Солнечные батареи в промышленности

1.

Солнечные батареи в промышленности

2.

Введение
Актуальность солнечной энергетики постоянно растет, потому
что солнечная энергия является экологически чистой. Вторая
причина актуальности использования солнечной энергии заключается в её
ресурсоемкости. Использование полупроводниковых фотоэлементов для
преобразования световой энергии в электрическую получило сильное
развитие благодаря их применению в космической аппаратуре. Со временем
полупроводниковые фотоэлементы нашли применение для решения
энергообеспечения земных объектов – от бытовых до промышленных.
Солнечная батарея (СБ) – это устройство для непосредственного
преобразования энергии солнечного излучения в электрическую энергию. В
основе работы солнечной батареи лежит вентильный фотоэффект.
Вентильный фотоэффект – это явление возникновения
электродвижущей силы при освещении структуры, состоящей из разнородных
элементов.
Впервые это явление было обнаружено в контактах Шоттки на
основе металлической меди и закиси меди. Однако коэффициент
полезного действия таких устройств составлял всего несколько
процентов, поэтому широкого применения они не нашли. Практическое
применение солнечные батареи получили, когда на смену контактам
Шоттки пришли сначала германиевые, а затем кремниевые
фотоэлементы, имеющие существенно более высокий к.п.д..

3.

Солнечные батареи промышленного назначения
Как всем известно, солнечные батареи представляют собой
фотоэлектрические элементы, которые под воздействием солнечных лучей
генерируют электрическую энергию. И не важно, где используются эти панели, на
приусадебном участке или крупном предприятии, принцип их работы не
изменится, различие между ними состоит лишь в размере и количестве
вырабатываемого электричества, то есть для работы предприятий необходимы
более мощные.
Стоит отметить, что многие мировые производители специализируются
именно на промышленных энергетических системах, наиболее известные из них
Naps Systems Oy и Kyocera Solar. Объясняется это нехваткой основных источников
энергии (газ, нефть, уголь), особенно заметно это в Испании, Германии, США,
Объединенных Арабских Эмиратах – в странах, где солнечная энергетика уже
давно развивается стремительными темпами. В Казахстане же на сегодняшний
день солнечные батареи скорее редкость, чем правило, но продвижения все же
есть, и очень даже заметные.

4.

Области распространения солнечных батарей
В Казахстане наибольшее распространение солнечные батареи получили в
малом бизнесе, например, в фермерских хозяйствах. Причина этого заключается в
удаленности от центральной энергосети, ведь зачастую предпринимателям
гораздо выгоднее установить фотоэлектрические батареи, чем прокладывать
линии электропередач.
Помимо прочего солнечные батареи можно встретить:
на очистных сооружениях;
на автозаправочных станциях в различных мировых странах
на промышленных складах и телекоммуникационных системах;
в газовой и нефтяной промышленности
на железных дорогах и т.д.

5.

Как дела обстоят в других странах…?
Швеция, Финляндия, Италия, Греция, Германия, Австрия – вот лишь
некоторые из стран, которые активно пользуются энергией солнца и экономят при
этом немалые деньги. К примеру, в Хельсинки на заводе АВВ солнечная
энергосистема мощностью 181 кВт используется для зарядки батареи
грузоподъемников, а в Италии солнечные панели разместились на крышах
промышленных складов. Но лидирующие позиции занимает все-таки Германия.
Примером может служить так называемое пассивное офисное здание nZEB, все
его инженерные системы работают за счет энергии, генерируемой
установленными на крыше солнечными батареями.
В Европе и США солнечные батареи уже давно в массовом использовании,
а вот страны Средней Азии – совсем другое дело. У кого-то альтернативная
энергетика находится в самом зародыше, а у кого-то есть неплохие продвижения в
этой области.

6.

Уверенно взял старт в освоении новейших энергосберегающих технологий
солнечный Узбекистан. Здесь разработана программа по применению
фотоэлементов и водонагревательных коллекторов для больших промышленных
компаний. Такая задача поставлена узбекским руководством для уменьшения
сжигания ценного местного природного газа, которого у страны для внутренних
целей достаточное количество. За один только 2013 год в Узбекистане ввели в
строй до 30 коллекторных гелиосистем и около десятка фотоэлектрических
подстанций. Уже осуществляются пуско-наладочные работы еще на 88 установках
с водяным контуром и на 60 промышленных гелиогенераторах.
Мировая практика показывает, что солнечные батареи нужно
рассматривать не как коротко срочный проект, о котором скоро все забудут, а
наоборот, как передовые технологии, за которыми будущее. Полезные
ископаемые истощаются с каждым днем, не за горами то время, когда они
иссякнут полностью, и тогда останется надежда лишь на солнце.

7.

Солнечная энергетика в Казахстане
Использование солнечной энергии в Казахстане незначительно, при том,
что годовая длительность солнечного света составляет 2200—3000 часов в год, а
оцениваемая мощность 1300—1800 кВт на 1 м² в год.

8.

В 2010 году был дан старт проекту KazPV, главная цель которого
создать
полное
вертикально-интегрированное
производство
фотоэлектрических модулей на основе казахстанского кремния. KazSilicon
добывает кремний в городе Уштобе (Алматинская область). Kazakhstan Solar
Silicon в Усть-Каменогорске осуществляет переработку сырья и производит
кремниевые ячейки. На предприятии Astana Solar в Астане осуществляется
последняя степень передела — сборка фотоэлектрических модулей.
В конце 2012 года в Жамбылской области Кордайском районе была
введена в эксплуатацию первая очередь солнечной электростанции —
«Отар».
Суммарная
установленная
электрическая
мощность
солнечных
электростанций в Казахстане на 1 октября 2020 года составляет 839 МВт.

9.

Заключение
До наших дней технология использования энергии Солнца на Земле
переживала то стремительные взлеты, то не менее стремительные падения,
однако эта отрасль знаний постоянно пополняется новыми фактами, и можно
надеяться, что уже в обозримом будущем перед нами откроется дверь в
совершенно новый мир.
Стремление человечества к экологичности и отказу от нефти приведет к
внедрению все больших энергосберегающих технологий. Это значит, что
солнечные батареи будут использоваться повсеместно. А создание панелей с
более высоким КПД позволит:
Оборудовать большинство зданий панелями для получения энергии;
Монтировать их в автомобили, дороги, роботы и многочисленные иные приборы;
Устанавливать их в одежду и даже вживлять в человека. Южнокорейские ученые
уже создали подкожную солнечную батарею, которая в 15 раз тоньше волоса. Она
обеспечивает бесперебойную работу приборов, которые имплантированы в тело, к
примеру, кардиостимулятора.

10.

Библиография
http://zeleneet.com/solnechnaya-energiya-v-promyshlennosti/33780/
https://ekobatarei.ru/energia/alternativnye-istochniki-v-promyshlennomproizvodstve
https://batteryk.com/promyshlennye-solnechnye-batarei
https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечная_батарея
https://ekabu.ru/191110-solnechnye-paneli.-kak-eto-rabotaet-v-italii.html0
https://ru.wikipedia.org/wiki/Энергетика_Казахстана