Версия для печати темы Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате

Форум программистов > Добыча возобновляемой энергии > Использование солнечной энергии.

Автор: sergejzr 12.8.2008, 10:32

Насколько я знаю солнечную энергию сейчас используют двумя способами. Фотоэлементом и Элементом нагревания (воды). Упрощённые характеристики: Фотоэлемент: преимущества:  - получение электричества напрямую;  недостатки  - мизерный коэффициент полезного действия. У обычного элемента 6%-18%, спецэлементы доходят до 40%  - Узкий температурный зазор работы - быстрый перегрев  - КПД по идее ещё надо сократить, потому что для производства энергии затрачивается очень много.  - работает только днём Элемент нагревания (воды)  преимущества:  - высокий кпд 80%-90% у обычного элемента. Спецэлементы доходят до 100%  - Широкий температурный зазор работы (нагревает воду практически при любой температуре, главное, что бы солнце светило)  - тепло хорошо сохраняется на ночь недостатки  - электричества из него не получишь. Конечно элемент нагревания воды прекрасен для нагревания воды, но в большинстве случаев столько тепла за раз просто не надо. Меня интересует, существуют ли термодинамические элементы. Т.е подготовленные для того, чтобы солнечную энергию напрямую преобразовывать в движение и соответственно в электро энергию. Интересен КПД таких установок и вообще хотелось бы побольше узнать о них...

Автор: bars80080 12.8.2008, 10:47

так кто-то там ставил опыт по опрделению давления света: балка на оси с двумя кругляшами на концах - окрашены с одной стороны зеркальным, с другой чёрным. под лучами солнца крутится в вакууме. но энергии очень мало. плюс из полуфантастики: 20000 лье под водой (вроде бы там), скидывали провод с грузом на глубину и за счёт разности температур получали поток электричества но эффективность не знаю по моему мнению, это лишнее таскать на автомобиле электростанцию, легче его подзаряжать время от времени, а вот электростанции можно было бы. самый простой пример, фильм "Сахара", где масса зеркал концентрируют свои лучи на башне коллектора мгновенно кипятя воду.

Автор: aleksh 12.8.2008, 11:01

когда-то приводилось читать статью об угольной промышленности, так там некий эксперт говорил что от угля мы в ближайшее время не уйдем, ибо есть какой-то показатель для энергоресурсов (не кпд), так вот, на сегодня, он для угля 30 с хвостиком процентов, а для ветра и солнца (имеются ввиду нынешнии технологии их использования) порядка 3-5%. это к тому, что кпд -- не самый корректный показатель. насколько знаю -- солнечная энергетика развивается в направлении больших ферм с батареями. и еще, если ничего не путаю есть еще одна проблема -- энергию от солнца хорошо брать в космосе (не припомню подробностей), мол до нас, в плотные слои атмосферы, мало чего толкового доходит, хотя могу что-то путать

Автор: sergejzr 12.8.2008, 11:01

Спасибо! Угу, на автомобиль не пойдёт. Слишком маленькая площадь воздействия, энергии не хватит. А вот станцию в южных регионах - это вполне реально. Только не зеркалами, их крутить надо, протирать итд. Интересует, маленькая "станция" 3х3 метра, которую можно было бы поставить на крышу дома и получать максимум энергии. У меня в голове крутится устанока, работающая по принципу градусника..

Автор: sergejzr 12.8.2008, 11:31

Цитата(aleksh @  12.8.2008,  10:01 ) когда-то приводилось читать статью об угольной промышленности, так там некий эксперт говорил что от угля мы в ближайшее время не уйдем, ибо есть какой-то показатель для энергоресурсов (не кпд), так вот, на сегодня, он для угля 30 с хвостиком процентов, а для ветра и солнца (имеются ввиду нынешнии технологии их использования) порядка 3-5%. это к тому, что кпд -- не самый корректный показатель. Да, это так. Это энергоёмкость скорее всего. Солнечной энергии (с.э) гипотетически больше необходимого в 5-10 раз, но она рассеяна по всей планете. Мы не уйдём от угля в промышленных масштабах - это так. Моя идея - маленькие частные станции. Это может частично скомпенсирует рассеянность с.э. Мы имеем возможность аккумулировать энергию на площади где-то 3х3 метра на семью. И уже тут проблема в кпд с метра. У моего брата на крыше коллектор для нагревания воды. Экономит он очень много и зимой в том числе. И это в северных широтах! Но тепла больше чем надо даже на семью, поэтому интересно было бы конвертнуть "лишнее тепло" в электричество ) Цитата(aleksh @  12.8.2008,  10:01 ) насколько знаю -- солнечная энергетика развивается в направлении больших ферм с батареями. Это опять же промышленные масштабы. Разница тут - смеья снимает энергию с ограниченной площади только для себя, промышленность для миллионов людей. Такие площади попросту будут не по карману одной станции, поэтому нужны зеркала, аккумуляторы. Цитата(aleksh @  12.8.2008,  10:01 ) и еще, если ничего не путаю есть еще одна проблема -- энергию от солнца хорошо брать в космосе (не припомню подробностей), мол до нас, в плотные слои атмосферы, мало чего толкового доходит, хотя могу что-то путать  Да, лучи рассеиваются в атмосфере. Слышал о проекте преобразования солнечной энергии в комосе в микроволны и отправка их на землю. Оказалось, что больше энергии напрямую в виде света доходят. А насчёт батарей - это отдельная история сохранения полученной энергии. И тут прогресс шагает довольно уверенно. Вчера с удовольствием прочитал http://www.heise.de/tr/Methanol-statt-Wasserstoff--/artikel/70633. Там учёный (лауреат нобелевки) George Olah представляет немного своих наработак по синтезу метанола. Но давайте в этой теме только про получение энергии

Автор: Retro 12.8.2008, 11:34

Цитата(sergejzr @  12.8.2008,  10:01 ) Интересует, маленькая "станция" 3х3 метра, которую можно было бы поставить на крышу дома и получать максимум энергии. Обратись к израильским разработкам, там к вопросу изучения альтернативных источников подходят очень серьезно. Практически на всех крышах Израиля можно увидеть элементы нагревания.  Ну и институты изучают этот вопрос очень основательно. К сожалению, насколько я читал, малые энергостанции не очень эффективны, нужно большое количество солнечных дней в году, вроде более 250-ти, для окупаемости в течении 5-7 лет.

Автор: sergejzr 12.8.2008, 11:36

Нашол интересный материал:  Теоретическая площадь для производства необходимой электроэнергии из солнечной для: Мира (Welt), Европы (EU) и Германии (D) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ed/Fullneed.jpg Добавим ещё на бензин и отопление. Вполне реальные площади получаются... Добавлено через 3 минуты и 40 секунд Цитата(Retro @  12.8.2008,  10:34 ) Обратись к израильским разработкам, там к вопросу изучения альтернативных источников подходят очень серьезно. Практически на всех крышах Израиля можно увидеть элементы нагревания.  Ну и институты изучают этот вопрос очень основательно. Ага, спасибо, посмотрю! Думаю с горячей водой в Израиле проблем нет )) (Как и в Испании в летнее время кстати) Цитата(Retro @  12.8.2008,  10:34 ) К сожалению, насколько я читал, малые энергостанции не очень эффективны, нужно большое количество солнечных дней в году, вроде более 250-ти, для окупаемости в течении 5-7 лет.  Мне кажется проблема тут именно в фотоэлементах. Они дорогие (нужны температуры от 1000 градусов для производства кремния - silicium) и мало эффективны. Дешёвая термодинамика могла бы дать серьёзный толчок в направлении переработки с.э.

Автор: Retro 12.8.2008, 12:10

Цитата(sergejzr @  12.8.2008,  10:36 ) Думаю с горячей водой в Израиле проблем нет Зимой приходится бойлеры включать в сеть, когда дожди и облачность, а так конечно проблем нет. Цитата(sergejzr @  12.8.2008,  10:36 ) Мне кажется проблема тут именно в фотоэлементах. Они дорогие (нужны температуры от 1000 градусов для производства кремния - silicium) и мало эффективны.  Просто очень мало финансируют эту область(альтернативные источники). Это ведь прямая угроза электрокомпаниям и их монополии.

Автор: sergejzr 12.8.2008, 12:30

Цитата(Retro @  12.8.2008,  11:10 ) Зимой приходится бойлеры включать в сеть, когда дожди и облачность, а так конечно проблем нет. Угу, это частичная проблема с хранением энергии. Думаю, если бы большую часть летней энергии можно было бы сохранить, её хватило бы семье на весь год. Цитата(Retro @  12.8.2008,  11:10 ) Просто очень мало финансируют эту область(альтернативные источники). Это ведь прямая угроза электрокомпаниям и их монополии.  Возможно. Но думаю, что если цена будет соотв. электрокомпании смогут быстро переструктурироваться.

Автор: aleksh 12.8.2008, 12:35

toRetro: финансируют нормально, в германии, складывается впечатление, это становится чем-то вроде фетиша а вот про домашнюю станцию, что-то бы вышло, по-моему, если бы это первоначально планировалась в проекте дома, а так -- можно поискать, должна быть какая нибудь фирмочка специализирующаяся на подобных вопросах, или хотя бы продающая оборудование, авось что-то да выйдет... sergejzr, желаю успехов в столь экологично-благородно-корыстном вопросе

Автор: sergejzr 12.8.2008, 12:47

Цитата(aleksh @  12.8.2008,  11:35 ) toRetro: финансируют нормально, в германии, складывается впечатление, это становится чем-то вроде фетиша В Германии действительно любят природу. Для немцев лес был испокон веков и домом и кормильцем. Если сейчас смотреть на немецкие города с высоты птичьего полёта, складывается впечатление, что города - это просто несколько домов в лесу. К тому же имеется мало нефти и не имеется газа. Так как напрямую солнечной энергии в Германии практически нет, идут разработки по использованию побочной с.э. (ветра) и приливов/отливов Цитата(aleksh @  12.8.2008,  11:35 ) sergejzr, желаю успехов в столь экологично-благородно-корыстном вопросе  Спасибо  На самом деле эти вопросы волнуют меня примерно с 8 лет.  Тогда в голову пришёл ветряк по принципу печки (вытяжная труба, основание нагревается солнцем и тяга крутит пропеллеры в этой трубе)      Я создал группу, все интересующиеся сюда!  http://forum.vingrad.ru/forum-539.html

Автор: Retro 12.8.2008, 13:12

Цитата(aleksh @  12.8.2008,  11:35 ) финансируют нормально, в германии, складывается впечатление, это становится чем-то вроде фетиша Нормально не значит достаточно. Чисто субъективно мне кажется, что современная наука могла бы предложить что-то более существенное чем существующие источники альтернативной энергии. Но это так, оффтоп.

Автор: sergejzr 12.8.2008, 14:09

Цитата(Retro @  12.8.2008,  12:12 ) Нормально не значит достаточно. Чисто субъективно мне кажется, что современная наука могла бы предложить что-то более существенное чем существующие источники альтернативной энергии. Но это так, оффтоп.  Согласен. Это политика  Вот в Германии пришли к власти "Зелёные" и задрали цены на бензин под предлогом загрязнения окружающей среды. Я подумал, что нет худа без добра и возможно теперь-то они начнут продвигать "зелёные" технологии. Однако ничего существенно не изменилось. Поуправляли страной, денежки собрали и удалились. Поэтому моё мнение об этих зелёных очень таки пошатнулось. А на самом деле и изобретать много не надо было. Вон в Бразилии 20-летний опыт авто на спирту и практически никакой зависимости от нефтяных магнатов. Можно перенять опыт, улучшить, добавить своего. Но повторюсь никаких попыток даже не было. У нас на данный момент следующие источники: Цитата http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B7%D0%BE%D0%B1%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BB%D1%8F%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%8F     * Термоядерный синтез Солнца     * Радиоактивный распад земных элементов     * движение космических тел, в особенности ротация (вращение) Земли вокруг своей оси На Земле энергия из этих первоисточников проявляется в форме энергии ветра, гидроэнергии, энергии приливов и отливов, солнечного света, геотермической энергии и биоэнергии. Т.е её больше чем достаточно. С головой. Но какие-то вялые реакции политиков на этот счёт :( наверное необходимо, чтобы сначала трубу тут перекрыли. Хотя возможен другой вариант- технологии существуют и развиты, но на ходятся под финансированием и печатью нефтяных магнатов, котрые используют пока имеющиеся резервы.

Автор: neutrino 13.8.2008, 16:21

По теме: в Израиле можно приобрести у Хеврат Хашмаль (единственный поставщик электричества) систему накопления солнечной энергии. По-моему 40000 шекелей (окупается через ~7 лет). Но ее можно поставить только на свой дом, т.е. в квартирном доме ее не установить. Площади крыши дома достаточно. Единственное, по поводу уточности (ударение на "у") этой инфы я неуверен. Слышал от многих, что знают кто ставил. Но я лично ни разу не видел на домах этого. Недавно по новостям передавали, что израильтосы сделали прототип солнечной электростанции. Там фотоэлементы размещали на небольших подушках (2м) с гелием, а сами подушки были прикреплены как листья к высокому "стеблю". Их положение каким-то образом расчитывалось для оптимального освещения Солнцем. Все это дело запатентовали и сейчас устроили компанию, которая все это разрабатывает и доводит до ума. Для справки: в Израиле есть электростанция, которая работает на приливах и отливах. Есть также солнечные электростанции в пустыне.

Автор: sergejzr 13.8.2008, 16:56

Вот, электростанция: 10kW - 8 пылесосов одновременно  Поэтому ИМХО глупо ждать, что централизованные такие станции будут внедрятся. Легче атома купить. А воз на крышу собственного дома, поменьше, конечно и послабже, но всё равно достаточно - в самый раз! Цитата(neutrino @  13.8.2008,  15:21 ) По теме: в Израиле можно приобрести у Хеврат Хашмаль (единственный поставщик электричества) систему накопления солнечной энергии. По-моему 40000 шекелей (окупается через ~7 лет). Но ее можно поставить только на свой дом, т.е. в квартирном доме ее не установить. Площади крыши дома достаточно. Единственное, по поводу уточности (ударение на "у") этой инфы я неуверен. Слышал от многих, что знают кто ставил. Но я лично ни разу не видел на домах этого. В Германии коллекторы до недавнего финансировались государством, что сокращало срок их окупаемости, но у нас и солнца меньше :( Цитата(neutrino @  13.8.2008,  15:21 ) Недавно по новостям передавали, что израильтосы сделали прототип солнечной электростанции. Там фотоэлементы размещали на небольших подушках (2м) с гелием, а сами подушки были прикреплены как листья к высокому "стеблю". Их положение каким-то образом расчитывалось для оптимального освещения Солнцем. Все это дело запатентовали и сейчас устроили компанию, которая все это разрабатывает и доводит до ума. Это конечно дело. Слышал ещё о проектах с воздушными змеями, но вроде тросы очень дорогие. А "стебельная" конструкция висит себе спокойненько. правда с ветром могут быть проблемы. Цитата(neutrino @  13.8.2008,  15:21 ) Для справки: в Израиле есть электростанция, которая работает на приливах и отливах. Есть также солнечные электростанции в пустыне. Да, в Европе приливные электростанции тоже очень развиты. Много энергии на квадратный метр.

Автор: neutrino 14.8.2008, 08:35

sergejzr, Посмотрел твою картинку о размерах солнечной батареи для всего мира... Гы  Вполне реально. И эти страны в сахаре (Алжир, Ливия, Чад, Нигер, Египет...) могут стать мировыми источниками электроэнергии (как арабские страны с нефтью).  Если это серьезно так (я о размерах той солнечной батареи), то стоит уже начать строительство. Необязательно одной большой. Можно поменьше и в разных уголках Земли. Вот это действительно чистая (с экологической т.з.) энергия. В пустыне все равно растительности особой нет, так что и мешать солнечные батареи мало кому будут.  С такими хохмочками мы точно будем ездить на электрокарах.

Автор: sergejzr 14.8.2008, 10:57

угу, а если сделать поправки на КПД и с помощью этих станций синтезировать метанол, вот и замена нефти будет. Вор ещё одна картинка. Точки на ней отображают площади станции, которых хватило бы на весь мир, преобразовывая они солнечную энергию в электро обычными фотоэлементами с КПД 8% (что современные установки делают намного лучше). Цитата(neutrino @  14.8.2008,  07:35 ) стоит уже начать строительство. Вот тут то и злость... вместо того, чтобы вкладывать деньги в такие проекты и уже в течении 50 лет жить в экологически чистой среде, деньги вкладываются на поиски чего можно ещё сжечь...

Автор: neutrino 14.8.2008, 11:11

sergejzr, А разместить Солнечную батарею в Тибете - моя идея  Как они догадались?    В принципе, если размещать не такие огромные станции, а районные, городские... Будет легче.  С другой стороны, чобы минимально влиять на климат/биосферу лучше строить именно в песках Сахары или другой пустыне.

Автор: aleksh 14.8.2008, 11:25

"замена" нефти тема благодарная начали с простого: хотелось по-рациональней использовать источники энергии в масштабах домашнего хозяйства, а перешли... во-первых, солнце да прибое не единственный путь, где-то на юге франции строится международным сообществом термоядерная станция (подробности не помню) во-вторых, о том что будет нечто вроде энерго-интернета (распределение по потребностям электроенергии) говорят давно, но пока только говорят, мало кто видет "серьезный бизнес", слишком много админестративно-политических рисков (по моему) в-третьих, все эти станции надо охранять, следить за ними, а то пройдут бабуины... к тому же в нигерии нефти полно, охраняют ее и армией и наемниками, а все равно переодически биржи тресет от новостей с полей партизанских битв (уж не помню за что они там официально борются), к тому же на нефти держится вся мировая инфраструктура, а это заводы (переработка), порты (траснспортировка), чиновники (гос. закупки), политики (финансирование), армия ("не поворотливая" структура). представляете сколько денег уйдет все это переделовать? один мой одногруппник верил, что от энергетического кризиса нас спасут экскременты (ну вы поняли о чем я?), ибо из них можно производить достаточно энергии. кстатит, в европе в этом направлении уже начали шевелится (не только страны ес), ведь метанол от коровьих "следов" на полях способствует (очень хорошо) глобальному потеплению. тем более, в какой-то скандинавской (вроде бы) стране уже построили станцию на коровьем навозе в одной небольшой (пара сотен жителей) деревушке, вроде нормально работает, но и тут "бока полезли" -- некоторые не хотят за бесплатно отдавать навоз, а постройка дорого стоила, если еще платить за серье -- сплошной убыток так что -- продвигаем экологически чистые источники энергии своими силами, и может быть, все получится (у наших внуков)

Автор: sergejzr 14.8.2008, 12:10

В Испании вообще очень хорошо продвигается использование с.э. У них когда то были горные леса на Пиренеях, типа как в Альпах. В период захвата нового мира всё древесину потратили на корабли и горы сейчас голые, только местами плантации оливок. Температуры там конечно не сахАрные, но в тени более 40 градусов летом - это нормально. И используют солнце и на них большие надежды. Вот только зеркальные станции это ещё те проблемы... В Португалии начали постройку/переоборудование домов. Там вместо облицовки - чёрные трубы и фотоэлементы. Говорят летом в такой многоэтажке прохладно, а зимой солнца достаточно, чтобы её всё отапливать + электричество круглый год.  Но это на юге... В Германии много ветра, поэтому у нас ветряки стоят в основном. В Испании кстати даже больше ветряков Вот 4,5 Мегаваттный ветряк Но пока только 2% всей энергии покрывается ими в Германии. Как это ни странно, киловатт электричества с ветряка обходится дороже, чем сжигание мёртвых доисторических микроорганизмов.  Поэтому я и говорю, когда кончится нефть - наступит золотой век ))) Цитата(aleksh @  14.8.2008,  10:25 ) в-третьих, все эти станции надо охранять, следить за ними, а то пройдут бабуины... к тому же в нигерии нефти полно, охраняют ее и армией и наемниками, а все равно переодически биржи тресет от новостей с полей партизанских битв (уж не помню за что они там официально борются), к тому же на нефти держится вся мировая инфраструктура, а это заводы (переработка), порты (траснспортировка), чиновники (гос. закупки), политики (финансирование), армия ("не поворотливая" структура). представляете сколько денег уйдет все это переделовать? Сахара это Египет. Там относительно спокойно, да и вряд ли надо сильно охранять что либо в середине пустыни. Хотя поэтому установка должна быть по максимуму простой (намекаю на труба-теплица ) ). Ещё есть идея по производству метанола/спирта прямо на плавучих станциях в океанах там несколько преимуществ. Во первых материал под рукой (солёная вода), во вторых разница температур с водами океана, которую также можно использовать, в третьих более менее нейтральная территория (хотя это может как раз трудности создать). Так же интересны были бы подобные установки в заполярье с гигантскими теплицами. Солнца там полгода много, а разница температур будет очень большая. Цитата(aleksh @  14.8.2008,  10:25 ) ведь метанол от коровьих "следов" на полях способствует (очень хорошо) глобальному потеплению. Ага, даже статью читал, как отрыжки и пуки коров опасны для окружающей среды  Вообще конечно солнечная энергия в перспективе намного дешевле нефти, но барьер высокий для перехода. Сейчас много денег стоят сами разработки..

Автор: pycha 22.8.2008, 22:26

О ! Наконец я  нашел единомыслеников. Меня давно интересуют солнечные батареи. Вообще есть 2 типа солнечных батарей: это  кремниевые и органические . По КПД пока  лидируют кремниевые, но они дорогие , дорогое их изготовление. Максимальный КПД пока достигнут 48 %. В продаже есть солнечные батареи с КПД максимум 26%. В органических солнечных батарей максимум пока 10%. Но обещают  что теоретически можно разработать батареи с КПД 80% . Работы ведутся.........

Автор: bars80080 22.8.2008, 22:57

как полезно иногда крутить головой. давеча ехал на электричке и вдруг заметил на диспетчерской две плиты поднятые под 60 градусов (утро было), с тёмной бликующей поверхностью с одной стороны. интересно, что это стукнуло в голову РЖД и зачем они поставили там две батареи? в качестве ИБП?

Автор: pycha 23.8.2008, 09:07

было бы у меня достаточно денег то и я бы себе поставил вместо шифера, но зараза дорогие - панель с нормальным КПД около штуки баксов Добавлено через 34 секунды а мне таких немало надо

Автор: neutrino 26.8.2008, 07:57

http://www.mignews.co.il/news/technology/world/260808_20937_02471.html Цитата У Макса Наделя большая проблема. Она заключается в том, что он считает, что может изменить мир, решив проблему глобального потепления, топливного кризиса и высоких расходов на энергию. Хотя было бы справедливо предположить, что наличие такого решения вряд ли является неприятностью, но вопрос заключается в том, что его никто не слушает. Израильский безработный эколог, Надель, не может позволить себе приехать в ООН, или встретиться с ведущими учеными в области использования возобновляемых источников энергии. Он может позволить себе маленькую комнатку в Тель-Авиве и все. Идея Наделя называется TOTEM (энергия полной модуляции), и является настолько же простой, насколько и блестящей. Ее посыл заключается в том, что машина создает энергию при помощи пара, тепла, получаемого при помощи солнечных батарей и охлаждающей жидкости, используемой в биогазовых энергетических установках. При производстве биогаза используются органические отходы для создания электричества, питьевой воды и тепла. Вода очищается, и используется для создания энергии.  еоретически, TOTEM может обеспечивать небольшие поселения, делая их независимыми от внешней инфраструктуры. Надель утверждает, что это сочетание использования возобновляемых источников энергии может быть дополнено уже используемыми технологиями. Это означает, что TOTEM можно было бы сделать гораздо более эффективным, в сочетании с ветром, тепловой энергией и энергией рек и моря. Однако никто не воспринимает эту идею всерьез, и не пытался воплотить ее в жизнь. Несмотря на это, Надель утверждает, что все технически выполнимо, и его система окупит себя за несколько лет, особенно учитывая рост расходов на нефть. Сочетание паровой машины и "зеленых" электростанций является революционной идеей, которая до сих пор никем не используется. Это, по его словам, является ключом к спасению планеты. Качество статьи очень желтенькое. Но может в этом что-то есть

Powered by Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)