например, волн или течений – в целях производства электричества или тепла.

Океанические энергетические системы до сих пор находятся на ранней стадии разработки; в настоящее время тестируется ряд прототипов устройств, использующих волны и приливные течения. Теоретически энергия океана может легко превысить нынешние потребности человека в энергии.

x

БИОЭНЕРГИЯ

Биоэнергию получают из разных органических материалов, называемых биомассой, таких как древесина, древесный уголь, навоз и другие органические удобрения, применяемые для производства тепла и электроэнергии, и сельскохозяйственные культуры, применяемые для производства жидких видов биотоплива. Бóльшая часть биомассы используется в сельской местности для целей приготовления пищи, освещения и отопления помещений, а ее основными потребителями, как правило, являются более бедные слои населения развивающихся стран.

Современные системы биомассы включают специальные сельскохозяйственные культуры или деревья, остатки, образующиеся в процессе ведения сельского и лесного хозяйства, и различные потоки органических отходов.

При получении энергии посредством сжигания биомассы образуются выбросы парниковых газов, но в меньших объемах, чем при сжигании ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть или газ. Однако биоэнергию следует использовать только в ограниченных целях, учитывая потенциальное негативное воздействие на окружающую среду, связанное с масштабным увеличением лесных и биоэнергетических плантаций и, как следствие, с вырубкой лесов и изменениями в землепользовании.

Более подробная информация о возобновляемых источниках энергии представлена на следующих веб-сайтах:

Международное агентство по возобновляемой энергии | Возобновляемые источники энергии

Международное энергетическое агентство | Возобновляемые источники энергии

Межправительственная группа экспертов по изменению климата | Возобновляемые источники энергии

Устойчивая энергетика для всех | Возобновляемая энергия

Дополнительно

Возобновляемая энергия – обеспечение более безопасного будущего

Что такое возобновляемая энергия и почему она важна? Узнайте больше о том, почему переход на возобновляемые источники энергии — наша единственная надежда на более благополучный и безопасный мир.

Пять способов ускорить переход на возобновляемые источники энергии на данном этапе

Генеральный секретарь описывает пять важнейших действий, которым мир должен уделить первоочередное внимание, чтобы преобразовать наши энергетические системы и ускорить переход на возобновляемые источники энергии.

Вопросы климата

Узнайте больше о том, как последствия климатических изменений ощущаются в разных секторах и экосистемах, и почему мы должны беречь, а не эксплуатировать природные ресурсы в целях содействия борьбе с изменением климата.

Что нужно знать о солнечной энергии?

Солнечная энергия — это полезная энергия, которая генерируется солнцем в форме электрической или тепловой энергии. Солнечная энергия улавливается различными способами, наиболее распространенным из которых является использование фотоэлектрических солнечных панелей, которые преобразуют солнечное излучение в полезное электричество. Кроме использования фотоэлектрических элементов для генерации электроэнергии, солнечная энергия используется не только для электроснабжения, но и для выработки тепловой энергии, для отопления или горячего водоснабжения. Владельцы жилой и коммерческой недвижимости могут устанавливать солнечные системы горячего водоснабжения и проектировать свои здания с учетом пассивного солнечного отопления, чтобы в полной мере использовать энергию солнца с помощью современных технологий.

Заинтересованы в получении выгоды от солнечной энергии? Солнечные батареи устанавливаются в трех основных сегментах: жилой, коммерческий и коммунальный. Солнечные батареи бытового сегмента обычно устанавливаются на крышах домов или на открытой местности (на земле) и обычно составляют от 5 до 20 киловатт (кВт), в зависимости от необходимых мощностей и размера объекта. Коммерческие объекты с использованием солнечной энергии обычно устанавливаются в большем масштабе, чем частные. Хотя отдельные установки могут сильно различаться по размеру, солнечные батареи коммерческого сегмента как правило предназначены предоставлять локальную солнечную энергию предприятиям и некоммерческим организациям. Наконец, солнечные проекты коммунального сегмента обычно представляют собой крупные установки мощностью в несколько мегаватт (МВт), которые обеспечивают солнечную энергию большому количеству потребителей коммунальных услуг.

В некоторых случаях потребители солнечной энергии не имеют возможности установить саму солнечную станцию на своей территории, тогда существует жизнеспособный вариант использования солнечной энергии, который напрямую связывает проекты по использованию солнечной энергии в коммунальном сегменте с бытовыми потребителями. Таким образом, общественные солнечные фермы, как правило, строятся на близлежащей территории, а не в собственности конкретного отдельного клиента. Такие потребители могут подписаться на общий проект в области солнечной энергии, чтобы получать многие преимущества солнечной энергии без установки солнечных станций на своей собственности.

Как работает солнечная энергия?

Краткая история солнечной энергетики

В 1954 году Bell Labs разработала первый кремниевый фотоэлектрический элемент. Хотя солнечная энергия ранее была преобразована в полезную энергию различными способами, только после 1954 года солнечная энергия стала жизнеспособным источником электричества для устройств питания в течение длительных периодов времени. В первых солнечных батареях превращают солнечное излучение в электричество при КПД всего 4 % , тогда как многие широко доступные модули солнечных ячеек на сегодня может преобразовывать солнечный свет в солнечную энергию при КПД более 20 % эффективности, и это значение постоянно растет.

Хотя принятие солнечной энергии поначалу было достаточно медленным, ряд государственных и федеральных стимулов и законопроектов способствовали снижению стоимости солнечных батарей настолько, чтобы они стали более широко распространенными. На данный момент солнечной энергии достаточно для того, чтобы обеспечить энергией 11 миллионов из 126 миллионов домохозяйств в стране.

Стоимость солнечной энергии

Одновременно с увеличением эффективности солнечных панелей стоимость солнечной энергии существенно снизилась. Только за последнее десятилетие стоимость установки солнечных батарей упала более чем на 60 процентов, и многие отраслевые эксперты прогнозируют, что цены будут продолжать падать в ближайшие годы:

стоимость солнечной энергии с течением времени

Солнечная энергия является возобновляемым источником энергии

Солнечная энергия — это чистый, недорогой, возобновляемый источник энергии её можно использовать практически везде, любая точка мира, где солнечный свет попадает на поверхность земли, является потенциальным местом для генерации солнечной энергии. А поскольку солнечная энергия исходит от солнца, она представляет собой безграничный источник энергии. Технологии возобновляемых источников энергии производят электроэнергию из бесконечных ресурсов. Сравните, например, производство электроэнергии с использованием возобновляемых ресурсов с ископаемым топливом. На образование нефти, газа и угля ушли сотни тысяч лет, поэтому каждый раз, когда один из этих ресурсов сжигается для производства электроэнергии, этот конечный ресурс незначительно приближается к истощению. Использование возобновляемых ресурсов, таких как ветер, солнечная энергия и гидроэлектроэнергия, для выработки электроэнергии не истощает этот ресурс. Там всегда будет постоянный солнечный свет на поверхности Земли, и после превращения солнечного света в электричество, в будущем все еще остается бесконечное количество солнечного света, которое может превратиться в электричество Вот что делает солнечную энергию по своей природе возобновляемой энергией.

Несмотря на то, что текущее распределение электроэнергии в России по-прежнему состоит в основном из ископаемого топлива, такого как: нефть и газ, возобновляемые источники энергии, такие как: солнечная энергия, постепенно становятся большей частью энергетического профиля страны. Поскольку стоимость солнечных и других возобновляемых технологий продолжает оставаться конкурентоспособной.

Солнечная энергия + аккумулятор, электромобили и многое другое

Быстрое распространение солнечной энергии по всей стране и во всем мире также привело к параллельному росту в нескольких смежных областях. В частности, системы накопления энергии и электромобили — это два сектора, которые могут развиваться вместе с солнечной энергией, увеличивая преимущества друг-друга.

Учитывая, что солнечные панели могут вырабатывать энергию только тогда, когда солнце светит, хранение производимой, но неиспользованной энергии в течение дня для последующего использования становится все более важным. Например, системы накопления энергии накапливают электричество и могут использоваться в периоды низкой солнечной активности. Более того, решения «солнечное хранение плюс» работают для всех масштабов установки солнечных панелей и предоставляют множество дополнительных преимуществ, от надежности энергии до отказоустойчивости сети и более дешевой энергии.

Электромобили являются вторым продуктом, готовым ехать на волне освоения солнечной энергии. С более низкими затратами на техническое обслуживание, более низкими расходами на топливо и меньшим воздействием на окружающую среду по сравнению с традиционными автомобилями с двигателем внутреннего сгорания, электромобили станут важным элементом автомобильной промышленности на долгие годы. С ростом использования электромобилей также возрастает потребность в электричестве для работы транспортных средств, идеально подходящих для солнечной энергии. Распределенные солнечные установки обеспечивают дешевое и надежное питание электромобилей непосредственно от солнца. В мире повышенной электрификации дома солнечная энергия является одним из самых недорогих, надежных и самых чистых способов обеспечить наше электрифицированное будущее.

«Солнце – это единственный основной источник энергии и жизни на Земле»: Интервью ко Всемирному дню Солнца

Ежегодно в начале мая отмечается Международный день Солнца. Решение о создании этого праздника было принято в 1994 году Европейским отделением Международного общества солнечной энергии (МОСЭ) с целью привлечения внимания общества к возможностям использования возобновляемых источников энергии. На Энергетическом факультете Политехнического института Южно-Уральского государственного университета изучают всю технологическую цепочку энергетической индустрии: производство, передачу, распределение, регулирование и потребление электрической и тепловой энергии. Особое внимание на факультете уделяется развитию новейших электротехнологий, которые включают в себя водородную энергетику, лазерные технологии, электросварочное производство, электрометаллургию, электролизное производство. В этом году кафедра Теоретических основ электротехники готовит первый выпуск бакалавров по этому профилю подготовки. На факультете утверждена и реализуется стратегия развития «Распределенная цифровая энергетика и интеллектуальный электропривод». В этой стратегии есть доля всех видов альтернативной энергетики, включая энергию солнца. Декан факультета Сергей Ганджа рассказал о потенциале солнечной энергии и ее дальнейшем развитии.

– Солнце – наша ближайшая звезда, что она дает нашей планете?

– Энергия Солнца стоит за всеми известными формами движения материи: механической, физической, химической, биологической и социальной. Солнце – единственный ближайший к нам источник, который наполняет энергией все формы живой и неживой природы. Так, на появление энергии ветра, волн, гидроэнергией рек, энергией углеводородов, включая биогаз на начальной стадии формирования, влияет Солнце. Энергия ветра обусловлена неравномерностью прогрева земной поверхности, энергия углеводородов рождается под влиянием фотосинтеза, гидроэнергия рек образуется от испарения воды и последующего выпадения осадков. Только несколько видов альтернативных источников не имеют солнечную природу. Это энергия приливов и отливов, обусловленная гравитационным притяжением Луны, ядерная энергия, запасенная вселенной много миллиардов лет назад и геотермальная энергия Земли, образованная при ее формировании. Эти виды энергии составляют незначительную долю в энергетическом балансе планеты. Можно сказать, что Солнце – это единственный основной источник энергии и жизни на Земле.

– Как добывается и используется солнечная энергия?

– Источником энергии в самом Солнце является термоядерный синтез, при котором атомы водорода, соединяясь друг с другом, образуют гелий, второй элемент таблицы Менделеева. При этом выделяется гигантское количество энергии, которая распространяется в виде радиации и доходит до Земли. Здесь и происходит ее преобразование в другие виды энергии. Солнечную энергию мы можем превратить, например, в электрическую, используя эффект фотосинтеза. Солнце в масштабах существования человеческой цивилизации является неисчерпаемым источником энергии. Альтернативная энергетика как раз и использует преобразованную солнечную энергию. Главное преимущество ее в том, что в основном – это экологически чистые источники энергии. Традиционная энергетика исторически сопровождалась выбросами вредных веществ, превышением нормы углекислого газа в атмосфере, что приводило к парниковому эффекту и глобальному потеплению. Солнечная радиация напрямую превращается в электричество, ветровые установки тоже не несут выбросов. Но у альтернативных источников есть один существенный недостаток. Это – нестабильность генерации энергии, которая зависит от природных условий. Промышленность и крупные мегаполисы не могут полностью полагаться на такой ненадежный источник. Альтернативная энергетика получит мощный импульс развития, если решит проблему по накоплению энергии, причем объемы накопления должны быть гигантские, соизмеримые с существующими запасами углеводородного топлива. Создание такой технологии накопления электричества названо McKinsey Global Institute одной из 12 прорывных технологий, которые существенным образом изменят глобальную экономику. На Энергетическом факультете ведутся такие работы на базе водородной энергетики.

– Изучают ли на Энергетическом факультете возобновляемые источники энергии и, в том числе солнечную энергию?

– Структура Энергетического факультета построена таким образом, что все, что есть в энергетике – представлено на том или ином образовательном уровне: бакалавриате, магистратуре или аспирантуре. У нас хорошо развито изучение традиционной энергии: это электрические станции, сети, системы электроснабжения. Имеется направление магистратуры, на котором мы готовим специалистов по альтернативной энергетике. Также у нас имеются серьезные научные заделы в этом направлении, в том числе выполненные совместно с американскими учеными. В основном мы работаем в ветроэнергетике, солнечной, биогазовой и водородной энергетике.

– Какое будущее ждет солнечную энергетику?

– Энергетика идет по пути комплексного развития. Ориентироваться на один вид энергии нельзя. Энергетика может быть стабильной и надежной тогда, когда она использует различные источники энергии. Абсолютно неразумно, имея такую развитую, рентабельную углеводородную инфраструктуру, разрушать ее или неэффективно использовать. По мере истощения углеводородов она будет свою роль потихоньку терять, но произойдет это, по оценке Министра энергетики РФ Александра Новака, не ранее чем через 100 лет. Одновременно с этим традиционные источники энергии будут вытесняться альтернативными источниками энергии и атомной энергетикой. Солнечную энергетику ждет светлое будущее, но для этого надо решить еще очень много научных и инженерных задач. Энергетический факультет в этом направлении ведет активную деятельность.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *