Солнечное электричество от энергии Солнца

Трудно себе даже представить сейчас нашу жизнь без солнечного электричества. Преимущественно солнечное электричество используется в быту, в промышленности и т. д.: оно вырабатывается либо из угля, нефти, газа — энергия в которых накоплена от Солнца за миллионы лет существования Земли.  Это невозобновляемые источники энергии которые постепенно расходуются.

В будущем человек планирует перейти на возобновляемые источники и получать большую часть электрической энергии будущего непосредственно от Солнца.

Способы получения энергии Солнца

Существует несколько способов получения солнечного электричества:

В солнечных батареях фотоны непосредственно превращаются в электричество. Эти батареи называют фотовольтаическими, что значит «превращающие свет в электрическое напряжение».батареи на спутнике

Наиболее известный вид солнечных батарей:

— кремневые пластинки, с одной стороны которых примесь фосфора, с другой — бор.

Если на пластинку попадают  лучи, то отрицательные электроны отделяются от положительных ионов. В результате возникает электрическая сила (напряжение 0,5 в), которая стремится вернуть электроны к положительным ионам. Если соединить проволокой освещенную сторону пластинки с неосвещенной, электроны устремятся назад, к ионам, и, следовательно, через проволоку будет проходить электрический ток.

Из всего солнечного излучения попадающего на батарею, примерно одна пятая преобразуется в электроэнергию (например, 1 дм2 солнечных батарей дает около 1 ватта).

В виде источника электроэнергии солнечные батареи хорошо зарекомендовали себя на спутниках и космических станциях, маяках, ретрансляционных станциях, расположенных в труднодоступных местах, и в виде источников энергии для телефонной связи в отдаленных областях. Существуют также и жилые дома, в которых электричество вырабатывается  батареями на крышах. Электричество, накопленное днем, поступает в аккумуляторы, чтобы им можно было пользоваться ночью и в неблагоприятных погодных условиях.

В Европе на 1 м2 приходится в год 1200-1400 кв/ч излучения. На ту же самую площадь над земной атмосферой (перпендикулярно лучам) приходится 12 000 кв/ч, то есть в десять раз больше. Ведь в космическом пространстве нет смены дня и ночи, не существует там и облаков,  лучи не поглощаются атмосферой.

В связи с этим возникает вопрос: разве нельзя собрать солнечное излучение за пределами земной атмосферы и там же преобразовать его при помощи солнечных батарей в электроэнергию?

Уже существует несколько проектов так называемых орбитальных электростанций, и работа над ними продолжается.

Проекты использования излучения нашей звезды

Солнечное электричество можно получить  с помощью популярного проекта Петера Э. Глазера.

Ракетопланы поднимут эти огромные панели на орбиту искусственных спутников (около 250 км), а оттуда ракетами они будут подняты еще выше, на высоту 36 000 км над поверхностью Земли. На этой высоте спутники совершают один виток вокруг Земли за 24 часа. солнечное электричество  Если же орбита спутника проходит над земным экватором, то спутник постоянно находится над одной и той же точкой экватора. Такой спутник называется геостационарным, поскольку относительно Земли он неподвижен.

Фотовольтаические электростанции будут, следовательно, геостационарными спутниками.

Полученный электрический ток можно на станции преобразовать в дециметровые радиоволны, которые будут посылаться антенной на Землю. На поверхности Земли волны будут обратно преобразованы в переменный ток, который поступит в электросеть.энергия Солнца

После всех преобразований из первоначальных 84 миллионов кВт солнечного электричества в электросеть должно было бы поступить 10 миллионов кВт, что соизмеримо с выработкой всей ветроэнергетики  огромной России в 2018 году.

Иными словами, несколько таких геостационарных электростанций смогло бы давать небольшой стране всю необходимую ей электроэнергию.