Реферат: Энергия Солнца, ветра и воды
На тихоокеанском побережье США в Калифорнии, где
скорость ветра 13 м/с и больше наблюдается в продолжение более 5 тыс, ч в году,
работает уже несколько тысяч ветровых установок большой мошности. ВЭС различной
мощности действуют в Норвегии, Нидерландах, Швеции, Hталии, Китае, России и
других странах.
В связи с непостоянством ветра по скорости и
направлению большое внимание уделяется созданию ветроустановок, работающих с
другими источниками энергии. Энергию крупных океанских ВЭС предполагается
использовать при производстве водорода из океанской воды или при добыче
полезных ископаемых со дна океана.
Еще в конце 19 в. ветряной электкродвигатель использовался
Ф.Нансеном на судне "Фрам" для обеспечения участников полярной
экспедиции светом и теплом во время дрейфа во льдах.
В Дании на полуострове Ютландия в бухте Эбельтофт с
1985 г. действуют шестнадцать ВЭС мощностью 55 кВт каждая и одна ВЭС мощностью
100 кВт. Ежегодно они вырабатывают 2800-3000 МВт.ч.
Существует проект прибрежной электростанции,
использующей энергию ветра и прибоя одновременно. Главная проблема ветряных
электростанций – непостоянство скорости ветра. Место расположения считается
удачным, если удается работать в среднем около трети года. Таких мест на Земле
не так много, и большинство уже занято. Кроме того, скорость ветра
увеличивается с высотой, поэтому использование более высоких конструкций
перспективно.
3. Энергия солнца.
Самая первая шкура, которую древний человек высушил с помощью прямого
использования солнечной энергии, к сожалению, не сохранилась. А собственные
шкуры грели на солнышке даже наши предки обезьяны, не говоря уже о крокодилах.
Легко использовать солнце для отопления и горячего водоснабжения.
Впрочем, популярная в России «солнечная установка» - бочка с водой на садовых
участках – малоэффективна. Хорошие нагреватели состоят из смотрящего на юг
плоского наклонного коллектора солнечных лучей и размещенного над ним бака с
водой. Коллектор и бак теплоизолируют. КПД этого простого сооружения достигает
40 – 50%, и оно способно летом нагреть воду до 50 – 70 градусов.
В последнее время стали популярны воздушные коллекторы, встроенные в
фасады зданий как элемент архитектуры. Оптимальный наклон коллектора примерно
равен широте местности. В Европе, к примеру, на вертикальную стенку в год
падает солнечной энергии примерно на 30% меньше, чем на поверхность,
расположенную под углом в 45 градусов к горизонту. Такой коллектор выполняет
двойную роль – нагревает теплоноситель и уменьшает тепловые потери здания.
Когда кремниевые фотоэлементы были очень дороги и использовались только в
космосе, много надежд возлагалось солнечные тепловые электростанции.
Сегодня больше внимания уделяется прямому преобразованию солнечной
энергии с помощью полупроводниковых фотоэлементов. В основном это плоские
кремниевые фотоэлементы, способные преобразовывать как прямой, так рассеянный
свет. Их стоимость за последние десять лет снизилась в несколько раз, но цена
такой энергии все еще слишком высока.
Ученые пытаются максимально снизить стоимость более простых солнечных
элементов. В европейском проекте H – Alpha Solar созданы
гибкие солнечные элементы на основе тонкой пленки аморфного кремния на пластине,
эффективность которых около семи процентов. В планах – повышение эффективности
до 10% и массовое производство рулонов дешевой «солнечной пленки».
«Человеку на острове», чтобы кипятить свой чайник, потребуется порядка
ста квадратных метров кремниевых солнечных батарей и очень большой аккумулятор.
Это, конечно, лучше, чем гектар водохранилища, но неприемлемо дорого.
Заключение .
Предлагаются совсем экзотические проекты. В одном из них рассматривается,
например, возможность установки электростанции прямо на айсберге. Холод,
необходимый для работы станции, можно получать ото льда, а полученная энергия
используется для передвижения гигантской глыбы замороженной пресной воды в те
места земного шара, где ее очень мало, например в страны Ближнего Востока.
Другие ученые предлагают использовать полученную энергию для организации
морских ферм, производящих продукты питания.
Литература
1.
Видяпин В.И.,
Журавлева Г.П. Физика. Общая теория.//М: 2005.
2.
Жуков Г.Ф. Общая теория энергии.//М:
1995.
3.
Илларионов А .
Природа российской энергетики. //Вопросы экономики:2003, № 3.
4.
8. Медведев А.В. Пути финансовой
стабилизации. //Деньги и кредит:1996, N 7, С.50.
5.
9. Никитин С. Инфляция и возможности ее
преодоления.//Экономист: 1995, №8.
|