1. Quyosh energiyasidan bevosita foydalanish Quyosh nurlanishining kuchi atmosfera va er yuzi tomonidan so'riladi - 105 TVt (1017 Vt). Hozirgi global energiya iste'moli 10 TVtga nisbatan bu ko'rsatkich juda katta ko'rinadi. Shuning uchun u noan'anaviy (muqobil) energiyaning eng istiqbolli turi hisoblanadi.
Quyosh energiyasini aylantirishning asosiy usullariga, birinchi navbatda, quyosh energiyasidan bevosita foydalanish usullari - fotoelektrik konversiya va termodinamik aylanish, shuningdek, biokonversiya kiradi.
Quyosh energiyasini konvertatsiya qilishning fotoelektrik usuli yarimo'tkazgichli materiallarning yorug'lik nurlanishi bilan o'zaro ta'siri xususiyatlariga asoslangan. Fotoelektrik konvertorda yorug'lik kvantining yarim o'tkazgich tomonidan yutilishi natijasida erkin tashuvchilar hosil bo'ladi, zaryadlarni ajratish yarimo'tkazgich ichida sodir bo'lgan elektr maydoni ta'sirida amalga oshiriladi. Nazariy jihatdan, konvertorning samaradorligi 28% ga yetishi mumkin.
Quyosh radiatsiyasining past zichligi uning keng qo'llanilishiga to'sqinlik qiluvchi omillardan biridir. Ushbu kamchilikni bartaraf etish uchun fotoelektrik konvertorlarni loyihalashda har xil turdagi nurlanish kontsentratorlari ishlatiladi. Fotovoltaik qurilmalarning asosiy afzalliklari shundaki, ular harakatlanuvchi qismlarga ega emas, ularning dizayni juda oddiy va ishlab chiqarish texnologik jihatdan rivojlangan. Ularning kamchiliklari yarimo'tkazgich materialini o'z vaqtida yo'q qilish, tizim samaradorligining uning changlanishiga bog'liqligi, batareyalarni ifloslanishdan tozalashning murakkab usullarini ishlab chiqish zarurligini o'z ichiga oladi. Bularning barchasi fotovoltaik konvertorlarning ishlash muddatini cheklaydi.
Fotovoltaik konvertorlar va dizel generatorlaridan tashkil topgan gibrid zavodlar elektr taqsimlash tarmog'i bo'lmagan joylarda elektr ta'minoti uchun allaqachon keng qo'llanilgan. Masalan, bu turdagi tizim Torres bo'g'ozida joylashgan Kokos oroli aholisini elektr energiyasi bilan ta'minlaydi.
Quyosh energiyasidan energiya boshqa manbalardan bo'lgani kabi termodinamik konversiya yo'li bilan olinadi. Biroq, quyosh nurlanishining past quvvatli, kundalik va mavsumiy o'zgaruvchanlik, ob -havo sharoitlariga bog'liqligi kabi xususiyatlar termodinamik konvertorlarning dizayniga ma'lum cheklovlar qo'yadi.
An'anaviy termodinamik quyosh energiyasi konvertori quyosh nurlanishining past zichligini qisman qoplash uchun mo'ljallangan quyosh radiatsiyasini ushlab turish tizimini o'z ichiga oladi; quyosh energiyasini issiqlik tashuvchisi energiyasiga aylantiruvchi qabul qiluvchi tizim; sovutish suvini qabul qilgichdan akkumulyatorga yoki issiqlik almashtirgichga o'tkazish tizimi; kunlik o'zgaruvchanlik va ob-havo sharoitlariga bog'liqlikni yumshatishni ta'minlaydigan issiqlik akkumulyatori; issiqlik dvigatelining isitish va sovutish manbalarini tashkil etuvchi issiqlik almashinuvchilari.
O'rtacha haroratda to'planish uchun (100 dan 5500 C gacha) gidroksidi tuproqli metallar oksidlarining gidratlari ishlatiladi. Yuqori haroratni to'plash (5500S dan yuqori haroratlar) qaytariladigan ekzo-endotermik reaktsiyalar yordamida amalga oshiriladi.
Hozirgi vaqtda termodinamik transformatsiya g'oyalari ikkita turdagi sxemalarda amalga oshirilmoqda: minora tipidagi geliostatlar va taqsimlangan energiya qabul qiluvchiga ega stantsiyalar.
Minora quyosh stantsiyasida har bir geliostatdan energiya optik ravishda uzatiladi. Geliostatlar kompyuter tomonidan boshqariladi. Stansiya narxining 80% gacha - geliostatlar narxi. Minora tipidagi qurilmalarda energiyani yig'ish va uzatish tizimi juda qimmat. Shuning uchun bunday qarashlar keng tarqalmagan. Meksikada, AQShda 10 MVt quvvatga ega bo'lgan ushbu turdagi qurilmalar ishlamoqda.
Quyosh energiyasining taqsimlangan qabul qiluvchilari bo'lgan stansiyalar yanada istiqbolli bo'lib chiqdi. Eksenli aylanadigan parabolik kontsentratorlar energiyani fokus chizig'ida joylashgan quvurli qabul qiluvchilarga uzatadi. Yog 'odatda issiqlik tashuvchisi sifatida ishlatiladi. Quyosh elektr stansiyalarida hal qilinmagan muammo elektr energiyasini uzoq muddatli saqlash masalasidir. To‘g‘ri, nafaqat quyosh energetikasida, balki umuman energetikada ham bu masala o‘z yechimini topmaganini ta’kidlash kerak.
Quyosh energiyasidan kengroq foydalanishga hali ham an'anaviy energiya manbalariga nisbatan quyosh elektr stantsiyalarida ishlab chiqarish narxining yuqoriligi to'sqinlik qilmoqda. Quyosh energiyasi keng tarqalgan foydalanishni sezilarli darajada murakkablashtiradigan xususiyatlarga ega. Bu, birinchi navbatda, energiya oqimining past zichligi va uning nomutanosibligi, chunki quyosh nurlanishining intensivligi mavsum, kun va ob -havo sharoitlariga bog'liq. Shunga qaramay, hozirgi vaqtda butun dunyoda ishga tushirilgan quvvatlar va ushbu sohaga investitsiyalarning sezilarli o'sish tendentsiyasi kuzatilmoqda. 2008-2009 yillarda. yangi investitsiyalar jami energiya ishlab chiqarishdagi barcha investitsiyalarning yarmidan oshdi. 2010-yilda birinchi marta qayta tiklanadigan energiya manbalariga asoslangan quvvatlarni oshirish anʼanaviy quvvatlarni ishga tushirishdan oshib ketdi. Mavjud imkoniyatlar va investitsiyalar bo'yicha Xitoy, AQSh, Germaniya, Hindiston va Braziliya ko'p jihatdan etakchi hisoblanadi. Bu fonda Rossiyaning 2010 yilga kelib 1,5% va 2020 yilgacha elektr energiyasini ishlab chiqarishda qayta tiklanadigan energiya manbalarining 4,5% ni tashkil etishi juda kamtarona ko'rinadi.
Bundan tashqari, quyosh energiyasidan foydalanish etarli quvvatga ega energiya saqlash birliklarining majburiy mavjudligini nazarda tutadi. Qoida tariqasida, bu oddiy batareyalar. Shuning uchun, agar biz quyosh energiyasini to'liq tsiklda (quyosh energiyasi o'tkazgichlari va ayniqsa, akkumulyator batareyalarini ishlab chiqarishni hisobga olgan holda) hisobga olsak, bunday energiyaning atrofdagi makonni ifloslanishiga umumiy ta'siri unchalik emas ekan. ahamiyatsiz.
