सौर ऊर्जा (जागतिक बाजारपेठ). पृथ्वीवरील सौर ऊर्जा वापरण्याच्या पद्धती आणि वैशिष्ट्ये प्रति युनिट पृष्ठभागावर सौर ऊर्जेचा प्रवाह

तपशील प्रकाशित 07/08/2015 15:28

सामान्यतः सौर ऊर्जा काय म्हणतात?ही ऊर्जा प्रकाश आणि उष्णतेच्या रूपात सूर्याद्वारे तयार केली जाते. याव्यतिरिक्त, पवन आणि लहरी ऊर्जा यांसारख्या सौर ऊर्जेचे दुय्यम प्रकार आहेत. या सर्व प्रकारची ऊर्जा पृथ्वीवरील बहुसंख्य अक्षय ऊर्जा बनवते.

पृथ्वीला 174 पेटवाट (PW) सौर विकिरण प्राप्त होतेवातावरणाच्या वरच्या थरांमध्ये. 30% परत अंतराळात परावर्तित होते आणि बाकीचे ढग, महासागर आणि जमीन शोषून घेतात. पृथ्वीचा पृष्ठभाग, महासागर आणि वातावरण सौर किरणे शोषून घेतात, ज्यामुळे त्यांचे तापमान वाढते. महासागरातील पाणी असलेली उबदार हवा वाढते, ज्यामुळे संवहन होते. जेव्हा हवा पोहोचते उच्च उंचीजेथे तापमान कमी असते, तेथे पाण्याची वाफ ढगांमध्ये घनरूप होऊन पाऊस पाडते. पाण्याच्या संक्षेपणाच्या सुप्त उष्णतेमुळे संवहन वाढते, वारा निर्माण होतो. उर्जा समुद्र आणि जमिनीद्वारे शोषली जाते, पृष्ठभागाचे सरासरी तापमान सुमारे 14 से.

हिरवीगार झाडे सौरऊर्जेचे रूपांतर करतातप्रकाशसंश्लेषणाद्वारे रासायनिक उर्जेमध्ये. आपले अन्न उत्पादन पूर्णपणे सौरऊर्जेवर अवलंबून आहे. त्यांच्या जीवनानंतर, वनस्पती मरतात आणि पृथ्वीवर कुजतात, म्हणून सौर उर्जाआपल्याला माहित असलेले जीवाश्म इंधन तयार करणारे बायोमास प्रदान करते.

सौर ऊर्जा वापरण्याचे मार्ग

लोक सौर ऊर्जेचा वापर वेगवेगळ्या स्वरूपात करतात:परिसर गरम करणे आणि थंड करणे, पिण्याच्या पाण्याचे ऊर्धपातन, निर्जंतुकीकरण, प्रकाश व्यवस्था, उत्पादन गरम पाणीआणि स्वयंपाक. सौर ऊर्जेचा वापर करण्याचे मार्ग केवळ मानवी कल्पकतेने मर्यादित आहेत.

सौर तंत्रज्ञान एकतर निष्क्रिय किंवा सक्रिय आहेत,ऊर्जा कॅप्चर करण्याच्या पद्धतीवर अवलंबून, जी नंतर रूपांतरित आणि वितरित केली जाते.

सक्रिय सौर तंत्रज्ञान

सक्रिय सौर तंत्रज्ञानाचा समावेश आहेफोटोव्होल्टेइक पॅनेल आणि सौर थर्मल कलेक्टर्स.

निष्क्रिय सौर तंत्रज्ञान

निष्क्रिय पद्धतींचा समावेश आहेदिवसाचा प्रकाश आणि उष्णता जास्तीत जास्त प्राप्त करण्यासाठी तसेच इच्छित थर्मल गुणधर्मांसह सामग्रीची निवड करण्यासाठी सूर्याकडे इमारतीचे अभिमुखता.

जीवाश्म इंधनावरील आपले सध्याचे अवलंबित्व हळूहळू पर्यायी ऊर्जा स्त्रोतांद्वारे बदलले जात आहे. काही इंधने कालांतराने निरुपयोगी होऊ शकतात, परंतु सौर ऊर्जा कधीही अप्रचलित होणार नाही, परकीय शक्तींद्वारे नियंत्रित होणार नाही किंवा संपणार नाही. सूर्य स्वतःचा हायड्रोजन साठा वापरतो, तो स्फोट होईपर्यंत उपयुक्त ऊर्जा निर्माण करेल. लोकांसमोरील कार्य म्हणजे ही ऊर्जा मिळवणे, आतापर्यंतची सर्वात जास्त सोप्या पद्धतीनेहे करण्यासाठी, जीवाश्म इंधन वापरणे बाकी आहे.

सौर उर्जा- हे आपल्या ग्रहावरील प्रकाश, उष्णता आणि जीवन आहे आणि सौर ऊर्जा हा मुख्य पर्यायी स्त्रोत आहे, जो पृथ्वीच्या संपूर्ण विद्यमान उर्जा क्षमतेपेक्षा अधिक परिमाणाचा ऑर्डर आहे आणि तो त्याच्या सर्व उर्जेच्या गरजा पूर्ण करण्यास सक्षम आहे.

ज्याप्रमाणे सूर्य हा उष्णता आणि प्रकाशाचा अंतहीन स्त्रोत आहे (तुलनेने बोलणे), त्याचप्रमाणे सौर किरणोत्सर्गाच्या ऊर्जेने पृथ्वीवरील जीवनास दहा लाख वर्षांहून अधिक काळ समर्थन दिले आहे. सूर्यामध्ये त्याच्या संरचनेमुळे सर्व महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया प्रदान करण्याची क्षमता आहे. टक्केवारीच्या दृष्टीने, त्यात प्रामुख्याने दोन घटक असतात: हायड्रोजन (73%) आणि हेलियम (25%). शिक्षणाबद्दल अधिक तपशील आणि जीवन चक्रसूर्य वाचला जाऊ शकतो, उदाहरणार्थ, विकिपीडियावर.

सूर्यामध्ये होणाऱ्या थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन प्रतिक्रिया हायड्रोजन बर्न करतात आणि त्याचे हेलियममध्ये रूपांतर करतात. अशा प्रक्रियेदरम्यान सोडल्या जाणाऱ्या सौर किरणांची प्रचंड ऊर्जा अवकाशात पसरते. तसे, शास्त्रज्ञ पृथ्वीवर या प्रतिक्रियांची पुनरावृत्ती करण्याचा प्रयत्न करीत आहेत (नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन प्रतिक्रिया, आंतरराष्ट्रीय प्रकल्प टोकमाक).

ऊर्जा वापरणारे सर्व जीव सूर्यप्रकाश, त्याच्या मदतीने त्यांच्या महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया प्रदान करा - प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेच्या सुरुवातीच्या टप्प्यासाठी सूर्यप्रकाश आवश्यक आहे. त्याच्या सहभागासह, ऑक्सिजन आणि हायड्रोकार्बन्स सारख्या पदार्थांचे संश्लेषण होते.

सूर्यातील हायड्रोजनचे प्रमाण हळूहळू कमी होत आहे आणि लवकरच किंवा नंतर अशी वेळ येईल जेव्हा त्याचा सूर्यप्रकाशातील पुरवठा संपुष्टात येईल. तथापि, हायड्रोजनच्या मोठ्या प्रमाणामुळे, किमान पुढील 5 अब्ज वर्षांत असे होणार नाही.

प्रत्येक सेकंदाला, सुमारे 4 दशलक्ष टन पदार्थ सूर्याच्या गाभ्यामध्ये तेजस्वी उर्जेमध्ये रूपांतरित होतात, परिणामी सौर विकिरण आणि सौर न्यूट्रिनोचा प्रवाह निर्माण होतो.

सौर ऊर्जेचा मुख्य प्रवाह जो पृथ्वीच्या वातावरणात पोहोचतो तो ०.१-४ मायक्रॉनच्या वर्णक्रमीय श्रेणीत असतो. 0.3-1.5-2 मायक्रॉनच्या श्रेणीमध्ये, पृथ्वीचे वातावरण सौर किरणोत्सर्गासाठी जवळजवळ पारदर्शक आहे. अतिनील लहरी (0.3 मायक्रॉनपेक्षा लहान तरंगलांबी) 20-60 किमी उंचीवर असलेल्या ओझोन थराद्वारे शोषल्या जातात. क्ष-किरण आणि गॅमा रेडिएशन जवळजवळ पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पोहोचत नाहीत.

सौर ऊर्जेची एकाग्रता 1367 W/m 2 च्या मूल्याद्वारे दर्शविली जाते, ज्याला सौर स्थिरांक म्हणतात. हा प्रवाह पृथ्वीच्या वातावरणाच्या वरच्या थराच्या प्रवेशद्वारावर ठेवल्यास 1 मीटर 2 आकाराच्या लंबक्षेत्रातून जातो. जेव्हा हा प्रवाह समुद्रसपाटीवर पोहोचतो, तेव्हा ऊर्जेची हानी विषुववृत्तावर 1000 W/m2 पर्यंत कमी होते. परंतु दिवस आणि रात्रीच्या बदलामुळे ते आणखी 3 पट कमी होते. समशीतोष्ण अक्षांशांसाठी, हिवाळ्याचा कालावधी लक्षात घेता, ते विषुववृत्तावरील जास्तीत जास्त प्रवाहाचे अर्धे परिमाणात्मक सूचक आहे.

कालांतराने आणि पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील सरासरी, हा प्रवाह 341 W/m2 आहे. पूर्ण पृष्ठभागावर आधारित, किंवा पृथ्वीच्या संपूर्ण पृष्ठभागावर आधारित 1.74x10 17 W. अशा प्रकारे, पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर दररोज 4.176x10 15 kWh ऊर्जा प्राप्त होईल, ज्यापैकी बहुतेक रेडिएशनच्या रूपात अवकाशात परत येतात.

2015 साठी IEA नुसार, जागतिक ऊर्जा उत्पादन 19,099 Mtoe (तेल समतुल्य मेगाटन) होते. नेहमीच्या किलोवॅट-तासांच्या संदर्भात, हा आकडा दररोज 6.07x10 11 kWh असेल.

सूर्य पृथ्वीला मानवाच्या सर्व गरजांपेक्षा 8,000 पट अधिक ऊर्जा पुरवतो. हे उघड आहे की या प्रकारच्या ऊर्जा वापरण्याच्या शक्यता खूप विस्तृत आहेत. त्याच्या सहभागाने, पवन ऊर्जा विकसित केली जात आहे (तापमानातील फरकांमुळे वारा उद्भवतो), फोटोइलेक्ट्रिक कन्व्हर्टर्स वापरले जात आहेत आणि पंप स्टोरेज स्टेशन तयार केले जात आहेत. सोलर पॅनलचा वापर मोठ्या प्रमाणात होत आहे.

सौरऊर्जा वापरण्याची क्षमता खूप जास्त आहे.

सौर ऊर्जा वापरण्याचे फायदे आणि तोटे

सौर ऊर्जा वापरण्याचे फायदेया वस्तुस्थितीकडे नेले की आज आपण त्याचा सर्वाधिक वापर पाहतो वेगळे प्रकारमानवी क्रियाकलाप.

मुख्य फायदे आहेत:

• पुढील 4 अब्ज वर्षांत सौर ऊर्जेची अक्षय्यता;
• या प्रकारच्या ऊर्जेची उपलब्धता म्हणजे आज शेतकरी, खाजगी घरांचे मालक आणि मोठे कारखाने सुरक्षितपणे आणि कार्यक्षमतेने काम करतात;
• मुक्त आणि पर्यावरणास अनुकूल व्युत्पन्न ऊर्जा;
• उर्जेच्या या स्त्रोताच्या विकासाची शक्यता, जी इतर प्रकारच्या ऊर्जेच्या वाढत्या किमतींमुळे अधिकाधिक प्रासंगिक होत आहे;
• कारण दरवर्षी कार्यरत असलेल्या उपकरणांची संख्या आणि त्याची विश्वासार्हता वाढत आहे, सौर उर्जेच्या व्युत्पन्न किलोवॅट-तासची किंमत कमी होत आहे.

सौर ऊर्जेच्या तोट्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• सौर ऊर्जेचा मुख्य तोटा म्हणजे हवामान, वर्षाची वेळ किंवा दिवस यासारख्या घटकांच्या प्रभावावर प्राप्त झालेल्या प्रकाश आणि उष्णतेचे थेट अवलंबन होय. या प्रकरणात तार्किक परिणाम म्हणजे ऊर्जा साठवण्याची गरज आहे, ज्यामुळे सिस्टमची किंमत वाढते;
• या उद्देशासाठी उपकरणे घटक तयार करण्यासाठी, दुर्मिळ आणि म्हणून, महाग घटक वापरले जातात.

सौरऊर्जेच्या विकासाची शक्यता

आज, सौरऊर्जेचा वापर करणाऱ्या तंत्रज्ञानाचा वापर मोठ्या प्रमाणावर होत आहे. सर्वात सामान्य सौर पॅनेल आहेत. फोटोव्होल्टेइक पेशी यशस्वीरित्या स्थापित केल्या आहेत विविध प्रकारचेवाहतूक - इलेक्ट्रिक वाहनांपासून विमानापर्यंत. जपानी लोक त्यांना ट्रेनमध्ये बसवण्याचा सराव करतात.

यशस्वीरित्या कार्यरत, युरोपियन सौर ऊर्जा संयंत्रांपैकी एक व्हॅटिकनच्या सर्व गरजा पुरवतो. कॅलिफोर्नियामधील सर्वात मोठे स्टेशन, ज्याचा स्त्रोत सौर ऊर्जा आहे (फोटो स्केलची कल्पना देतात), आधीच राज्याला चोवीस तास ऑपरेशन प्रदान करते.

अशा तंत्रज्ञानाच्या परिचयास हायड्रोकार्बन उद्योगाच्या नेत्यांकडून विरोधाचा सामना करावा लागतो - तथापि, पर्यायी ऊर्जा स्त्रोत लवकरच त्यांच्या प्रतिनिधींना अग्रगण्य पदावरून विस्थापित करू शकतात.

जर आपण थेट रूपांतरणाबद्दल बोललो तर, सर्वात व्यापक सौर ऊर्जा रूपांतरण साधने हीट पाईप्स (सौर संग्राहक) आणि सौर फोटोसेल बॅटरी आहेत.

सौर स्थापनेचे अर्थशास्त्र

सौर उर्जा प्रकल्प स्थापित करण्याच्या शक्यतेचा विचार करताना, मुख्य लक्ष पर्यावरणाकडे दिले जाते आणि आर्थिक पैलू. ते असे आवाज करतात:

1. सोलर इन्स्टॉलेशनची किंमत किती आहे?
2. त्याची परतफेड कालावधी काय आहे?
3. स्थापनेमुळे पुरेशी वीज निर्माण होईल का?

50 किलोवॅट क्षमतेच्या लहान पॉवर प्लांटचा विचार करणे उचित आहे. उच्च शक्तीची स्थापना प्रामुख्याने औद्योगिक सुविधांमध्ये वापरली जाते.

घरातील सौरऊर्जा प्रकल्प पुरेशी वीज निर्माण करेल का?

तिसऱ्या प्रश्नाचे उत्तर देण्यासाठी, सोलर इन्स्टॉलेशनची रचना सुरू करण्यापूर्वी, घराची ऊर्जा वापर प्रोफाइल निश्चित करा. वर्तमान पॅरामीटर्स जतन करण्याच्या कार्यासह साइटवर वीज मीटर स्थापित करून हे रेकॉर्ड केले जाऊ शकते: नेटवर्क व्होल्टेज, वर्तमान वापर, वर्तमान वीज वापर, वारंवारता. एका महिन्यानंतर, तुम्ही तुमच्या उपभोग प्रोफाइलचे सरासरी, कमाल आणि किमान पॅरामीटर मूल्यांसह मूल्यांकन करू शकता.

असे उपकरण उपलब्ध नसल्यास, ऊर्जा वापर प्रोफाइलचे खालीलप्रमाणे मूल्यांकन केले जाऊ शकते: आपल्याला घरात वापरल्या जाऊ शकणारी सर्व उपकरणे रेकॉर्ड करणे आणि त्यांच्या दैनंदिन वापरासाठी संभाव्य पर्यायांचे मॉडेल करणे आवश्यक आहे. त्यानंतर, कॅल्क्युलेटरसह सशस्त्र, तुम्ही तुमचा दैनंदिन वीज वापर आणि पीक पॉवर मूल्यांची गणना करू शकता.

इमारत जेथे स्थित आहे तो प्रदेश महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पोहोचणारी ऊर्जा, प्रदेशानुसार, 5 kWh/m 2/day ते 1.5 kWh/m 2/day किंवा त्याहून कमी असू शकते.

जर दिवसाच्या प्रकाशाच्या वेळेस जास्तीत जास्त वापर होत असेल, तर निर्माण केलेली वीज पुरेशी आहे याची खात्री करण्यासाठी, जास्तीत जास्त वीज वापर एका सौर पॅनेलच्या उर्जेने विभाजित करणे आवश्यक आहे. उत्पादकांच्या कॅटलॉगमधून पॅनेलचे प्रकार आणि वैशिष्ट्ये ओळखली जातात. हे लक्षात घेतले पाहिजे की सौर पॅनेलची वैशिष्ट्ये त्यांच्या जास्तीत जास्त प्रदीपनवर दिली जातात - प्रादेशिक गुणांकासाठी सुधारणा आवश्यक आहे. हिवाळ्याचा कालावधी, जेव्हा बॅटरी बर्फाने झाकल्या जातात तेव्हा विचारात घेतल्या जात नाहीत.

ही गणना खालील वैशिष्ट्य विचारात घेत नाही: दिवसा दरम्यान, स्थापना होईल नेहमी जास्त ऊर्जा निर्माण करा, आणि रात्री, स्पष्ट कारणांमुळे, पिढी 0 च्या बरोबरीची असेल.

एकीकडे बॅटरीज वाढतात एकूण किंमतदुसरीकडे, सिस्टम्स, कमी ऊर्जेच्या वापराच्या काळात ऊर्जा साठवून सौर सेल पॅनेलची संख्या कमी करण्याची परवानगी देतात.

AKB बँकेची गणना करण्यासाठी, तुम्हाला खालील प्रश्नांची उत्तरे द्यावी लागतील:

• यंत्रणा पूर्णपणे स्वायत्त असावी का?
• प्रणाली स्वायत्त नसल्यास, वीज पुरवठ्यातील व्यत्ययांचा जास्तीत जास्त संभाव्य कालावधी किती आहे.

किलोवॅट-तासांमध्ये जास्तीत जास्त वापर मुख्य स्त्रोताशिवाय तासांच्या संख्येने गुणाकार केला जातो (शटडाउनच्या क्षणी सूर्य नसेल हे लक्षात घेतले पाहिजे). या डेटाच्या आधारे, बॅटरी बँकेची क्षमता मोजली जाऊ शकते. 0 पर्यंत बॅटरी डिस्चार्ज केल्याने त्यांचे सेवा आयुष्य कमी होते, म्हणून जास्तीत जास्त डिस्चार्ज गुणांक गणनामध्ये सादर केला जातो, उदाहरणार्थ, ते 50, 40 किंवा 30% असू शकते. जास्तीत जास्त डिस्चार्ज दर जितका कमी असेल तितकी बॅटरीची संख्या जास्त असेल.

सोलर जनरेशन बसविण्याचा खर्च

सिस्टम उपकरणांचे मुख्य घटक खालील टक्केवारीच्या प्रमाणात (सशर्त) खर्चानुसार वितरीत केले जातात:

• इन्व्हर्टर आणि कंट्रोल सिस्टम - 15-40%;
• सौर पॅनेल आणि एमपीपीटी नियंत्रक - 20-40%;
• बँक AKB - 30%.

सर्व उत्पादकांच्या सिस्टमसाठी सौर पॅनेल आणि बॅटरीची किंमत समान असेल; फक्त कंट्रोल सिस्टम आणि एमपीपीटी कंट्रोलरसह इन्व्हर्टर उपकरणांच्या किंमतीमध्ये लक्षणीय फरक आहेत.

निर्मात्यावर अवलंबून किंमतीतील फरक 200% पेक्षा जास्त पोहोचतो. हे केवळ “ब्रँड” मुळेच नाही तर सिस्टमच्या क्षमतांमुळे देखील आहे, उदाहरणार्थ, वापरण्यास सुलभता, रिमोट ऍक्सेसची शक्यता, जास्तीत जास्त लोड आणि 2-3x ओव्हरलोड्सचा प्रतिकार, लोड अंशतः डिस्कनेक्ट करण्याची क्षमता. , इ.

प्रत्येक अंतिम तांत्रिक उपाय इतरांपेक्षा थोडा वेगळा असेल कारण प्रत्येकजण वेगवेगळ्या घरगुती उपकरणे वापरतो. भिन्न वेळदिवस दिलेल्या शक्तीसाठी देखील उपकरणांचे कोणतेही आदर्श संयोजन नाही.

देशातील घरामध्ये फंक्शनल सोलर इन्स्टॉलेशनची अंदाजे किंमत म्हणून, पॉवरच्या काही भागाचे आरक्षण लक्षात घेऊन, उपकरणे निर्मात्यावर अवलंबून, आपण अंदाजे 700-1800 USD/kW च्या आकड्यांवर लक्ष केंद्रित करू शकता.

सोलर जनरेशन इन्स्टॉलेशनसाठी पेबॅक कालावधी

जर मालक सशर्तपणे केवळ शनिवार व रविवार रोजी डचावर गेले आणि घरात दररोज काम करणारे ग्राहक नसतील तर, बहुधा, सध्याच्या वीज दरांवर सिस्टम कमीतकमी 10-15 वर्षांत स्वतःसाठी पैसे देईल.

कायमस्वरूपी निवासासह, पेबॅक कालावधी 6-10 वर्षांपर्यंत कमी केला जाईल.

नाण्याची सकारात्मक बाजू अशी आहे की अशा घराच्या मालकाला वीज पुरवठ्याचा एक स्थिर स्त्रोत मिळतो आणि तो पॉवर लाइन ब्रेक किंवा पॉवर सर्जवर अवलंबून नाही. प्रत्येकजण प्रकाशाशिवाय बसतो, आणि तुमच्याकडे प्रकाश आहे, सुरक्षा यंत्रणा कार्यरत आहेत, तुम्हाला मॅन्युअली गॅरेज उघडण्याची गरज नाही इ.

असे गृहीत धरले जाऊ शकते की खाजगी विद्युत वाहतुकीच्या विकासामुळे घरांसाठी सौर स्थापनेचा परतावा कालावधी कमी होईल. अशा कारचा मालक त्याच्या स्वत: च्या छतावरून विनामूल्य "इंधन" करेल.

परतावा कालावधी विजेच्या पूर्ण वापरावर अवलंबून असतो. जर रचना 100% पिढी वापरत असेल आणि केंद्रीय वीज पुरवठा नेटवर्कशी जोडलेली असेल, तर सर्वसाधारणपणे बॅटरी बँक स्थापित करण्याची आवश्यकता नाही. अशा स्थापनेसाठी अंदाजे पूर्ण परतावा कालावधी 3-5 वर्षे असेल आणि गरम प्रदेशात त्याहूनही कमी असेल.

दिवसा मालकाच्या वस्तुस्थितीमुळे अतिरिक्त फायदा उद्भवतो पैसे देऊ नकादिवसाच्या दराने आणि रात्री पैसे देतोरात्री.

अशा त्वरीत परतफेडीच्या वस्तू रिकाम्या सपाट छतासह, खरेदी, मनोरंजन आणि क्रीडा केंद्रे आणि त्यांना जोडलेली पार्किंगची जागा, रेफ्रिजरेशन कॉम्प्लेक्स इत्यादी कोणत्याही ऊर्जा-केंद्रित उत्पादन सुविधा असू शकतात.

आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, असे उपाय, जे ऑपरेटिंग खर्चात लक्षणीय घट करू शकतात, ते अद्याप मालमत्ता मालकांद्वारे वापरले जात नाहीत.

नजीकच्या भविष्यात, सौर उर्जेच्या विकासासह, वाढत्या इमारती मालक हायड्रोकार्बन्सऐवजी स्वच्छ ऊर्जा वापरण्यास सुरवात करतील.

सौर ऊर्जा ही खाजगी आणि सार्वजनिक इमारतींच्या ऊर्जा पुरवठ्यामध्ये सक्रियपणे विकसित होणारी दिशा आहे. सौर विकिरण सारख्या नैसर्गिक उर्जा स्त्रोताचे फायदे आणि तोटे काय आहेत?

सौर ऊर्जेचे फायदे

1. नूतनीकरणक्षमता

सौर ऊर्जेबद्दल बोलताना, सर्वप्रथम, जीवाश्म इंधन - कोळसा, तेल, वायू, जे नूतनीकरण करण्यायोग्य नाहीत, याउलट ते उर्जेचे अक्षय स्त्रोत आहे हे नमूद करणे आवश्यक आहे. नासाच्या मतेसुमारे 6.5 अब्ज वर्षांपर्यंत, पृथ्वीवरील रहिवाशांना काळजी करण्याची काहीच गरज नाही - सूर्य आपल्या किरणांनी आपला ग्रह स्फोट होईपर्यंत किती काळ गरम करेल.

2. विपुलता

सौर ऊर्जेची क्षमता प्रचंड आहे - पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर 120 हजार टेरावॅट सूर्यप्रकाश आहे आणि हे जागतिक गरजेपेक्षा 20 हजार पट जास्त आहे.

3. सुसंगतता

याव्यतिरिक्त, सौर ऊर्जा अक्षय आणि स्थिर आहे - मानवतेच्या उर्जेच्या गरजा पूर्ण करण्याच्या प्रक्रियेत ती जास्त खर्च केली जाऊ शकत नाही, म्हणून भविष्यातील पिढ्यांसाठी ती भरपूर प्रमाणात असेल.

4. उपलब्धता

सौर उर्जेच्या इतर फायद्यांव्यतिरिक्त, ती जगाच्या प्रत्येक भागात उपलब्ध आहे - केवळ पृथ्वीच्या विषुववृत्तीय क्षेत्रामध्येच नाही तर उत्तर अक्षांशांमध्ये देखील आहे. सौरऊर्जेच्या वापरामध्ये जर्मनी सध्या जगात पहिल्या क्रमांकावर आहे आणि त्याची कमाल क्षमता आहे असे म्हणू या.

5. पर्यावरणीय स्वच्छता

पृथ्वीच्या पर्यावरणीय शुद्धतेच्या संघर्षातील नवीनतम ट्रेंडच्या प्रकाशात, सौर ऊर्जा हा सर्वात आशादायक उद्योग आहे, जो अपारंपरिक इंधन स्त्रोतांपासून मिळवलेल्या ऊर्जेची अंशतः जागा घेतो आणि अशा प्रकारे, हवामानापासून संरक्षण करण्याच्या दिशेने एक मूलभूत पाऊल आहे. जागतिक तापमानवाढ. सौर उर्जा संयंत्रांचे उत्पादन, वाहतूक, स्थापना आणि वापर वातावरणात हानिकारक उत्सर्जनासह व्यावहारिकरित्या नसतात. पारंपारिक उर्जा स्त्रोतांच्या तुलनेत ते थोड्या प्रमाणात उपस्थित असले तरीही, पर्यावरणावर याचा जवळजवळ शून्य प्रभाव आहे.

तुम्ही पर्यायी ऊर्जेच्या चर्चेत सहभागी झाला आहात का? जवळजवळ प्रत्येक व्यक्तीने याबद्दल किमान काहीतरी ऐकले आहे. आणि अनेकांना स्वतःच्या डोळ्यांनी सौर पॅनेल किंवा पवन ऊर्जा प्रकल्प पाहण्याची संधी देखील मिळाली. आता या ऊर्जा पुरवठा क्षेत्राचा विकास मानवतेच्या पुढील आरामदायी अस्तित्वासाठी खूप महत्त्वाचा आहे.

खनिजांसारख्या पारंपारिक संसाधनांचा बराचसा भाग आपण व्यावहारिकरित्या संपवला असल्याने, आपल्याला अधिक टिकाऊ स्त्रोतांचा शोध घ्यावा लागेल. असाच एक अपारंपरिक ऊर्जा स्त्रोत म्हणजे सौरऊर्जा. आपल्या ग्रहाच्या प्रत्येक कोपऱ्यात वेगवेगळ्या प्रमाणात सूर्यप्रकाश उपलब्ध असल्याने हा स्त्रोत सर्वात व्यापक आणि सहज उपलब्ध आहे. म्हणूनच, सौर उर्जेच्या संचयनाशी संबंधित घडामोडी बऱ्याच काळापूर्वी सुरू झाल्या आणि आजपर्यंत सक्रियपणे केल्या जात आहेत.

उर्जा स्त्रोत म्हणून, पारंपारिक स्त्रोतांसाठी सूर्यप्रकाश हा एक उत्कृष्ट पर्याय आहे. आणि योग्यरित्या वापरल्यास, ते भविष्यात इतर सर्व ऊर्जा संसाधनांचे विस्थापन करू शकते.

सूर्याच्या ऊर्जेचे रूपांतर करण्यासाठी सर्वात कार्यक्षम पद्धती शोधण्यासाठी, शास्त्रज्ञांना हे समजून घेणे आवश्यक आहे की कोणते रूपांतरण सौर ऊर्जेचे स्त्रोत आहे. या प्रश्नाचे उत्तर देण्यासाठी, मोठ्या प्रमाणावर प्रयोग आणि संशोधन केले गेले. या इंद्रियगोचरचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी डिझाइन केलेले विविध गृहितक आहेत. परंतु प्रायोगिकदृष्ट्या, दीर्घ संशोधनाच्या प्रक्रियेत, हे सिद्ध झाले की कार्बन न्यूक्लीच्या मदतीने हायड्रोजनचे हेलियममध्ये रूपांतरित होणारी प्रतिक्रिया ही सौर ऊर्जेचा मुख्य स्त्रोत आहे.

आपल्याला आधीच माहित आहे की सौर ऊर्जेचा स्त्रोत हायड्रोजन आणि हेलियम आहे, परंतु सौर ऊर्जा स्वतः काही प्रक्रियांसाठी एक स्रोत आहे. सर्व ऐहिक नैसर्गिक प्रक्रियासूर्याकडून मिळालेल्या ऊर्जेबद्दल धन्यवाद.

सौर विकिरणांशिवाय हे अशक्य आहे:

• निसर्गातील पाण्याचे चक्र. सूर्याच्या प्रभावामुळे पाण्याचे बाष्पीभवन होते. हीच प्रक्रिया पृथ्वीवर आर्द्रतेचे अभिसरण सुरू करते. वाढत्या आणि घसरत्या तापमानाचा ढग निर्मिती आणि पर्जन्यमानावर परिणाम होतो.
• प्रकाशसंश्लेषण. प्रक्रिया ज्याद्वारे संतुलन राखले जाते कार्बन डाय ऑक्साइडआणि ऑक्सिजन, वनस्पतींच्या विकासासाठी आणि वाढीसाठी आवश्यक असलेले पदार्थ देखील सूर्यप्रकाशाच्या मदतीने तयार होतात.
• वायुमंडलीय अभिसरण. सूर्य हवा जनतेच्या हालचाली आणि उष्णता नियमन प्रक्रियेवर प्रभाव टाकतो.

पृथ्वीवरील जीवसृष्टीच्या अस्तित्वाचा आधार सौर ऊर्जा आहे. परंतु त्याचे फायदेशीर परिणाम तिथेच संपत नाहीत. मानवतेसाठी, ऊर्जेचा पर्यायी स्रोत म्हणून सौरऊर्जा उपयुक्त ठरू शकते.

सध्या, तंत्रज्ञानाच्या सक्रिय विकासामुळे सौर उर्जेचे मानवाद्वारे वापरल्या जाणाऱ्या इतर प्रकारांमध्ये रूपांतर करणे शक्य झाले आहे. अक्षय ऊर्जा स्त्रोत म्हणून, सौर ऊर्जा व्यापक बनली आहे आणि औद्योगिक स्तरावर आणि स्थानिक पातळीवर लहान खाजगी क्षेत्रांमध्ये सक्रियपणे वापरली जाते. आणि दरवर्षी अशी अधिकाधिक क्षेत्रे आहेत जिथे सौर औष्णिक उर्जेचा वापर सामान्य आहे.

आज, सूर्यप्रकाश ऊर्जा स्त्रोत म्हणून वापरला जातो:

• ग्रीनहाऊस, हँगर्स आणि इतर सारख्या विविध आउटबिल्डिंगच्या गरम आणि वीज पुरवठ्यासाठी शेतीमध्ये.
• वैद्यकीय केंद्रे आणि क्रीडा इमारतींमध्ये वीज पुरवणे.
• लोकसंख्या असलेल्या भागात वीज पुरवठा करणे.
• शहरातील रस्त्यांवर स्वस्त प्रकाशयोजना उपलब्ध करून देणे.
• निवासी इमारतींमधील सर्व दळणवळण यंत्रणांचे सुरळीत कामकाज राखण्यासाठी.
• लोकसंख्येच्या दैनंदिन घरगुती गरजांसाठी.

याच्या आधारे, आपण पाहतो की मानवी क्रियाकलापांच्या जवळजवळ प्रत्येक क्षेत्रात सौर ऊर्जा खरोखरच उर्जेचा उत्कृष्ट स्त्रोत बनू शकते. म्हणून, या उद्योगात सतत संशोधन चालू राहिल्याने सध्याच्या सवयीचे अस्तित्व त्याच्या मुळाशी बदलू शकते.

आज, विविध घडामोडी आणि पद्धतींमुळे, पर्यायी उर्जा स्त्रोत म्हणून सौर उर्जेचे रूपांतर आणि संचयित केले जाऊ शकते. वेगळा मार्ग. आता सौर ऊर्जेच्या सक्रिय वापरासाठी प्रणाली आणि निष्क्रिय प्रणाली आहेत. त्यांचे सार काय आहे?

• निष्क्रिय (सौर ऊर्जेचा जास्तीत जास्त वापर करण्यासाठी बांधकाम साहित्याची निवड आणि परिसराची रचना) मुख्यतः थेट सौर उर्जेचा वापर करण्याच्या उद्देशाने असतात. निष्क्रिय प्रणाली म्हणजे इमारती ज्यामध्ये सूर्यापासून शक्य तितका प्रकाश आणि थर्मल ऊर्जा प्राप्त करण्यासाठी डिझाइन अशा प्रकारे केले गेले.
• सक्रिय (फोटोव्होल्टेइक सिस्टम, सौर ऊर्जा संयंत्रे आणि संग्राहक), यामधून, प्रत्यक्षात प्राप्त झालेल्या सौर ऊर्जेची प्रक्रिया मानवांसाठी आवश्यक असलेल्या इतर प्रकारांमध्ये सूचित करते.

अशा दोन्ही प्रकारच्या प्रणाली विशिष्ट प्रकरणांमध्ये वापरल्या जातात, ज्या गरजा पूर्ण केल्या पाहिजेत यावर अवलंबून असतात. पर्यावरणास अनुकूल सौर घर बांधणे असो किंवा साइटवर कलेक्टर स्थापित करणे असो, हे कोणत्याही परिस्थितीत परिणाम देईल आणि फायदेशीर गुंतवणूक असेल.

काय झाले सौर ऊर्जा संयंत्र? ही एक खास आयोजित केलेली अभियांत्रिकी रचना आहे, ज्यामुळे पुढील वीज निर्मितीसाठी सौर किरणोत्सर्गाच्या रूपांतरणाची प्रक्रिया होते. कोणती प्रक्रिया पद्धत वापरली जाईल यावर अवलंबून अशा स्टेशनचे डिझाइन पूर्णपणे भिन्न असू शकतात.

सौर ऊर्जा संयंत्रांचे प्रकार:

• एसईएस, ज्याचे बांधकाम टॉवरवर आधारित आहे.
• डिश प्रकारानुसार बांधलेले स्टेशन.
• फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सच्या ऑपरेशनवर आधारित.
• पॅराबॉलिक दंडगोलाकार एकाग्रता वापरून कार्यरत स्टेशन.
• कामासाठी आधार म्हणून घेतलेल्या स्टर्लिंग इंजिनसह.
• एरोस्टॅटिक स्टेशन.
• एकत्रित ऊर्जा संयंत्रे.

जसे आपण पाहतो, ऊर्जेचा स्त्रोत म्हणून सौर उर्जा ही युटोपियन विज्ञान कथा कादंबरीचा भाग बनली नाही आणि समाजाच्या ऊर्जेच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी जगभरात सक्रियपणे वापरली जाते. त्याच्या कार्याचे स्पष्ट फायदे आणि तोटे दोन्ही आहेत. परंतु त्यांचे योग्य संतुलन इच्छित परिणाम प्राप्त करणे शक्य करते.

सौर ऊर्जा संयंत्रांचे फायदे आणि तोटे

फायदे:

• सौर ऊर्जा हा अक्षय ऊर्जा स्त्रोत आहे. शिवाय, ते स्वतः सार्वजनिकरित्या उपलब्ध आणि विनामूल्य आहे.
• सोलर इन्स्टॉलेशन्स वापरण्यास खूपच सुरक्षित आहेत.
• अशा वीज प्रकल्प पूर्णपणे स्वायत्त आहेत.
• ते किफायतशीर आहेत आणि त्वरित परतफेड करतात. मुख्य खर्च फक्त आवश्यक उपकरणांवर होतो आणि त्यासाठी किमान गुंतवणूक आवश्यक असते.
• आणखी एक वेगळे वैशिष्ट्य- कामात स्थिरता. अशा स्थानकांवर व्यावहारिकपणे कोणतीही वीज वाढ होत नाही.
• ते देखरेखीसाठी सोपे आणि वापरण्यास सोपे आहेत.
• तसेच, एसईएस उपकरणे दीर्घ ऑपरेटिंग कालावधीद्वारे दर्शविली जातात.

दोष:

• ऊर्जेचा स्त्रोत म्हणून सौर यंत्रणाहवामान, हवामान परिस्थिती आणि दिवसाच्या वेळेस अत्यंत संवेदनशील. असा पॉवर प्लांट रात्री किंवा ढगाळ दिवशी कार्यक्षमतेने आणि उत्पादनक्षमतेने काम करणार नाही.
• भिन्न हंगामांसह अक्षांशांमध्ये कमी उत्पादकता. ज्या भागात रक्कम सर्वात प्रभावी आहे सनी दिवसएका वर्षात 100% च्या जवळ आहे.
• सोलर इन्स्टॉलेशनसाठी उपकरणांची खूप जास्त आणि अगम्य किंमत.
• दूषित होण्यापासून पॅनेल आणि पृष्ठभागांची नियतकालिक साफसफाईची आवश्यकता. अन्यथा, कमी रेडिएशन शोषले जाते आणि उत्पादकता कमी होते.
• पॉवर प्लांटमधील हवेच्या तापमानात लक्षणीय वाढ.
• प्रचंड क्षेत्रासह भूप्रदेश वापरण्याची गरज.
• वनस्पतींच्या घटकांचे पुनर्वापर करण्याच्या प्रक्रियेत, विशेषत: फोटोव्होल्टेइक पेशी, त्यांचे सेवा आयुष्य संपल्यानंतर पुढील अडचणी उद्भवतात.

कोणत्याही उत्पादन उद्योगाप्रमाणेच, सौरऊर्जा प्रक्रिया आणि रूपांतरणाची ताकद आणि कमकुवतपणा आहे. हे खूप महत्वाचे आहे की फायदे तोट्यांपेक्षा जास्त आहेत, अशा परिस्थितीत काम न्याय्य असेल.

आजकाल, या उद्योगातील बहुतेक घडामोडींचे उद्दीष्ट विद्यमान पद्धतींचे कार्य आणि वापर सुधारणे आणि नवीन, सुरक्षित आणि अधिक उत्पादनक्षम विकसित करणे हे आहे.

सौर ऊर्जा - भविष्यातील ऊर्जा

पुढे तो त्याच्यात जातो तांत्रिक विकासआपल्या समाजात, प्रत्येक नवीन टप्प्यावर जितके अधिक ऊर्जा स्रोत आवश्यक असतील. परंतु पारंपारिक संसाधने कमी होत आहेत आणि त्यांच्या किमती वाढत आहेत. म्हणून, लोक वैकल्पिक ऊर्जा पुरवठा पर्यायांबद्दल अधिक सक्रियपणे विचार करू लागले. आणि येथे नूतनीकरणयोग्य स्त्रोत बचावासाठी आले. पवन, पाणी किंवा सौर ऊर्जा हा एक नवीन टप्पा आहे जो समाजाला आवश्यक संसाधने प्रदान करून विकास चालू ठेवू देतो.

आज, उर्जेच्या वापराची समस्या खूप तीव्र आहे - ग्रहाची संसाधने अंतहीन नाहीत आणि त्याच्या अस्तित्वादरम्यान, मानवतेने निसर्गाने दिलेल्या गोष्टींचा नाश केला आहे. याक्षणी, कोळसा आणि तेल सक्रियपणे उत्खनन केले जात आहे, ज्याचे साठे दिवसेंदिवस लहान होत आहेत. मानवतेला भविष्यात एक अविश्वसनीय पाऊल उचलण्याची आणि वापरण्याची परवानगी दिली अणुऊर्जा, या फायद्याबरोबरच संपूर्ण पर्यावरणाला मोठा धोका आहे.

पर्यावरणाचा मुद्दा कमी दाबणारा नाही - संसाधनांचे सक्रिय निष्कर्षण आणि त्यांच्या पुढील वापरामुळे ग्रहाच्या स्थितीवर हानिकारक प्रभाव पडतो, केवळ मातीचे स्वरूपच नाही तर हवामान परिस्थिती देखील बदलते.

म्हणूनच पाणी किंवा वारा यासारख्या नैसर्गिक उर्जा स्त्रोतांकडे नेहमीच विशेष लक्ष दिले जाते. शेवटी, इतक्या वर्षांच्या सक्रिय संशोधन आणि विकासानंतर, पृथ्वीवरील सूर्याची उर्जा वापरण्यासाठी मानवता "मोठी" झाली आहे. याविषयी आपण पुढे बोलू.

त्यात इतके आकर्षक काय आहे?

विशिष्ट उदाहरणांकडे जाण्यापूर्वी, या प्रकारच्या उर्जा उत्खननाने जगभरातील संशोधकांचे इतके लक्ष का आकर्षित केले आहे ते शोधूया. त्याची मुख्य संपत्ती अक्षय्यता म्हणता येईल. असंख्य गृहीतके असूनही, नजीकच्या भविष्यात सूर्यासारखा तारा निघून जाण्याची शक्यता अत्यंत कमी आहे. याचा अर्थ मानवतेला पूर्णपणे नैसर्गिक पद्धतीने स्वच्छ ऊर्जा मिळवण्याची संधी आहे.

पृथ्वीवर सौरऊर्जा वापरण्याचा दुसरा निःसंशय फायदा म्हणजे या पर्यायाची पर्यावरण मित्रत्व. अशा परिस्थितीत पर्यावरणीय प्रभाव शून्य असेल, ज्यामुळे संपूर्ण जगाला भूगर्भातील मर्यादित संसाधनांच्या सतत उत्खननाने उघड होणाऱ्या भविष्यापेक्षा अधिक उज्वल भविष्य मिळेल.

शेवटी, सूर्य स्वतः व्यक्तीला सर्वात कमी धोका देतो याकडे विशेष लक्ष दिले पाहिजे.

खरोखर आवडले

आता मुद्द्याकडे जाऊया. "सौर ऊर्जा" हे काहीसे काव्यात्मक नाव खरोखरच विशेष विकसित तंत्रज्ञानाचा वापर करून किरणोत्सर्गाचे विजेमध्ये रूपांतर लपवते. ही प्रक्रिया फोटोव्होल्टेइक पेशींद्वारे प्रदान केली जाते, जी मानवता सक्रियपणे स्वतःच्या हेतूंसाठी वापरते आणि यशस्वीरित्या.

सौर विकिरण

हे ऐतिहासिकदृष्ट्या इतकेच घडले आहे की "रेडिएशन" ही संज्ञा ही मानवनिर्मित आपत्तींशी संबंधित लोकांमध्ये सकारात्मकतेपेक्षा अधिक नकारात्मक संबंध निर्माण करते ज्या जगाने आपल्या आयुष्यात टिकून राहण्यास व्यवस्थापित केले आहे. तरीसुद्धा, पृथ्वीवर सौरऊर्जा वापरण्याच्या तंत्रज्ञानामध्ये त्यासोबत काम करणे समाविष्ट आहे.

मूलत:, या प्रकारचे रेडिएशन आहे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक विकिरण, ज्याची श्रेणी 2.8 ते 3.0 µm पर्यंत आहे.

मानवजातीद्वारे यशस्वीरित्या वापरल्या जाणाऱ्या सौर स्पेक्ट्रममध्ये प्रत्यक्षात तीन प्रकारच्या लहरी असतात: अल्ट्राव्हायोलेट (सुमारे 2%), अंदाजे 49% प्रकाश लहरी असतात आणि शेवटी, त्याच प्रमाणात सौर उर्जेची संख्या कमी असते घटक, परंतु त्यांची भूमिका इतकी नगण्य आहे की त्यांचा पृथ्वीच्या जीवनावर विशेष प्रभाव पडत नाही.

पृथ्वीवर आदळणाऱ्या सौरऊर्जेचे प्रमाण

आता मानवतेच्या फायद्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या स्पेक्ट्रमची रचना निश्चित केली गेली आहे, या संसाधनाचे आणखी एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य लक्षात घेतले पाहिजे. पृथ्वीवरील सौर ऊर्जेचा वापर खूप आशादायक वाटतो कारण ती जवळजवळ कमीतकमी प्रक्रिया खर्चासह मोठ्या प्रमाणात उपलब्ध आहे. ताऱ्याद्वारे उत्सर्जित होणारी एकूण ऊर्जा खूप मोठी आहे, परंतु अंदाजे 47% पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पोहोचते, जे सातशे चतुर्भुज किलोवॅट-तासांच्या बरोबरीचे आहे. तुलनेसाठी, आम्ही लक्षात घेतो की फक्त एक किलोवॅट-तास शंभर वॅटच्या बल्बसाठी दहा वर्षांचे ऑपरेशन प्रदान करू शकते.

सूर्याच्या किरणोत्सर्गाची शक्ती आणि पृथ्वीवरील ऊर्जेचा वापर अर्थातच अनेक घटकांवर अवलंबून असतो: हवामान परिस्थिती, पृष्ठभागावरील किरणांच्या घटनांचा कोन, वर्षाची वेळ आणि भौगोलिक स्थान.

कधी आणि किती

पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पडणाऱ्या सौर ऊर्जेचे दैनिक प्रमाण सतत बदलत असते, याचा अंदाज लावणे सोपे आहे, कारण ते थेट सूर्याच्या संबंधात ग्रहाच्या स्थितीवर आणि ताऱ्याच्या हालचालींवर अवलंबून असते. हे फार पूर्वीपासून ज्ञात आहे की दुपारच्या वेळी रेडिएशन जास्तीत जास्त असते, तर सकाळ आणि संध्याकाळी पृष्ठभागावर पोहोचणाऱ्या किरणांची संख्या खूपच कमी असते.

आम्ही आत्मविश्वासाने म्हणू शकतो की विषुववृत्तीय पट्टीच्या शक्य तितक्या जवळच्या प्रदेशांमध्ये सौर ऊर्जेचा वापर सर्वात जास्त उत्पादक असेल, कारण तेथे सर्वात जास्त आणि सर्वात कमी निर्देशकांमधील फरक कमी आहे, जो किरणोत्सर्गाच्या जास्तीत जास्त प्रमाणात पोहोचण्याचा संकेत देतो. ग्रहाची पृष्ठभाग. उदाहरणार्थ, आफ्रिकेच्या वाळवंटी भागात, किरणोत्सर्गाचे वार्षिक प्रमाण सरासरी 2200 किलोवॅट-तासांपर्यंत पोहोचते, तर कॅनडा किंवा, उदाहरणार्थ, मध्य युरोपमध्ये, आकडेवारी 1000 किलोवॅट-तासांपेक्षा जास्त नाही.

इतिहासातील सौर ऊर्जा

जर आपण शक्य तितक्या व्यापकपणे विचार केला तर, आपल्या ग्रहाला उबदार करणाऱ्या महान ज्योतीला "काबूत" करण्याचा प्रयत्न प्राचीन काळात मूर्तिपूजक काळात सुरू झाला, जेव्हा प्रत्येक घटक वेगळ्या देवतेने मूर्त स्वरुपात होता. तथापि, अर्थातच, नंतर सौर ऊर्जेचा वापर हा प्रश्नच नव्हता - जगात जादूने राज्य केले.

पृथ्वीवर सौर ऊर्जा वापरण्याचा विषय केवळ 14 व्या शतकाच्या शेवटी - 20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस सक्रियपणे उठविला जाऊ लागला. 1839 मध्ये अलेक्झांड्रे एडमंड बेकरेल यांनी विज्ञानात एक वास्तविक प्रगती केली, जो फोटोव्होल्टेइक प्रभावाचा शोधकर्ता बनला. या विषयाचा अभ्यास लक्षणीय वाढला आणि 44 वर्षांनंतर चार्ल्स फ्रिट्स इतिहासातील पहिले मॉड्यूल तयार करण्यास सक्षम होते, जे सोन्याचा मुलामा असलेल्या सेलेनियमवर आधारित होते. पृथ्वीवरील सौर ऊर्जेच्या या वापरामुळे कमी प्रमाणात प्रकाशीत वीज निर्माण झाली - त्यानंतर एकूण निर्मितीची रक्कम 1% पेक्षा जास्त नव्हती. तरीसुद्धा, संपूर्ण मानवजातीसाठी ही एक खरी प्रगती होती, ज्याने विज्ञानाची नवीन क्षितिजे उघडली ज्याची यापूर्वी कधीही कल्पना नव्हती.

अल्बर्ट आइनस्टाईन यांनी स्वतः सौरऊर्जेच्या विकासात महत्त्वपूर्ण योगदान दिले. IN आधुनिक जगशास्त्रज्ञाचे नाव त्याच्या प्रसिद्ध सापेक्षतेच्या सिद्धांताशी संबंधित आहे, परंतु प्रत्यक्षात नोबेल पारितोषिकत्याला त्याच्या अभ्यासासाठी तंतोतंत पुरस्कार देण्यात आला

आजपर्यंत, पृथ्वीवरील सौरऊर्जेचा वापर करण्याचे तंत्रज्ञान जलद चढ-उतार अनुभवत आहे, परंतु ज्ञानाची ही शाखा सतत नवीन तथ्यांसह अद्यतनित केली जाते आणि आम्ही आशा करू शकतो की नजीकच्या भविष्यात पूर्णपणे नवीन जगाचे दरवाजे उघडतील. आम्हाला

निसर्ग आपल्या विरोधात आहे

पृथ्वीवर सौरऊर्जा वापरण्याच्या फायद्यांबद्दल आपण आधीच बोललो आहोत. आता तोटे पाहू ही पद्धत, ज्यापैकी, दुर्दैवाने, कमी नाहीत.

भौगोलिक स्थान, हवामान परिस्थिती आणि सूर्याच्या हालचालींवर थेट अवलंबून असल्यामुळे, पुरेशा प्रमाणात सौर ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी मोठ्या प्रादेशिक खर्चाची आवश्यकता असते. सर्वात महत्त्वाची गोष्ट अशी आहे की सौर किरणोत्सर्गाचा वापर आणि प्रक्रियेचे क्षेत्र जितके मोठे असेल तितकी जास्त पर्यावरणास अनुकूल ऊर्जा आउटपुटवर आपल्याला मिळेल. अशा प्रचंड सिस्टीम ठेवण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात मोकळी जागा आवश्यक आहे, ज्यामुळे काही अडचणी येतात.

पृथ्वीवरील सौर ऊर्जेच्या वापरासंबंधीची आणखी एक समस्या म्हणजे दिवसाच्या वेळेवर थेट अवलंबून राहणे, कारण रात्रीची निर्मिती शून्य असेल आणि सकाळी आणि संध्याकाळी ती अत्यंत नगण्य असेल.

एक अतिरिक्त जोखीम घटक म्हणजे हवामान स्वतःच - परिस्थितीतील अचानक बदलांचा या प्रकारच्या सिस्टमच्या ऑपरेशनवर अत्यंत नकारात्मक परिणाम होऊ शकतो, कारण ते आवश्यक उर्जा डीबग करण्यात अडचणी निर्माण करतात. काही अर्थाने, शोषण आणि उत्पादनाच्या प्रमाणात अचानक बदल होण्याची परिस्थिती धोकादायक असू शकते.

स्वच्छ पण महाग

पृथ्वीवरील सौर ऊर्जेचा वापर सध्या जास्त खर्चामुळे कठीण आहे. मूलभूत प्रक्रियेसाठी आवश्यक असलेल्या फोटोव्होल्टेइक पेशी खूप महाग असतात. अर्थात, या प्रकारच्या संसाधनाचा वापर करण्याच्या सकारात्मक पैलूंमुळे ते फायदेशीर ठरते, परंतु आर्थिक दृष्टिकोनातून, याक्षणी रोख खर्चावर संपूर्ण परतावा बद्दल बोलण्याची गरज नाही.

तथापि, ट्रेंड दर्शविल्याप्रमाणे, फोटोव्होल्टेइक पेशींची किंमत हळूहळू कमी होत आहे, ज्यामुळे कालांतराने ही समस्या पूर्णपणे सोडविली जाऊ शकते.

प्रक्रियेची गैरसोय

सूर्याचा उर्जा स्त्रोत म्हणून वापर करणे देखील कठीण आहे कारण ही पद्धतप्रक्रिया संसाधने खूपच श्रम-केंद्रित आणि गैरसोयीची आहेत. रेडिएशनचा उपभोग आणि प्रक्रिया थेट प्लेट्सच्या स्वच्छतेवर अवलंबून असते, जे सुनिश्चित करणे खूप समस्याप्रधान आहे. याव्यतिरिक्त, घटकांच्या हीटिंगचा प्रक्रियेवर अत्यंत नकारात्मक प्रभाव पडतो, ज्यास केवळ शक्तिशाली शीतकरण प्रणाली वापरून प्रतिबंधित केले जाऊ शकते, ज्यासाठी अतिरिक्त सामग्री खर्च आणि लक्षणीय खर्च आवश्यक असतात.

याव्यतिरिक्त, 30 वर्षांनंतर, सौर कलेक्टर्समध्ये वापरल्या जाणार्या प्लेट्स सक्रिय कार्यहळूहळू निरुपयोगी बनतात आणि फोटोसेलच्या किंमतीवर आधी चर्चा केली गेली होती.

पर्यावरण समस्या

पूर्वी असे म्हटले होते की या प्रकारच्या संसाधनाचा वापर भविष्यात गंभीर पर्यावरणीय समस्यांपासून मानवतेला वाचवू शकतो. संसाधनांचे स्त्रोत आणि अंतिम उत्पादन खरोखर शक्य तितके पर्यावरणास अनुकूल आहेत.

तथापि, सौर ऊर्जेचा वापर करून, सौर संग्राहकांचे ऑपरेटिंग तत्त्व म्हणजे फोटोसेलसह विशेष प्लेट्स वापरणे, ज्याच्या उत्पादनासाठी भरपूर विषारी पदार्थांची आवश्यकता असते: शिसे, आर्सेनिक किंवा पोटॅशियम. त्यांचा वापर अत्यंत हानिकारक आहे वातावरणतथापि, त्यांचे मर्यादित सेवा आयुष्य पाहता, कालांतराने, प्लेट्सची विल्हेवाट लावणे ही एक गंभीर समस्या बनू शकते.

मर्यादा घालणे नकारात्मक प्रभावपर्यावरणावर, उत्पादक हळूहळू पातळ-फिल्म प्लेट्सवर स्विच करत आहेत, ज्याची किंमत कमी आहे आणि पर्यावरणावर कमी हानिकारक प्रभाव आहेत.

रेडिएशनचे ऊर्जेत रूपांतर करण्याचे मार्ग

मानवतेच्या भविष्याबद्दल चित्रपट आणि पुस्तके जवळजवळ नेहमीच आपल्याला या प्रक्रियेचे अंदाजे समान चित्र देतात, जे वास्तविकतेपेक्षा लक्षणीय भिन्न असू शकतात. अनेक रूपांतरण पद्धती आहेत.

फोटोसेल्सचा पूर्वी वर्णन केलेला वापर सर्वात सामान्य आहे.

एक पर्याय म्हणून, मानवता सक्रियपणे सौर औष्णिक ऊर्जा वापरत आहे, विशेष पृष्ठभागाच्या गरमतेवर आधारित, ज्यामुळे परिणामी तापमानाच्या योग्य दिशेने पाणी गरम केले जाऊ शकते. जर आम्ही ही प्रक्रिया शक्य तितकी सुलभ केली तर, खाजगी घरांमध्ये उन्हाळ्याच्या शॉवरसाठी वापरल्या जाणाऱ्या टाक्यांशी तुलना केली जाऊ शकते.

ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी किरणोत्सर्गाचा वापर करण्याचा आणखी एक मार्ग म्हणजे “सौर पाल”, जी केवळ अशा प्रकारच्या प्रणालीमध्ये कार्य करू शकते जी किरणोत्सर्गामध्ये रूपांतरित करते.

रात्रीच्या वेळी उत्पादनाच्या कमतरतेची समस्या सौर बलून पॉवर प्लांटद्वारे अंशतः सोडविली जाते, ज्याचे कार्य सोडल्या जाणाऱ्या उर्जेच्या संचयनामुळे आणि थंड होण्याच्या प्रक्रियेच्या कालावधीमुळे चालू राहते.

आम्ही आणि सौर ऊर्जा

पृथ्वीवरील सौर आणि पवन ऊर्जा संसाधने जोरदार सक्रियपणे वापरली जातात, जरी ती आपल्या लक्षात येत नाही. उन्हाळ्याच्या शॉवरमध्ये पाणी गरम करण्याचा लोकप्रिय प्रकार आधीच नमूद केला गेला आहे. खरं तर, सौर ऊर्जेचा वापर बहुतेक वेळा नेमक्या याच उद्देशांसाठी केला जातो. तथापि, इतर अनेक उदाहरणे आहेत: जवळजवळ प्रत्येक लाइटिंग स्टोअरमध्ये आपण स्टोरेज बल्ब शोधू शकता जे त्याशिवाय कार्य करू शकतात विद्युतप्रवाहरात्री देखील दिवसा जमा झालेल्या ऊर्जेबद्दल धन्यवाद.

सर्व प्रकारच्या पंपिंग स्टेशन्स आणि वेंटिलेशन सिस्टममध्ये फोटोसेलवर आधारित स्थापना सक्रियपणे वापरली जातात.

काल आज उद्या

मानवतेसाठी सर्वात महत्वाच्या स्त्रोतांपैकी एक म्हणजे सौर ऊर्जा आणि त्याच्या वापराच्या शक्यता खूप जास्त आहेत. हा उद्योग सक्रियपणे वित्तपुरवठा, विस्तारित आणि सुधारित आहे. आता सौरऊर्जा युनायटेड स्टेट्समध्ये सर्वाधिक विकसित झाली आहे, जिथे काही प्रदेश ती पूर्ण पर्यायी उर्जा स्त्रोत म्हणून वापरतात. या प्रकारचे पॉवर प्लांट इतर देशांमध्ये देखील कार्यरत आहेत, ज्याने या प्रकारच्या वीज निर्मितीसाठी बराच वेळ घेतला आहे, ज्यामुळे लवकरच पर्यावरणीय प्रदूषणाची समस्या दूर होऊ शकते.