Використання сонячної енергетики : переваги, недоліки та поєднання технологій

Питання екології останні 20 років стоїть дуже гостро не лише в нашій країні, але й по всій планеті. Стан нашої Землі щодо екології – катастрофічний. Вчені щороку зменшують вік життя нашої планети, тому винаходяться різноманітні виходи поліпшення екологічного становища.  Альтернативна енергетика – це один саме з цих виходів, адже вона зовсім не вносить забруднень в атмосферу, ґрунт, як наприклад це роблять атомні чи гідроелектростанції. В Україні ця проблема почалась розглядатись на початку 21 столітті, адже наша територія країни в силу історичних подій брала на себе багато екологічних катастроф. І відновлювати екологію – це необхідна задача, але першоетапом цього, становить зупинення погіршення ситуації.

Національною концепцією екологічної політики України одним із заходів визначено розвиток альтернативної енергетики, яка включає використання сили сонця, вітру, води, біогазів тощо для створення електричної та теплової енергії. такий вид енергетики є безпечним і в короткотривалій, і в довготривалій перспективі завдяки зменшенню викидів в атмосферу та скидів в водойми забруднюючих речовин, зниження рівня шумового та електромагнітного забруднення.

     Сонячна енергетика – це надзвичайно перспективний метод отримання дешевої електроенергії. По-перше, це пов’язано з невичерпністю джерела випромінювання (термоядерні реакції на Сонці будуть проходити ще, щонайменше, 5 мільярдів років). По-друге, напівпровідникові модулі славляться довговічністю, ефективністю, високою міцністю і безпекою в процесі експлуатації.

Хімічно активні та потенційно небезпечні для здоров’я речовини знаходяться в модулях в безпечних комбінаціях і повністю запаяні в герметичну оболонку з загартованого скла або надміцних полімерів. Руйнування елементів шляхом зовнішнього впливу практично неможливо – кожен з елементів проходить передпродажні випробування в екстремальних умовах – імітації пилових бур, тропічних злив, ударної дії каменів і великих градин і т.д.

Механічна статична і динамічна міцність сучасних батарей настільки висока, що в деяких регіонах вони використовуються одночасно у ролі надміцної «сонячної» покрівлі. Сонячні колектори встановлюються на дахах домів і не впливають на пейзаж і стан атмосфери даної місцевості, до того ж вони не потребують додаткових земельних площ.

     Переваги використання геліоелементов з екологічної точки зору:

  • в процесі експлуатації викиди в навколишнє середовище канцерогенів, чадного і вуглекислого газів дорівнює нулю;
  • їх робота абсолютно безшумна;
  • протягом усього терміну експлуатації генерація електроенергії безкоштовна;
  • деградація напівпровідників складає не більше 0,3% – 0,5% на рік, завдяки чому тільки гарантійний термін роботи сонячних батарейхорошої якості – не менше 25 років;
  • панелі можна використовувати разом з іншими варіантами генерації електрики.

       Недоліком  сонячної енергетики  є велика площа для розміщення наземних сонячних електростанцій промислового типу, в яких перетворення енергії пов’язане з концентрацією сонячного випромінювання. Так, в середньому на 1 МВт баштової сонячної електростанції для слідкуючих геліостатів потрібна площа коло 0,035 км2. У цілому площа, необхідна для сонячних електростанцій на 1 МВт потужності, складає по різним країнам світу 0,001–0,008 км2. Накопичувальні баки сонячних електростанцій баштового типу, де температура фокусованих дзеркалами на бак сонячних променів досягає 1000 ° С, є небезпекою для птахів, що пролітають в безпосередній близькості від них. Також проблемою є утилізація використаних фотоелектронних панелей, але зі слів фахівців та експертів всі елементи сонячних панелей – скло, алюмінієва рама, пластикова підкладка та тонкі пластини кремнію потенційно можуть перероблятися на 100%.

   На сьогоднішній час вже 55 країн і сотні міст взяли на себе зобов’язання  повністю перейти на 100% відновлювальної енергії. Більшість з цих країн належать до тих, де суворо дбають  про екологію, піклуються про здоров’я та майбутнє своїх громадян. Навіть найбільш прискіпливі пошуки не знаходять аргументів проти використання «зелених» видів енергетики, до яких належить сонячна енергетика.

В найбільш розвинених країнах використовується така цікава та дуже  корисна ідея, як агровольтаїка або «дуальне фермерство». Основу цього методу становить використання одного й самого поля і для встановлення сонячних батарей , і для сільського господарства. Такі ферми працюють в США та Німеччині. Пілотні проекти  з агровольтаїки  почали реаловуватися в Китаї, Хорватії, Італії, Японії, Франції.

Під сонячними батареями там вирощують перець, боби, коріандр, помідори, мангольд, листовий салат, броколі та кучеряву капусту. Збирання цих культур проводиться вручну. Якщо проміжки між сонячними батареями мають ширину 1-1,2 м, то врожайність культур практично така ж , як і на відкритому сонці.