Очертание солнечной энергии - Outline of solar energy

Солнечная энергия - сияющий свет и высокая температура от солнце. Люди использовали его с тех пор, как древние времена с использованием ряда постоянно развивающихся технологий. Технологии солнечной энергии включают солнечное отопление, солнечная фотогальваника, солнечное тепловое электричество и солнечная архитектура, которые могут внести значительный вклад в решение некоторых из наиболее актуальных проблем, с которыми сейчас сталкивается мир.

Обзор

Солнечная энергия может быть описана как все следующее:

  • Энергия - косвенно наблюдаемая величина, часто понимаемая как способность физической системы работать с другими физическими системами.
  • Природное ископаемое - материалы и компоненты (то, что можно использовать), которые можно найти в окружающей среде. Каждый продукт, созданный руками человека, состоит из природных ресурсов (на фундаментальном уровне). Природный ресурс может существовать как отдельный объект, такой как пресная вода и воздух, а также как живой организм, такой как рыба, или он может существовать в альтернативной форме, которая должна быть обработана для получения ресурса, такого как металлические руды, нефть. , и большинство форм энергии.
    • Возобновляемый ресурс - природные ресурсы, способные воспроизводиться посредством биологических или естественных процессов и пополняемые с течением времени.

Солнечный свет

  • солнце - звезда в центре Солнечной системы
  • Солнечный свет - в широком смысле - это полный частотный спектр электромагнитного излучения, испускаемого Солнцем, особенно инфракрасного, видимого и ультрафиолетового света.

История солнечной энергетики

Преобразование солнечной энергии

Солнечная энергия - преобразование солнечного света в электричество либо напрямую с использованием фотоэлектрических элементов (PV), либо косвенно с использованием концентрированной солнечной энергии (CSP).

  • Активный солнечный - используются технологии для преобразования солнечной энергии в другую, более полезную форму энергии (например, в тепловую или электрическую энергию).
  • Гелиостат - устройство, которое включает в себя зеркало, обычно плоское зеркало, которое поворачивается, чтобы продолжать отражать солнечный свет в сторону заранее определенной цели, компенсируя видимые движения солнца в небе.
  • Солнечный трекер - устройства, ориентирующие различные полезные грузы на солнце.
  • Роль меди в производстве и передаче энергии с максимальной эффективностью при производстве солнечной фотоэлектрической энергии, концентрации солнечной тепловой энергии и солнечных водонагревателей.
  • КПД солнечных батарей
  • Солнечная батарея - изготовлен из монокристаллической кремниевой пластины
  • Солнечная химия - ряд возможных процессов, которые используют солнечную энергию, поглощая солнечный свет в результате химической реакции, подобно фотосинтезу в растениях, но без использования живых организмов.
  • Солнечная постоянная - мера плотности потока, это количество поступающего солнечного электромагнитного излучения на единицу площади, которое будет падать на плоскость, перпендикулярную лучам, на расстоянии в одну астрономическую единицу (AU) (примерно среднее расстояние от Солнца до Земля).
  • Солнечный инвертор - или фотоэлектрический инвертор, преобразует переменный выход постоянного тока фотоэлектрической (PV) солнечной панели в переменный ток коммунальной частоты, который может подаваться в коммерческую электрическую сеть или использоваться в местной автономной электрической сети.
  • Солнечная фотоэлектрическая энергия

Солнечная тепловая энергия

Солнечная тепловая энергия (STE) - технология использования солнечной энергии для получения тепловой энергии (тепла).

  • Солнечное централизованное отопление и солнечное централизованное охлаждение. Видеть: Сезонное хранение тепловой энергии.
  • Солнечное водонагревание (SWH) - или солнечные системы горячего водоснабжения (SHW) включают в себя несколько инноваций и многие зрелые технологии возобновляемых источников энергии, которые хорошо зарекомендовали себя в течение многих лет.
  • Солнечное кондиционирование - любая система кондиционирования (охлаждения), использующая солнечную энергию.
  • Термическая масса - концепция проектирования зданий относительно того, как масса здания обеспечивает «инерцию» по отношению к колебаниям температуры, иногда известную как тепловой эффект маховика.
  • Солнечный пруд - бассейн с соленой водой, который действует как большой коллектор солнечной тепловой энергии со встроенным накопителем тепла для подачи тепловой энергии.
  • Солнечный дымоход - солнечный дымоход, часто называемый тепловым дымоходом, - это способ улучшить естественную вентиляцию зданий за счет конвекции воздуха, нагретого пассивной солнечной энергией.

Концентрированная солнечная энергия

Концентрированная солнечная энергия - система, в которой используются зеркала или линзы для концентрации большой площади солнечного света или солнечной тепловой энергии на небольшой площади. Электроэнергия вырабатывается, когда концентрированный свет преобразуется в тепло, которое приводит в действие тепловой двигатель (обычно паровую турбину), подключенный к генератору электроэнергии.

Фотогальваника

Фотогальваника  –

Фотоэлектрическая система

Фотоэлектрическая система  –

Солнечные батареи
Системные компоненты
Системные концепции

Фотоэлектрические электростанции

Фотоэлектрическая электростанция  –

Предлагаемая экспериментальная солнечная энергия

  • Солнечная восходящая башня - электростанция на возобновляемых источниках энергии для производства электроэнергии из солнечной энергии.
  • Лазер с солнечной накачкой - лазер, обладающий теми же оптическими свойствами, что и обычные лазеры, например, излучающий пучок, состоящий из когерентного электромагнитного излучения, которое может достигать высокой мощности, но который использует солнечное излучение для накачки среды, излучающей лазер. Этот тип лазера отличается от других типов тем, что не требует какого-либо искусственного источника энергии.
  • Термоэлектрический генератор - (также называемые термогенераторами) - это устройства, которые преобразуют тепло (разницу температур) непосредственно в электрическую энергию, используя явление, называемое «эффектом Зеебека» (или «термоэлектрическим эффектом»).
  • Солнечная химия - ряд возможных процессов, которые используют солнечную энергию за счет поглощения солнечного света в результате химической реакции, подобной фотосинтезу в растениях, но без использования живых организмов.
  • Солнечная энергетика космического базирования -: Часть солнечной энергии теряется на пути через атмосферу из-за эффектов отражения и поглощения.
  • Солнечный парус - (также называемые световыми парусами или фотонными парусами) - это форма движения космического корабля, использующая радиационное давление (также называемое солнечным давлением) света от звезды, чтобы толкать большие ультратонкие зеркала на высокие скорости.
  • Магнитный парус - или магсайл - это предлагаемый метод движения космического корабля, который будет использовать статическое магнитное поле для отклонения заряженных частиц, излучаемых Солнцем в виде плазменного ветра, и, таким образом, передачи импульса для ускорения космического корабля.
  • Солнечная тепловая ракета - теоретическая силовая установка космического корабля, которая будет использовать солнечную энергию для непосредственного нагрева реакционной массы и, следовательно, не будет требовать электрического генератора, как это требуется для большинства других форм двигателей на солнечной энергии.

Экономика и политика солнечной энергетики

  • Стоимость электроэнергии по источникам - расчет стоимости выработки электроэнергии в точке подключения к нагрузке или электросети.
  • Кривая утка - отображает несоответствие между пиковой нагрузкой в ​​сети и почасовым производством солнечной и ветровой энергии.
  • Финансовые стимулы для фотоэлектрических систем - это стимулы, предлагаемые потребителям электроэнергии для установки и эксплуатации солнечных электростанций, также известных как фотоэлектрические системы (ФЭ).
  • Чистый учет - политика в отношении электроэнергии для потребителей, которые владеют (как правило, небольшими) объектами возобновляемой энергии (такими как энергия ветра, солнечная энергия или домашние топливные элементы) или электромобили V2G.
  • Зеленый тариф - стандартный договор предложения (расширенный тариф на возобновляемые источники энергии или платежи за возобновляемые источники энергии) - это политический механизм, предназначенный для ускорения инвестиций в технологии возобновляемой энергии.

Солнечная энергия по странам

  • Солнечная энергия по странам - многие промышленно развитые страны устанавливают значительные мощности солнечной энергии в своих сетях в качестве дополнения или альтернативы другим источникам энергии. Передача на большие расстояния позволяет использовать удаленные возобновляемые источники энергии для замещения ископаемого топлива.
    • Солнечная энергия в Австралии - рост количества установленных фотоэлектрических мощностей в Австралии был резким: в период с 2009 по 2011 год он увеличился в 10 раз. Зеленые тарифы и обязательные целевые показатели возобновляемой энергии, призванные помочь коммерциализация возобновляемой энергии в Австралии во многом были ответственны за быстрый рост.
    • Солнечная энергия в Канаде - В Канаде много регионов, которые малонаселены и труднодоступны. Фотоэлектрические элементы все чаще используются в качестве автономных устройств, в основном в качестве автономного распределенного производства электроэнергии для питания удаленных домов, телекоммуникационного оборудования, станций мониторинга нефти и трубопроводов и навигационных устройств.
    • Солнечная энергия в Китае - В Китае более 400 фотоэлектрических компаний. В 2007 году Китай произвел 1,7 ГВт мощности солнечных панелей, что составляет почти половину мирового производства в 3,8 ГВт, хотя 99% было экспортировано.
    • Солнечная энергия в Европейском Союзе - В 2010 году мощность солнечного отопления в Европе составила 17,3 ТВтч, годовой оборот - 2,6 миллиарда евро, а занятость - 33 500 человек (1 рабочее место на новую мощность 80 кВт).
    • Солнечная энергия в Индии - Индия, которая уже является лидером в области ветроэнергетики, к 2020 году планирует произвести 20 ГВт солнечной энергии.
    • Солнечная энергия в Израиле - при отсутствии запасов нефти и слабых отношениях страны с богатыми нефтью соседями поиск стабильного источника энергии является национальным приоритетом.[1][2] Солнечные технологии в Израиле продвинулись до такой степени, что они почти конкурентоспособны по стоимости с ископаемым топливом.[3]
    • Солнечная энергия в Японии - ведущий производитель солнечных панелей и входит в топ-5 стран с наибольшим количеством установленных солнечных панелей.
    • Солнечная энергия в Пакистане  –
    • Солнечная энергия в США - район значительной активности, и здесь много солнечных электростанций.
    • Солнечная энергия в Турции  –

Хранение солнечной энергии

  • Хранение энергии в сети - (также называемый крупномасштабным накоплением энергии) относится к методам, используемым для крупномасштабного хранения электроэнергии в электрической сети.
  • Хранение тепловой энергии - Это широкий спектр технологий, которые сохраняют тепло или холод для последующего использования, в краткосрочной или межсезонно.
  • Термическая масса - концепция проектирования зданий относительно того, как масса здания обеспечивает «инерцию» по отношению к колебаниям температуры, иногда известную как тепловой эффект маховика.
  • Сезонное хранение тепловой энергии - совокупность технологий для хранения явного тепла, а также большие хранилища, способные хранить в период между разными сезонами с приемлемо небольшими потерями тепла. Технологии включают: (1) накопление тепловой энергии водоносного горизонта, включающее в себя двойное нагнетание и добычу скважин (каждая половина является одной или несколькими скважинами) в глубоком замкнутом водоносном горизонте; (2) Масса естественных геологических пластов (гравий, коренная порода и т. Д.), Доступ к которым осуществляется термически через группу скважин небольшого диаметра, оборудованных теплообменником, обычно глубиной несколько сотен футов; (3) мелкие карьеры, заполненные гравием / водой, с футеровкой и верхней изоляцией; и (4) большой резервуар, построенный на поверхности, изолированный и покрытый земляными валами.
  • Материал с фазовым переходом - вещество с высокой теплотой плавления, которое, плавясь и затвердевая при определенной температуре, способно накапливать и выделять большое количество энергии. Тепло поглощается или выделяется, когда материал превращается из твердого в жидкое и наоборот; таким образом, PCM классифицируются как блоки со скрытой теплотой (LHS).

Применение солнечной энергии

Moritz Hermann von Jacobi 1856.jpg
  • Солнечный шар - воздушный шар, который приобретает плавучесть, когда воздух внутри нагревается солнечным излучением, обычно с помощью черного или темного материала воздушного шара.

сельское хозяйство

  • Теплица - (также называемый теплицей) - это здание, в котором выращивают растения.
  • Политуннель - туннель из полиэтилена, используемый для выращивания растений, требующих более высокой температуры и / или влажности, чем те, которые доступны в окружающей среде.
  • Крышка ряда  – (или Cloche) любой материал, используемый в качестве защитного покрытия для защиты растений, обычно овощей, в первую очередь от нежелательного воздействия холода и ветра, а также от повреждений насекомыми.
  • Насос на солнечной энергии - автономная система, состоящая из солнечных батарей, контроллера и насоса.

бытовая техника

  • Холодильник на солнечной энергии - чтобы еда оставалась прохладной; работает на энергии, непосредственно обеспечиваемой солнцем.
  • Солнечное кондиционирование - Чтобы здания были прохладными; работает на энергии, непосредственно обеспечиваемой солнцем.
  • Солнечная лампа - переносной светильник, состоящий из светодиодной лампы, фотоэлектрической солнечной панели и аккумуляторной батареи.
  • Солнечная батарея - использует солнечную энергию для снабжения электроэнергией устройств или зарядки аккумуляторов.
  • Солнечный рюкзак - тканевый мешок, который переносится на спине и фиксируется двумя лямками через плечо, оснащен тонкопленочными солнечными элементами и батареями.
  • Солнечное дерево - декоративное средство получения солнечной энергии.
  • Насос на солнечной энергии - насос, работающий на электроэнергии, вырабатываемой фотовольтаикой. Насосы на солнечных батареях более экономичны и имеют меньшее воздействие на окружающую среду, чем насосы с двигателем внутреннего сгорания (ДВС).
  • Часы на солнечной энергии - частично или полностью работает от солнечных батарей, встроенных в циферблат.
  • Солар Туки - портативная солнечная лампа с белыми светодиодными лампами, разработанная, чтобы предоставить сельскому Непалу альтернативу традиционным керосиновым туки, их главному нынешнему источнику ночного освещения.
  • Фотоэлектрическая клавиатура - беспроводная компьютерная клавиатура, которая заряжает свои батареи от источника света, такого как солнце или внутреннее освещение, что устраняет главный недостаток беспроводных компьютерных периферийных устройств, которые в противном случае требуют регулярной замены разряженных батарей.
  • Солнечный дорожный шпилька - это мигающие необслуживаемые светодиодные осветительные устройства с питанием от солнечных батарей, используемые в дорожном строительстве для обозначения краев и осевых линий дороги.
  • Зарядное устройство для телефона на солнечных батареях - используйте солнечные батареи для зарядки аккумуляторов сотовых телефонов.
  • Солнечный ноутбук - ноутбук с мощными батареями, которые заряжаются от солнечной батареи, прикрепленной к ноутбуку.
  • Калькулятор на солнечной энергии - портативные электронные калькуляторы с питанием от фотоэлектрических панелей, установленных на устройстве.
  • Фонтан на солнечной энергии - электрический фонтан с питанием от солнечных батарей.
  • Радио на солнечных батареях - портативный радиоприемник с питанием от фотоэлектрических панелей.
  • Фонарик на солнечных батареях - это фонарики, работающие от солнечной энергии, хранящейся в аккумуляторных батареях.
  • Вентилятор на солнечной энергии - механический вентилятор с питанием от солнечных батарей.
  • Солнечный уличный фонарь - это приподнятые источники света, которые питаются от фотоэлектрических панелей, обычно установленных на осветительной конструкции.
  • Солнечный светофор - сигнальные устройства с питанием от солнечных батарей, расположенные на перекрестках дорог, пешеходных переходах и других местах для контроля транспортных потоков.

Строительство

Освещение

  • Гибридное солнечное освещение (HSL) - или гибридные системы освещения сочетают в себе использование солнечного света с искусственным светом для внутреннего освещения, направляя солнечный свет через пучки оптоволоконных кабелей, чтобы обеспечить солнечный свет в комнатах без окон или световых люков, и путем дополнения этого естественного света искусственным, обычно светодиодным, свет по мере необходимости.
  • Солнечная лампа - переносной светильник, состоящий из светодиодной лампы, фотоэлектрической солнечной панели и аккумуляторной батареи.
  • Солар Туки - портативная солнечная лампа с белыми светодиодными лампами, разработанная, чтобы предоставить сельскому Непалу альтернативу традиционным керосиновым туки, их главному нынешнему источнику ночного освещения.
  • Световая трубка - или световые трубы используются для транспортировки или распределения естественного или искусственного света.
  • Дневное освещение - практика размещения окон или других проемов и отражающих поверхностей таким образом, чтобы в течение дня естественный свет обеспечивал эффективное внутреннее освещение.

Технологическое тепло

  • Солнечный пруд - бассейн с соленой водой, который действует как большой коллектор солнечной тепловой энергии со встроенным накопителем тепла для подачи тепловой энергии.
  • Солнечная печь - конструкция, использующая концентрированную солнечную энергию для получения высоких температур, обычно для промышленности.
  • Пруд для испарения соли - также называемые солончаками или солончаками, это мелкие искусственные водоемы, предназначенные для производства солей из морской воды или других рассолов.

Солнечная кулинария

  • Солнечная плита - или солнечная печь, это устройство, которое использует энергию солнечного света для нагрева пищи или напитков с целью их приготовления или стерилизации.

Солнечная дезинфекция

  • Солнечная дезинфекция воды - также известный как SODIS, это метод обеззараживания воды с использованием только солнечного света и пластиковых бутылок из ПЭТ.
  • Соляризация почвы - экологически чистый метод использования солнечной энергии для борьбы с возбудителями болезней в почве путем мульчирования почвы и покрытия ее брезентом, обычно прозрачным полиэтиленовым покрытием, для улавливания солнечной энергии.

Опреснение на солнечной энергии

  • Солнечное опреснение - метод опреснения воды с использованием солнечной энергии.
  • Солнечный еще - нетехнологичный способ дистилляции воды за счет солнечного тепла (точнее, тепла и влажности почвы и относительной прохлады пластика).
  • Опреснение - опреснение или опреснение относится к любому из нескольких процессов, которые удаляют некоторое количество соли и других минералов из соленой воды.

Солнечное водонагревание

  • Солнечное водонагревание (SWH) - или солнечные системы горячего водоснабжения (SHW) включают в себя несколько инноваций и многие зрелые технологии возобновляемых источников энергии, которые хорошо зарекомендовали себя в течение многих лет.
  • Солнечная комбинированная система - обеспечивает как солнечное отопление, так и охлаждение помещения, а также горячую воду из общего массива солнечных тепловых коллекторов, обычно в качестве вспомогательного источника тепла, не являющегося солнечным.
  • Солнечный контроллер - электронное устройство, которое включает и отключает питание циркуляционного насоса солнечного водонагревателя.

Транспорт на солнечных батареях

  • Электрическая лодка - были очень популярны с 1880-х гг.
  • Электрический самолет - самолет, работающий на электродвигателях, а не на двигателях внутреннего сгорания, с электричеством, поступающим от топливных элементов, солнечных элементов, ультраконденсаторов, лучей энергии или батарей.
  • Солнечный автомобиль - электромобиль, полностью или частично работающий на солнечной энергии.

Наземный транспорт

  • Солнечный автомобиль - электромобиль, полностью или частично работающий на солнечной энергии.
  • Солнечная машина - солнечный автомобиль, используемый для наземного транспорта.
  • Солнечная проезжая часть - дорожное покрытие, вырабатывающее электричество за счет солнечной фотоэлектрической энергии.
  • Солнечная тележка для гольфа - это тележки для гольфа с питанием от фотоэлектрических (PV) или тонкопленочных панелей поверх существующей крыши или с использованием фотоэлектрических панелей в качестве самой крыши.
  • Тихий Успех - также известный как BP Solar Trek, был первым в мире практичным автомобилем на солнечной энергии, созданным для управления людьми на большие расстояния и работающим исключительно от фотоэлектрических солнечных элементов без других источников резервного питания (т.
  • Санмобиль - модель автомобиля на солнечных батареях.

Воздушный транспорт

  • Электрический самолет - самолет, работающий на электродвигателях, а не на двигателях внутреннего сгорания, с электричеством, поступающим от топливных элементов, солнечных элементов, ультраконденсаторов, лучей энергии или батарей.
  • Солнечный стояк Mauro - американский сверхлегкий электрический самолет-биплан, который стал первым пилотируемым самолетом, летавшим на солнечной энергии.
  • Солнечные батареи на космических кораблях - космические корабли во внутренней Солнечной системе используют солнечные батареи для питания.
  • Разработки самолетов на солнечных батареях Solar One  –
  • Пингвин-паутинка - экспериментальный самолет на солнечной энергии, созданный компанией AeroVironment Пола Маккриди.
  • Qinetiq Zephyr - легкий БЛА на солнечной энергии, который был первоначально разработан и построен командой QQ1 "Edge of Space" при спонсорской поддержке оборонной фирмы Соединенного Королевства Qinetiq.
  • Солнечный Челленджер - был электрический самолет на солнечной энергии, разработанный Полом Маккриди AeroVironment.

Водный транспорт

  • Лодка на солнечной энергии - Фотоэлектрическая энергия, временно хранящаяся в аккумуляторных батареях, используется для приведения в движение воздушного винта через электродвигатель.

Гонки на солнечных автомобилях

Организации солнечной энергетики

Публикации по солнечной энергии

Лица, влиятельные в солнечной энергии

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Solar Energy in Israel, David Faiman для Еврейской виртуальной библиотеки.
  2. ^ Яркие идеи, Эхуд Зион Уолдокс, "Джерузалем пост", 1 октября 2008 г.
  3. ^ At the Zenith of Solar Energy, Neal Sandler,BusinessWeek, 26 марта 2008 г.

внешняя ссылка

  • "Как работают фотоэлектрические элементы?". НАСА.
  • Солнечная энергия в те времена - slideshow by Журнал Life
  • Карта солнечной фермы США (1 МВт и выше)