О солнечной энергии : 10 главных фактов о солнечной энергии

Учитывая растущую озабоченность по поводу экологической устойчивости во всем мире, сектор солнечной энергетики обязательно станет процветающей отраслью в течение нескольких лет.

Это не только создаст множество рабочих мест для людей, но и поможет нам в наших усилиях по поддержанию экологически безопасного образа жизни.

Несколько десятилетий прогресса и политических дебатов привели к тому, что солнечная энергетика смогла устоять сама по себе.

С субсидиями или без них предприятия по производству солнечной энергии по всему миру превосходят цены на ископаемое топливо с точки зрения затрат, и с каждой победой перспективы на будущее становятся немного лучше.

Однако в солнечной энергии есть еще многое, о чем большинство людей не знает.

Вот десять вещей, которые могут вас удивить.

1. Солнечная энергия - самый обширный источник энергии на Земле.

Энергия, полученная от солнца, которая преобразуется в тепловую или электрическую энергию, называется солнечной энергией.

Солнечная энергия является самым безопасным и наиболее распространенным возобновляемым источником энергии, доступным в настоящее время, и Соединенное Королевство является домом для некоторых из самых богатых в мире солнечных ресурсов.

Возможны различные применения солнечной энергии, включая производство электричества, освещение и создание комфортной внутренней среды, а также нагрев воды для коммерческих, бытовых и промышленных целей.

Каждый час Земля получает достаточно солнечной энергии, чтобы удовлетворить все потребности человечества в энергии в течение целого года.

Все запасы нефти, угля и природного газа можно было бы бросить в землю, если бы мы могли оценить солнечную энергию только за один час в год.

Это объем доступных вам возможностей.

Земля непрерывно получает 173 000 тераватт солнечной энергии.

Это более чем в 10 000 раз превышает общее количество энергии, потребляемой всем миром.

Солнечная энергия может быть получена тремя способами: солнечное нагревание и охлаждение, концентрация солнечной энергии и фотоэлектрическая энергия.

Фотоэлектрические системы - наиболее распространенный вид солнечной энергии.

Фотоэлектрические устройства (ФЭ) - это устройства, работающие на солнечной энергии, которые вырабатывают электричество непосредственно из солнечного света посредством электронного процесса.

Их можно использовать для питания всего, от небольшой электроники, такой как калькуляторы и дорожные знаки, до целых домов и крупных коммерческих предприятий.

Как в приложениях солнечного отопления и охлаждения (SHC), так и в приложениях для концентрирования солнечной энергии (CSP), тепло, производимое солнцем, используется для обогрева помещения или воды, в случае систем SHC, или для выработки электроэнергии, в случае Электростанции CSP, приводящие в действие традиционные турбины, генерирующие электричество.

2. С 1977 года стоимость солнечных батарей снизилась на 99%.

Простой солнечный элемент стоил 77 долларов за каждый ватт, когда он был впервые представлен в 1977 году.

Согласно отчету Solar Market Insight Report за третий квартал 2017 года, опубликованному GTM Research and Solar Energy Industries Association, стоимость солнечного элемента в настоящее время составляет 0,21 доллара за ватт.

Стоимость полностью собранного модуля составляет 0,39 доллара за каждый ватт.

На цену солнечной системы влияет множество факторов.

Вот несколько примеров:

Типы установки

Установки солнечных панелей бывают разных форм, размеров и стилей.

Крепления на крышу - безусловно, самый распространенный тип установки.

С другой стороны, наземные крепления и навесы для автомобилей могут потребовать установки дополнительных стоек, которые должны быть прикреплены к земле.

В некоторых случаях это может привести к увеличению затрат на рабочую силу, а также затрат на компоненты.

Тип оборудования

Плотность мощности и цвет солнечных панелей - две наиболее важные переменные, которые следует учитывать.

Количество электричества, которое производит солнечная панель на единицу своего размера, называется ее удельной мощностью.

Как правило, чем более «плотная по мощности» панель, тем выше будет стоимость ватта.

Другой фактор, связанный с солнечными панелями, - это цвет.

На базовой панели синяя ячейка окружена белым задним листом в серебряной рамке.

Модули с черной рамкой будут иметь черный задний лист или ячейку, а также черную рамку, и, как правило, они будут дороже, чем другие модули.

Тип крыши

Солнечные панели можно устанавливать на плоских, гонтовых и металлических крышах.

Каждый тип кровли имеет свой собственный набор компонентов, а также разный уровень труда по их сборке.

Крыши из гонтовой черепицы требуют использования специального гидроизоляционного элемента для крепления стеллажа панелей к крыше.

Стеллаж крепится непосредственно к металлической крыше в случае ребристой или даже фальцевой металлической кровли.

Панели собираются на плоской крыше с помощью балластной опоры, которая представляет собой поддон, который удерживается на месте цементным блоком.

3. Солнечная энергия значительно дешевле ископаемого топлива.

Последняя версия Lazard's Levelized Cost of Energy Analysis-Version 11.0 оценивает, что солнечная энергия может стоить всего 4,3 цента за каждый кВтч на несубсидированной основе, что делает ее значительно дешевле, чем почти любая альтернатива для новых электростанций, работающих на ископаемом топливе.

Природный газ является наиболее доступным вариантом ископаемого топлива, его цена колеблется от 4,2 до 7,8 цента за каждый кВтч.

В зависимости от того, где вы изучаете производство солнечной энергии, оно, вероятно, уже дешевле атомной, угольной, дизельной и, в большинстве случаев, природного газа, что особенно актуально в Соединенном Королевстве и других частях Европы.

Солнечная энергия скоро вытеснит все другие виды ископаемого топлива по стоимости, если будет продолжено снижение затрат.

Стоимость снижения зависимости мира от ископаемого топлива является важным фактором в гонке за сокращение зависимости от ископаемого топлива.

На это потребовались годы, но технический прогресс и повышение как эффективности, так и производительности помогли снизить стоимость возобновляемой энергии, что, в свою очередь, повысило спрос на этот ресурс.

В мировом масштабе ископаемое топливо по-прежнему более доступно, чем эти альтернативные источники энергии.

Однако в мире есть несколько мест, где зеленая энергия превосходит ископаемое топливо в соотношении доллар к доллару.

Также бывает, что время от времени его бывает так много, что, в свою очередь, приводит к падению рыночной цены до нуля.

Поскольку цена на возобновляемую энергию падает из года в год, если не месяц за месяцем, экологи оптимистично настроены в отношении того, что возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, однажды полностью заменят ископаемое топливо в структуре энергетики.

Давайте посмотрим на некоторые из мест, где возобновляемые источники энергии демонстрируют, что жизнь в чистом мире не обязательно означает платить больше денег.

• Бесплатная ветроэнергетика в Далласе

• Бесплатная солнечная энергия в Чили

• В Дании самая дешевая энергия ветра в мире.

• Солнечные дома в Австралии, конкурентоспособные по цене

4. Солнечные электростанции имеют срок службы 40 лет и более.

Строительство солнечной электростанции обычно сопровождается подписанием соглашения о закупке электроэнергии (PPA) с заказчиком (коммунальным, коммерческим или жилым) на срок от 20 до 25 лет.

Однако это не означает, что такие растения станут бесполезными через два десятилетия.

Помимо того факта, что срок службы солнечных панелей составляет 40-50 лет, инфраструктура, окружающая солнечную электростанцию, весьма ценна.

Солнечные панели можно заменить новыми, более эффективными модулями по относительно низкой цене, что повысит производительность.

Однако после выбора площадки и создания инфраструктуры солнечная электростанция имеет очень долгий эффективный срок службы, составляющий более 30 лет.

Чтобы продлить срок службы солнечной электростанции, можно использовать различные методы.

Вот они:

Регулярно проверяйте и обслуживайте свои панели

Разбитое стекло, неплотные соединения и треснувшие панели - это три наиболее распространенные проблемы, с которыми вы можете столкнуться с панелями на протяжении их срока службы.

Если вы считаете, что с солнечной системой что-то не так, попросите поставщика оценить вашу выходную мощность.

Электрические дефекты обнаружить труднее.

Если вы видите значительную разницу между этим месяцем и тем же месяцем в прошлые годы, вы можете столкнуться с проблемой электричества.

Инверторы следует заменять через десять лет.

Сбои системы гораздо чаще вызваны неисправными инверторами, чем неисправными солнечными панелями.

Как правило, срок службы солнечного инвертора составляет около 10-15 лет, с гарантией 5-10 лет.

В этом случае инвертор нужно будет заменять гораздо чаще, чем солнечные батареи.

Микроинверторы становятся все более популярными среди домашних хозяйств, поскольку они могут прослужить до 25 лет, что почти столько же, сколько у высококачественных солнечных батарей.

5. Китай - мировой лидер в области солнечной энергетики.

Солнечной энергии начинают уделять значительное внимание в Соединенных Штатах, но США все еще остаются мелкой рыбкой по сравнению с Китаем.

По данным GTM Research, в 2017 году в США было установлено 12,4 ГВт систем солнечной энергии.

Китай развернул 24,4 ГВт только за первое полугодие, а за весь год ожидается, что он превысит 50 ГВт.

Чтобы представить перспективу развертывания солнечной энергии в Китае в 2017 году, 50 ГВт солнечной энергии будет достаточно для питания 8,2 миллиона домов в Соединенных Штатах.

Китай обогнал Соединенные Штаты в качестве мирового лидера в производстве фотоэлектрических солнечных батарей, включая шесть крупнейших предприятий, работающих в сфере солнечной энергетики, с совокупной рыночной капитализацией более 15 миллиардов долларов.

В 2007 году Китай произвел примерно 820 мегаватт (МВт) солнечных фотоэлектрических систем, уступая только Японии.

В частности, правительство Китая уделяет приоритетное внимание инвестициям в возобновляемые источники энергии, поскольку это позволяет стране решать такие проблемы, как загрязнение воздуха и воды, а также проблемы, связанные с социально-экономической нестабильностью.

Правительство Китая поощряет использование возобновляемых источников энергии для уменьшения загрязнения воздуха, что является прямым результатом этой политики.

6. Солнечная энергия составила 39% всех новых генерирующих мощностей, построенных в 2016 году.

Солнечная энергия не только рентабельна, но и составляет значительную часть новых электростанций.

На солнечную энергию приходилось 39% всех новых электрических мощностей, установленных в прошлом году, увеличившись на 4% в 2010 году.

Ожидается, что эта доля новых добавлений будет расти, поскольку затраты на солнечную энергию продолжают снижаться, а все больше коммунальных предприятий предпочитают инвестировать в солнечные активы.

Однако даже несмотря на то, что в 2016 году на долю солнечной энергии приходилось менее одной десятой от общего объема выработки электроэнергии в мире, она ежегодно увеличивается высокими темпами - 33%.

По крайней мере, пара факторов способствовала огромному росту популярности солнечной энергии в последние годы.

Во-первых, фотоэлектрические элементы стали более доступными и эффективными, чем когда-либо.

Солнечная энергия стоит примерно 100 долларов за ватт, когда она была впервые представлена в 1975 году.

В 2015 году цена за каждый ватт упала до 61 цента, то есть более чем на 99%.

Согласно второму пункту, люди будут переносить все меньше и меньше загрязнения и глобального потепления, вызванного использованием невозобновляемых видов топлива, таких как нефть и уголь, поскольку возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия, становятся более рентабельными.

7. Солнечная энергия - это наиболее быстро применяемый возобновляемый источник энергии.

Сценарий в Пуэрто-Рико, последовавший за ураганами, показал, что, когда случается бедствие, никакой источник электричества не может быть произведен или поддержан так быстро, как солнечная энергия.

Благодаря усилиям Tesla (NASDAQ: TSLA) и других компаний остров смог разместить небольшие солнечные электростанции с емкостью для хранения энергии.

Невозможно было построить электростанцию, работающую на ископаемом топливе, или любой другой объект возобновляемой энергии за такой короткий период.

Согласно предварительным выводам предстоящей оценки Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), для достижения к 2035 году в значительной степени декарбонизированного сектора электроэнергетики развертывание солнечной энергии должно ускориться в 3–4 раза по сравнению с текущими темпами к 2030 году, согласно данным Национального Лаборатория возобновляемой энергии.

Крупномасштабная декарбонизация электроэнергетики может увеличить долю солнечной энергии в производстве электроэнергии с 3% сейчас до более чем 40% к 2035 году.

Для достижения этих целей до 2050 года потребуются миллиарды долларов инвестиций, а также рыночные возможности, охватывающие производство возобновляемой энергии, хранение энергии, передачу энергии, а также эксплуатацию и техническое обслуживание, включая использование солнечной энергии для малообеспеченных и коммунальных предприятий, а также другие секторы.

.

Потребители сэкономят тысячи долларов на бытовых солнечных системах за счет инвестиций, которые сократят аппаратные и административные расходы на солнечную батарею.

Это также поможет снизить их счета за электроэнергию.

Широкое использование солнечной энергии также приведет к созданию новых рабочих мест.

Путь к существенно обезуглероженной электротехнической промышленности к 2035 году может создать миллионы новых рабочих мест в различных технологиях возобновляемой энергии, в том числе к тому времени от 500 000 до 1500 000 человек, работающих в солнечной энергетике.

Обеспечение высоких стандартов труда в государственных инвестициях, преобладающая заработная плата, проектные трудовые соглашения, а также справедливый и свободный выбор для вступления в профсоюз и заключения коллективного договора могут помочь диверсифицировать пути к высококачественной занятости в солнечной энергетике.

8. Коммунальные предприятия предоставляют потребителям варианты солнечной энергии.

Если вы хотите использовать солнечную энергию для своей собственности, система на крыше может быть лучшим вариантом для вас.

Однако даже если у вас нет дома, который идеально подходит для установки солнечных панелей, вы можете получать 100% электроэнергии за счет солнечной энергии во все большем количестве мест по всему миру.

Становится все более обычным видеть появление общественных проектов в области солнечной энергетики, позволяющих обычным потребителям выступать в качестве клиентов по договору о покупке электроэнергии для проектов солнечной энергетики.

Кроме того, коммунальные предприятия по всей стране предлагают клиентам возможность получать электроэнергию из возобновляемых источников, таких как ветер или солнце, за дополнительную плату.

9. В 1883 году Чарльз Фриттс изобрел первую в мире систему солнечных батарей.

Чарльзу Фриттсу, американскому изобретателю, приписывают разработку первой панели солнечных батарей, которая стала возможной благодаря покрытию селена тонкой пленкой золота.

Его эффективность составляла 1-2%, что кажется незначительным по сравнению с эффективностью современных солнечных панелей, установленных сегодня в британских домах, в 10-20%.

Массив селеновых элементов, разработанный Фриттсом, был использован для питания первой в мире солнечной батареи на крыше, которая была построена на крыше в Нью-Йорке в 1884 году.

Фриттс нанес невероятно тонкую пленку золота на селен полупроводникового материала, чтобы улучшить его проводимость.

Из-за характеристик селена полученные элементы имели эффективность электрического преобразования всего около 1%.

Это вместе с высокой стоимостью материала не позволяло использовать такие элементы для выработки энергии.

С другой стороны, клетки селена нашли применение в различных приложениях, таких как датчики света для измерения времени экспозиции в фотоаппаратах, где они широко использовались до 1960-х годов.

Создание Расселом Олом в 1941 году кремниевых элементов с p / n-переходом, эффективность которых к 1950-м и 1960-м годам превышала 5%, стало переломным моментом в разработке солнечных элементов для энергетических приложений.

К 2006 году наиболее эффективные кремниевые солнечные элементы имели КПД более 40%, а средний КПД в промышленности превышал 17%.

10. С солнечными батареями в пустыне Сахара ...

С солнечными батареями мы могли бы производить достаточно электричества для питания всей планеты, если бы покрыли с помощью этой технологии только небольшую часть пустыни Сахара.

Пустыня Сахара получает больше солнечного света, чем любое другое место на планете.

Покрытие около 1% его поверхности солнечными батареями может обеспечить достаточно электричества для удовлетворения потребностей всех жителей планеты.

Его исключительно легкий оттенок означает, что он отражает большое количество света и тепла в атмосферу, что помогает охлаждать окружающую среду.

Покрывая песок черными солнечными панелями, мы можем быть уверены, что поглощается больше солнечного света, что приведет к повышению температуры окружающей земли.

Более теплый песок вызовет образование конвекционных потоков, что приведет к дождю.

Более горячий воздух поднимется из пустыни на большие высоты, конденсируется и образует облачный покров.

Та же самая влажность, которая присутствовала, могла иногда выпадать в виде дождя.

Пройдет совсем немного времени, и один из самых суровых климатов на планете подвергнется обширной трансформации.

В конце концов, если эти солнечные панели будут не только поставлять экологически чистые энергетические решения, но и обеспечивать столь необходимую растительность в самой большой пустыне в мире, чего мы ждем? Разве мы не должны к этому моменту собраться вместе? Честно говоря, это немного сложнее.

Во-первых, хотя прекрасно производить достаточно энергии для питания всей планеты, вы также должны подумать о том, как вы будете распространять эту энергию среди всех.

Поскольку пустыня расположена далеко от хранилищ, нам, скорее всего, придется отправлять энергию в Европу.

Многие африканские страны получили бы большую выгоду от экспорта возобновляемой энергии, но в настоящее время у них нет финансовых ресурсов для этого.

В настоящее время электрические сети по всей Африке находятся в состоянии недостаточной развитости.

Им было бы сложно построить линии электропередач протяженностью примерно 800–3000 км (500–2000 миль) для транспортировки электроэнергии в Европу.

Утечка мощности до 10% происходит, когда мощность транспортируется на большие расстояния, что увеличивает стоимость и без того дорогостоящего проекта.

Добавьте к этому тот факт, что Северная Африка традиционно была регионом, характеризующимся политической нестабильностью.

Подобная ситуация серьезно сдерживает существенные инвестиции, которые потребуются для этого проекта.

Сводка топ-10 фактов о солнечной энергии

Популярность солнечной энергии резко возросла во всем мире, и нет никаких признаков того, что эта тенденция в ближайшее время замедлится.

Это важная информация для инвесторов во всем энергетическом спектре.

Один факт не вошел в нашу десятку, но, возможно, самый важный для домовладельцев, рассматривающих солнечную энергию: льготный тариф (FiT).

Льготный тариф (FiT) позволяет вам получать государственные платежи за электроэнергию, вырабатываемую вашими солнечными панелями, в течение 20 лет.