Мы все знаем, что солнце согревает нас, дает нам свет, обеспечивает развитие растений и является важным источником электроэнергии.
Но как именно производится электричество: с помощью солнечного света или солнечного тепла?
Ответ: с помощью того и другого. Различные технологии используют свет или тепло для выработки электроэнергии. Это может осуществляться в большом или малом масштабе. Это означает, что домохозяйства, малые фирмы и энергетические компании, управляющие солнечными фермами промышленного масштаба, могут рассчитывать на солнце, если у них есть для этого необходимые инструменты.
Ниже рассказывается о различных видах солнечной энергии и о том, как они используются.
Пассивная и активная солнечная энергия
Энергия солнца может использоваться для пассивного производства электричества за счет расположения зданий так, чтобы они максимально использовали солнце. Хорошая освещенность солнцем, строительные материалы, захватывающие солнечное тепло, окна, которые максимизируют солнечный свет, и встроенные системы естественной циркуляции воздуха позволяют наилучшим образом использовать существующие физические условия.
Активная солнечная энергия предусматривает более широкое применение машин или технологий для преобразования солнечного света в электричество. Некоторые из них используют солнечный свет, а другие – солнечное тепло.
Солнечные панели используют солнечный свет
Панели солнечных батарей используют сложные технологии для преобразования солнечного света в электричество. Строго говоря, они представляют собой фотовольтаические устройства (PV). Солнечные панели обладают эксплуатационной гибкостью, так как могут использоваться в индивидуальных домах и коммерческих зданиях, а также на крупных солнечных фермах.
Панели солнечных батарей могут обеспечивать электричеством объекты, не подключенные к сети, или возвращать электроэнергию в общую электросеть. Небольшая солнечная панель может вырабатывать достаточно энергии для снабжения электричеством нескольких светильников или ноутбука в месте, не подключенном к энергосистеме.
Электроэнергия, производимая солнечными панелями, установленными на крыше, может поставляться даже после захода солнца, если для хранения энергии используются аккумуляторные батареи. Там, где электрические сети оборудованы для ее приема, избыток электроэнергии может приносить прибыль мелким производителям, использующим ресурсы распределенной энергии, включая солнечную.
Отдельные спортивные арены генерируют достаточное количество солнечной энергии для снабжения электричеством сотен домов в прилегающих районах.
Крупная солнечная ферма способна обеспечивать энергией целые города. Среди крупнейших проектов такого типа – электростанции Topaz и Solar Star в Калифорнии, находящиеся в ведении компании MidAmerican Solar.
Некоторые новейшие технологии могут использовать солнечные панели на автомобильных шоссе и даже производить недорогие виды покрытия, которые домовладельцы могут наносить на окна для отражения солнечного тепла от зданий.
Зеркала используют солнечное тепло
Другие технологии используют зеркала или линзы для концентрации энергии солнца на таких устройствах, как двигатели или паровые турбины, которые затем вырабатывают электричество. Это солнечные системы концентрирующего типа (CSP).
Вот как это работает. Тысячи зеркал концентрируют солнечные лучи на башнях, нагревающих котлы. Тепло производит пар, который вращает турбины, генерирующие электричество.
Электростанция Crescent Dunes компании SolarReserve в Тонопе (штат Невада) первой в мире начала коммерческое использование расплавленной соли как способ хранения солнечной энергии для последующего использования. Установки для хранения энергии в расплавленной соли могут расширить доступность солнечной энергии для потребителей на период до 12 часов, то есть в течение ночи.
