WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Сонячна енергетика (геліоенергетика) - енергетика майбутнього - Реферат

Сонячна енергетика (геліоенергетика) - енергетика майбутнього - Реферат


Реферат на тему:
Сонячна енергетика (геліоенергетика) - енергетика майбутнього
Сонце вже давно використовується людьми як поновлюване джерело енергії, але, на жаль, "працює" воно в енергетику далеко не на повну свою потужність. Люди продовжують спалювати корисні копалини (непоновлювані ресурси). Кожен кіловат потужності теплової електростанції, що працює на вугіллі, за один рік виробляє в якості вторинних продуктів у середньому 2,4 т золи, 30 кг. окису сірки й 3 кг окису вуглецю. За останні 100 років концентрація вуглекислого газу в атмосфері Землі підвищилася на 13%. Це збільшення приводить до розвитку тепличного ефекту на планеті. Вуглекислий газ затримує інфрачервоне випромінювання нашої планети, порушуючи тим самим теплову рівновагу між Землею й навколишнім космічним простором. Це вже обумовило підвищення середньої температури землі й танення льодів в Арктиці й Антарктиці. Якщо цей процес не буде зупинений, то повне танення цих льодів приведе до підйому рівня світового океану на 80-90 метрів та планетарній катастрофі.
А тим часом наше світило шле на Землю сонячну радіацію, еквівалентну в середньому 1 кВт/м2. Загальна потужність сонячної радіації, що перехоплюється нашою планетою, становить 1,7*1014 кВт. Ця потужність приблизно в 500 разів перевищує граничні й навряд чи досяжні енергетичні потреби людської цивілізації. Загальна енергія, що отримує наша планета у вигляді сонячної радіації за один рік, становить 1018 кВт годину, що приблизно в 10 разів більше енергії всіх розвіданих запасів викопних палив, включаючи й речовини, що розщеплюються. Завдання полягає в тому, щоб створити прилади, які перетворять хоча б частину цього колосального потоку енергії в електричну й теплову енергію, так необхідну людині. Такими приладами і є сонячні батареї та теплові колектори.
Вся сонячна енергетика починалася з космічної, оскільки сонячні батареї є єдиним потужним джерелом електричної енергії штучних супутників Землі. У розробці космічних сонячних батарей активна участь приймали вчені ХПІ, учні професора Л. С. Палатника. А у 1988 році була створена кафедра фізичного матеріалознавства для електроніки та геліоенергетики (ФМЕГ), основним напрямком діяльності якої і є розробка сонячних батарей. З упевненістю можна сказати, що в сонячних батареях українських штучних супутників є частка праці співробітників і випускників кафедри ФМЕГ.
Але прийшов час використати сонячну енергію не тільки в космосі. Так і роблять цивілізовані народи. У США ввели в експлуатацію 1 млн. дахів, що переробляють сонячну енергію в електричну. Японія, яка на 85% використовує привізне паливо, знаходиться на другому місці після Америки, на третьому - країни ЄЕС. У Німеччині прийнятий закон, по якому кожен громадянин має право одержати безпроцентний кредит у банку для покупки сонячних батарей потужністю від 3 до 5 кВт. Уряд Німеччини заохочує жителів - власників сонячних батарей, які в денний часвключаються через інвертори в міську мережу й живлять її, одержуючи плату за 1 кВт.ч. - 0,50 євро. А вночі місто віддає своїм громадянам необхідну їм кількість електроенергії за ціною 0,1 євро за кВт.ч. На II Всесвітній конференції та виставці по фотовольтаічним перетворювачам, що відбувалася у Відні, уперше були сформульовані цілі Європейського співтовариства в цій галузі до 2010 року. У країнах Європи передбачається загальне впровадження такої енергетики в обсязі 3000 МВт й 1 мільйона фотовольтаічних систем. Річне виробництво сонячних батарей у Європі вже в 2000 році досягло 250 МВт. Таким чином, геліоенергетика є однією з галузей, що найбільш динамічно розвивається.
А що ж наша держава, у якій умови для використання сонячної енергії не гірше, ніж у Німеччині? Величезний незатребуваний потенціал "українського" сонця. За один середньорічний світловий день на території нашої країни можна отримати по 4 кВт.ч. /м2, а в літні дні - по 6-7 кВт.ч. /м2, тобто близько 1,5 тисячі кВт.ч. /м2 у рік.
Наше завдання - хоча б частково використовувати цю енергію на благо України.
Щоб поставити цю енергію на службу нашій державі, потрібні фахівці. Отож їх і готовить єдиний в Україні ВУЗ - Національний Технічний Університет "Харківський Політехнічний Інститут" і вже згадана кафедра "Фізичне Матеріалознавство для Електроніки та Геліоенергетики".
Передумови для розвитку підготовки таких фахівців у нашому ВУЗі є, і досить ґрунтовні. Багато років кафедра ФМЕГ співробітничає зі Штутгартським університетом і Швейцарським Федеральним технологічним інститутом. Дуже плодотворними та перспективними назвав це співробітництво й розробки політехніків доктор Юрген Арнольд - голова відділу Центральної й Східної Європи Федерального Міністерства Німеччини по освіті, науці, дослідженням і технологіям, побувавши в нашому університеті. Президент Національної Академії Наук України Е. Б. Патон у своєму листі на ім'я міністра освіти й науки України підтримав, як життєво необхідну для країни, діяльність кафедри ФМЕГ. Нобелівські лауреати Ж. Алфьоров і В. Гінзбург неодноразово заявляли, що майбутнє енергетики - у використанні сонячної енергії.
Кафедра ФМЕГ багато років розробляє цю тематику в тісному співробітництві з європейськими вченими, виконуються спільні проекти. Практично щороку співробітники кафедри беруть участь у міжнародних конференціях. Визнання внеску кафедри ФМЕГ виразилося також у тому, що її співробітників запрошують на конференції й стажування в провідні наукові інститути Європи.
Але сонячні батареї - тільки один напрямок діяльності кафедри. Іншим напрямком є вдосконалювання теплових сонячних колекторів, які застосовуються для низькотемпературного нагріву (< 100°C) повітря й води. Про це в наступних публікаціях...
Loading...

 
 

Цікаве