Новые технологи использования солнечной энергии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Очевидная на сегодняшний день тенденция к снижению воздействия на окружающую среду, а также боязнь истощения природных ресурсов возобновили в научном мире утраченный прежде интерес к альтернативным источникам питания и к разработке отвечающих времени решений в области солнечной энергии.

CSP

У большинства людей на сегодняшний день солнечная энергия ассоциируется с блестящими черными панелями (фотогальванические элементами), установленными на крыше, поглощающими солнечную энергию и преобразующими ее в электричество. Но такие панели на крышах жилых домов встречаются довольно редко, не в последнюю очередь из-за чрезмерно высоких цен на приобретение и установку.

Однако кроме черных панелей, существует ряд способов захвата солнечной энергии в масштабах значительно более крупных. Все больше и больше усилий исследователи фокусируют сейчас на системах "концентрированной солнечной энергии" - сокращенно CSP (concentrated solar power).

В системах CSP солнечное излучение концентрируется оптическими деталями на участке, где расположен ресивер. Солнечная энергия затем преобразуется в электрическую. На практике система CSP состоит из четырех основных элементов: солнечного поля, элементов фокусировки лучей, солнечного ресивера и преобразователя. Ряд проектов, основанных на этой идее, в данный момент разрабатывается и уже тестируется.

Идея создания такого параболоида появилась еще в середине 1980-х гг. Самое знаменитое ее воплощение - девять электростанций, построенных в Калифорнийской пустыне. Эти электростанции работают и по сей день, вырабатывая 354 МВт энергии. Ряд проектов по солнечной энергии запускается и в Европе. Лидером является Германия с десятью работающими солнечными электростанциями.

На юге Испании располагается Platforma Solar de Almeria - компания, занимающаяся исследованиями и тестированием в области технологий солнечной энергии. Главная используемая концепция при возведении подобных сооружений - "центральная башня" - зеркала, называемые гелиостатами, автоматически захватывают наибольшее количество солнечной энергии и концентрируют излучение на центральном ресивере, расположенном на вершине башни.

Первая в Европе коммерческая солнечная электростанция, фокусирующая солнечные лучи, был открыта в Севилье, Испания, в марте 2007 г. Станция получила название Planta Solar 10. 624 больших гелиостата фокусируют солнечные лучи на едином солнечном ресивере высотой 115 м. При максимальной температуре в 250°C солнечный ресивер подает воду в поток, который, который, в свою очередь, снабжает энергией турбину. Турбина обладает пиковой мощностью в 11 МВт, что означает выработку 23 млн кВт·ч электричества в год. Этого достаточно для снабжения 6 000 жилых домов и экономии 18 000 т угля в год. Вторая башня, Planta Solar 20, пока находится на стадии постройки и будет обладать пиковой мощностью в 20 МВт.

Однако использование панелей и башен не всегда необходимо для работы с солнечной энергии. Еще один метод, "Энергетическая башня", был разработан четверть века назад.

Проект "Энергетическая башня"

Если проект покажет свою экономическую жизнеспособность, мы увидим одно из высочайших строений на земле, которе затмит своими размерами даже 800-метровый небоскреб Burj Dubai в Объединенных Арабских Эмиратах. Изначально запатентованный как "Энергетическая башня нисходящего водного распыления" доктором Филиппом Карлсоном (Philip Carlson) в 1975 г., проект с 1982 г. был доработан и улучшен профессором Дэном Заславски (Dan Zaslavsky) из Техниона (Technion), Израильского технологического института в Хайфе.

"Энергетическая башня" производит электричество, накачивая воду на верхушку трубы и затем распыляя ее внутри. В результате высокая температура на верхушке трубы заставляет воду испаряться, охлаждая таким образом воздух и делая его плотнее. Этот охлажденный воздух затем падает к стволу трубы, вызывая нисходящий поток, передающий энергию турбине.

Доктор Рами Гетта (Rami Guetta), менеджер проекта в Sharav Sluices Ltd (компании, основанной профессором Заславски для разработки системы), рассказал, что эта технология вызвала огромный интерес со стороны Австралии и США, однако до подписания контрактов еще не дошло: "Нам потребуется еще от 18 месяцев до трех лет для подробной проработки технологии на предмет выполнимости, чтобы вычислить себестоимость проекта и четко рассчитать затраты на возведение башни".

В зависимости от местоположения, которое должно отвечать требованию горячего сухого климата и относительной близостью к источнику воды, высота башни должна ранжироваться от минимума в 600 м до небоскребных 1200 м.

"Солнечная башня"

Схожая идея, "Солнечная башня на восходящих потоках", также заимствует разработки прошлых лет. Солнечная башня, предложенная австралийской фирмой EnviroMission и американской компанией SolarMission Technologies - прямой потомок испанского прототипа 1982 г. Постройка 190-метровой башни, окруженной коллекторами (укрытиями из чистого пластика, собирающими теплый воздух), расположенной в испанском городе Мансаранесе, было детищем немецкого инженера Йорга Шлайха (Jorg Schlaich).

Подобно "Энергетической башне", "Солнечная башня" использует воздух, чтобы вращать турбины и предполагает доступность жаркого климата. Но вместо создания нисходящего холодного воздуха, она использует горячий воздух из коллекторов и направляет его в трубу. Чтобы план был жизнеспособным, высота трубы должна составлять примерно 1000 м, что, по заявлению фирмы EnviroMission, позволит вырабатывать до 200 МВт энергии для 200 000 жилых домов. Критики проекта Солнечной башни недовольны тем, что коллекторы займут слишком большую территорию (до 3 км по окружности), а также тем, что это слишком дорого для осуществления.

Публикация: MobileDevice.ru

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Линейная оптика Vossloh-Schwabe с равномерным освещением без бликов 04.09.2026

Плоские светильники должны одновременно обеспечивать высокую яркость, равномерное освещение и компактные размеры. При этом одна из главных технических проблем заключается в необходимости распределить свет от множества светодиодов так, чтобы на поверхности не появлялись яркие пятна и участки с недостаточной освещенностью. Компания Vossloh-Schwabe предлагает решить эту задачу с помощью специальной линейной оптики, предназначенной для светодиодов SMD W2. Оптика 1R разработана таким образом, чтобы формировать однородную яркость без бликов и одновременно уменьшать необходимую высоту светильника. Ее конструкция позволяет эффективнее использовать световой поток светодиодов, что особенно важно при создании тонких плоских осветительных систем. Оптическая эффективность достигает 96%, поэтому большая часть излучения направляется на рабочую поверхность, а потери света остаются минимальными. Главная особенность 1R - широкая фотометрическая диаграмма в форме так называемого "крыла летучей мыши ...>>

Теплицы будущего: ранняя диагностика растений и роботизация производства 03.09.2026

Современная теплица постепенно превращается из обычного сооружения для выращивания растений в высокотехнологичную производственную систему. Камеры, сенсоры и роботизированные платформы позволяют получать значительно больше информации о состоянии культуры и использовать ее для принятия решений. Однако само наличие большого количества датчиков еще не гарантирует практической пользы: важно понимать, насколько точны их показания, удобно ли устанавливать оборудование и действительно ли собранные данные помогают производителю. Именно эти вопросы специалисты Harvestis в Хоогстратене, Бельгия, ранее известного как Proefcentrum Hoogstraten, изучали в ходе испытаний современных сенсорных технологий и роботизированных решений. Особое внимание исследователи уделили автоматическому сбору информации о растениях. На демонстрациях в теплицах были представлены системы IUNU и Hortiworld, причем IUNU Luna предназначена для постоянного мониторинга культуры, прогнозирования урожая и оценки качества выпо ...>>

Случайная новость из Архива Корпус батареи из дерева 16.08.2025 Новая разработка австрийской команды из Технического университета Граца бъединила дерево и сталь в конструкции корпуса батареи электромобиля. Созданный учеными гибридный корпус сочетает в себе три вида древесины - березу, тополь и павловнию - формируя внутреннее прочное ядро. Внешняя часть конструкции выполнена из легкой стальной оболочки, которая обеспечивает дополнительную защиту и долговечность. Такое необычное сочетание материалов вызвало первоначальный скептицизм среди специалистов, однако результаты испытаний оказались впечатляющими. В серии краш-тестов корпус из дерева и стали показал способность поглощать энергию удара почти на 98% больше, чем традиционный алюминиевый корпус, используемый в батареях Tesla. Это свидетельствует о том, что комбинированная конструкция способна значительно повысить безопасность аккумуляторных блоков при аварийных ситуациях. Такие показатели важны для массового внедрения электромобилей и повышения доверия пользователей к их безопасности. Особое внимание в исследованиях уделялось и термостойкости материала. При нагревании корпуса до экстремальной температуры в 1300°C, внешний слой с добавлением пробки позволял удерживать температуру на поверхности ниже 100°C. Для сравнения, такие характеристики значительно превосходят показатели алюминиевых корпусов Tesla, что делает конструкцию более устойчивой к пожарам и перегревам. Ученые подчеркивают, что использование дерева в корпусах батарей не только снижает вес устройства, но и снижает себестоимость производства, что в совокупности с экологической безопасностью делает эту технологию особенно привлекательной. Несмотря на то, что проект все еще находится на лабораторной стадии, его потенциал для коммерческого применения уже очевиден. Планы исследовательской группы предусматривают начало промышленного внедрения таких корпусов уже в 2025 году. Это позволит не только повысить безопасность электромобилей, но и сделать производство более устойчивым, сократив углеродный след и уменьшив зависимость от металлов, добыча которых наносит значительный ущерб окружающей среде.

Другие интересные новости:

▪ Оптимальна форма бокала для сохранения пива холодным

▪ Микробы останавливают цветение воды

▪ Гибридно-электрическое воздушное такси Plana

▪ Серфинг с реактивным двигателем

▪ Растения чувствуют и реагируют на температуру корней

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дозиметры. Подборка статей

▪ статья Мы все учились понемногу, чему-нибудь и как-нибудь. Крылатое выражение

▪ статья Кто завез в Англию табак и картофель? Подробный ответ

▪ статья Магнолия. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Схема управления передатчиком DTMF декодером. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Универсальный прибор для проверки ИИП. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026