По данным Европейской организации EUGENE, в странах ЕС доля энергии, произведенной за счет нетрадиционных источников (солнце, ветер, приливы, биомасса, геотермальные воды и пр.), составляет более 6 процентов. В странах СНГ – менее 1 процента. До 2010 года экологически чистая энергия составит в Европе около 12, а к 2050 году доля ее в мире должна возрасти до 40 процентов. Источником энергии солнечного излучения служит термоядерная реакция на Солнце. Солнечная энергия испускается в виде электромагнитного излучения.
Чтобы использовать его энергию, необходимо решить такие вопросы: как уловить его наибольший поток, сохранить и передать тепло потребителю без потерь.
Ресурсы солнечной энергии неограниченны. Так, по некоторым расчетам количество её, достигшее поверхности земли в течение минуты, больше, чем энергия, выработанная всеми другими источниками на планете в течение года.
Преимущества использования солнечного электричества – экологическая чистота и неисчерпаемость сырья с одной стороны и неограниченный «срок годности» - солнечная батарея не имеет движущихся и трущихся частей, а значит, может служить неопределенно долгое время.
Недостатками использования солнечной энергии являются естественные колебания солнечной активности - изменение продолжительности светового дня в течение года. Минимум поступления солнечной энергии или ее полное отсутствие (например, в условиях Заполярья) приходится на зимние месяцы, когда потребность в энергии со стороны потребителей максимальна. И в периоды, когда солнце светит только короткое время, да и только под низким углом.
В настоящее время разработка солярных систем ведется по двум направлениям:
1 - создание энергетических концентратов
2 - совершенствование солнечных батарей
Работа над первым направлением включает в себя создание систем, работающих по принципу концентрации энергии. Солнечная энергия в таком случае при помощи линзы фокусируется на относительно небольшом по площади фотоэлектрическом элементе.
Принцип работы солнечной батареи (генератора энергии) – это прямое преобразование электромагнитного излучения солнца в электричество. При этом генерируется постоянный ток.
Солнечные фотоэлектрические установки могут быть следующих основных типов:
1. Автономные, работающие без подключения к сети, т.е. солнечные модули генерируют электричество для освещения, питания телевизора, радио, насоса, холодильника или ручного инструмента. Обычно, для хранения энергии используются аккумуляторные батареи.
2. Соединенные с сетью - в этом случае объект подключен к сети централизованного электроснабжения, где солнечные батареи используются для генерации собственного электричества. Избыток же электрической энергии обычно продается электросетям.
3. Резервные системы, в которых фотоэлектрические системы подключаются к сетям низкого качества. И в случае отключения сети или недостаточного качества сетевого напряжения нагрузка покрывается солнечной системой.
Необходимость делать ставку на надежную, экологически чистую энергию по доступным ценам провоцируют активные поиски и разработку новых технологий.
За последнее десятилетие солнечные батареи за счет усовершенствования технологии их изготовления стали доступнее. Так, в Японии подобное оборудование ежегодно дешевеет на 8%, в Калифорнии — на 5%.
