كيف يمكن استخدام الطاقة الشمسية في المستقبل؟

عندما كنت تفكر في ذلك، والشمس وربما كان أكبر سبب وجودنا، والسبب الوحيد الذي لدينا وقود لتزويد معدل لا يشبع من التنمية. لأحد، واذا لم يكن لحرارة الشمس، لن الوقود الأحفوري قد تم تشكيلها. ولقد تم استخدامه لصالحنا في بعض بطريقة او اخرى، مثل تجفيف الملابس أو بناء المنازل وفقا لشروق الشمس لتحسين كمية الضوء التي تدخل بيتنا. نحن الآن في عصر حيث إذا لم نتمكن من تسخير هذه الطاقة الشمسية إلى أقصى الحدود، ونحن سوف نتعرض لنكسات شديدة. هذا يقودنا إلى طرح ثلاثة أسئلة:

* ومن بين 5700C على سطح الشمس، وحصلنا على 20C فقط (متوسط ​​درجة حرارة سطح الأرض). كيف نعتزم تحقيق الاستفادة القصوى من هذا؟

* تشرق الشمس فقط في اليوم. كيف يمكننا أن نجعل من الطاقة تستمر معنا طوال الليل؟

* مع الأساليب الحالية، لا يمكن أن ينجح في تسخير الطاقة بأكملها تسقط على سطح معين. كيف يمكننا أن نركز كل هذه الطاقة في بقعة واحدة؟

الأجوبة على هذه الأسئلة تقودنا إلى التفكير في المستقبل من الطاقة الشمسية. قادة في إدارة الطاقة ويتوقع أن يتم قريبا الطاقة الشمسية يتم إدخال كمصدر للطاقة تنافسية تماما جنبا إلى جنب مع تلك المستخدمة حاليا في جميع. شل تتوقع أن 50٪ من اجمالي كمية الطاقة من الأرض سوف يكون من الطاقة الشمسية بحلول عام 2040. معرفة المزيد عن الكيفية التي تنوي القيام بذلك.

اليوم الطاقة الشمسية

واحدة من الطرق الرئيسية لتسخير الطاقة الشمسية فلطاضوئية الخلايا. مصادر أخرى هي الماء والهواء. الخلايا الضوئية ببساطة تحويل الضوء إلى كهرباء، والذي تم توفيره ثم إلى حيثما هو مطلوب منه. تستخدم مرة واحدة ومصدر الطاقة للأقمار الصناعية (كما هو الحال منذ فترة طويلة في 1958)، واليوم تستخدم هذه الخلايا في مصادر مشتركة كثيرة مثل الآلات الحاسبة. نكسة الرئيسي مع هذه الخلايا هي أنها أغلقت إذا كانت تتلقى أشعة الشمس قليلا أو لا، ولهذا السبب لا يمكن استخدامها ليلا. والمشكلة الأخرى هي تركيز الضوء. يمكن أن الخلية لم يتمكن من تركيز كل الضوء في بقعة واحدة من أجل تعزيز تأثير، ولها بدلا من الاعتماد على كل ما يقع على سطحه. وهذا يعني إذا كان لدينا لاستخدام الخلايا الكهروضوئية، ونحن بحاجة كميات هائلة من الفضاء لتغذية مبنى واحد وظيفية. هكذا كنت في نهاية المطاف وجود صفائف كبيرة من الخلايا، كل بالتناوب وفقا لزاوية الشمس مع سطح الأرض. نكسة النهائي ويرجع ذلك إلى الخصائص الكيميائية للخلية. بغض النظر عن مدى كفاءة الخلايا الشمسية الكهروضوئية وسوف يكون، وسيكون هناك دائما عامل الطاقة فجوة يقيد انتاجها الكلي. هذا هو كمية الطاقة المطلوبة لضرب الإلكترون من مداره، الذي هو أساسا الإلكترون الذي يمر عبر الأسلاك، ما يسمى الكهرباء. هناك العديد من التطورات في لوحات الطاقة الشمسية عالية الكفاءة التي تحاول تقليل هذه قدر الإمكان (الفجوة الفرقة الأفضل معامل الطاقة كونها صفر). حتى وقت قريب، وقد الطاقة الشمسية التعامل مع هذه المشاكل.

مستقبل تجميع الطاقة الشمسية

صحة الخلايا الضوئية

فإنها قد لا تكون مثالية، ولكنها تستخدم على نطاق واسع الخلايا الكهروضوئية في جميع أنحاء العالم. الأسباب الرئيسية لذلك هي:

* سعر سماء عالية من النفط الخام

* لوحة للطاقة الشمسية لضمان أن تكون رخيصة لشراء ودائم في ما لا يقل عن 25 عاما

* خطط الحوافز الحكومية، مثل واحد في ولاية كاليفورنيا حيث يمكنك الحصول على حافز يصل إلى 4500 $ للتحويل إلى نظام شبكة الطاقة الشمسية

في الوقت الراهن، ونحن نستخدم الطاقة الشمسية لأغراض سكنية صغيرة الحجم، صغير أغراض تجارية أو الحكومة فقط. السبب الرئيسي لهذا يكون عدم وجود مساحة في المدن الكبيرة.

أبراج الشمسية

المعروف أيضا باسم أبراج التيار الصاعد للطاقة الشمسية، وهذه الهياكل من صنع الإنسان هائلة في الحجم وتمتد لأميال. هناك واحد برج للطاقة الشمسية مثل المقترحة لأريزونا. سيتم بناؤها من قبل شركة استرالية EnviroMission، وسيكون البرج 2625 أقدام. هذا هو ضعف حجم مبنى امباير ستيت وقصير 30 مترا من برج خليفة، أطول مبنى. وسيتم الانتهاء منه بحلول عام 2015. ويقال إن البرج لتكون قادرة على انتاج انتاج الطاقة تراوح بين 200 ميغاواط، وهو ما يكفي لتزويد 100،000 إلى 150،000 منزل. ما هو أكثر من ذلك، فإن هيكل 750 مليون دولار في حاجة لا بد من الحفاظ على ما لا يقل عن 80 سنة من تاريخ جانه الفنية الأولى، وتفتخر كفاءة 60٪، وهذا هو أكثر من معظم ما توفر مصادر أخرى للطاقة. البرج يعمل على مفهوم الفرق في درجة الحرارة ولذا يجب أن تكون قادرة على توليد الطاقة حتى في الليل.

الفضائية لتوليد الطاقة الشمسية

رجل يظهر في كثير من الأحيان الميل إلى التفكير في المستقبل بكثير من وقته الخاص. ومثال لهذا أن يكون محطة لتوليد الطاقة الفضائية (SBSP). وكان يعتقد أن فكرة وجرى بحث في منذ عام 1970. أنها تنطوي على تركيب الأقمار الصناعية أو برج خارج الغلاف الجوي للأرض التي يمكن جمع الطاقة الشمسية في كفاءة أعلى بكثير من الخلايا الشمسية لأسفل على الأرض. هذا يتجاوز كل الخسائر التي تكبدتها في جمع الطاقة الشمسية نظرا لتدخل الغلاف الجوي، ودوران الأرض. المشكلة واضحة في هذه الخطة هو نقل الطاقة المتولدة بواسطة القمر الصناعي إلى الأرض. وتشمل الدراسات التي أجريت مؤخرا لاسلكية لنقل في شكل الموجات نحو مستقبل على أرض الواقع. وهذا، مرة أخرى، وزيادة خسائر انتقال. وثمة مشكلة أخرى تتمثل في بناء بنجاح قمرا صناعيا كبيرا بما يكفي لتوليد طاقة كافية، ولكن أيضا أن تكون قادرة على تجنب كل الحطام الفضائي العائمة.

الطاقة الحرارية من المحيط

والفرق في درجة الحرارة التي تم إنشاؤها في محيط من الشمس هو مصدر آخر كبيرة من الطاقة غير المستغلة. والفكرة هي أن تكون قادرة على دورة الماء الساخن على السطح والمياه الباردة تحت السطح من خلال أنابيب مزودة التوربينات. لأن من شأن هذا أيضا أن تقوم على الفوارق في درجات الحرارة، قد يكون مثلما كفاءة في إنتاج الطاقة الكهربائية في الليل أيضا.

الطاقة الشمسية في الحياة اليومية

فإنه يهدف إلى دمج الطاقة الشمسية إلى جميع الأدوات الكهربائية تقريبا. ويشمل هذا صومعتك الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، الأجهزة المنزلية، وبناء الاضواء. الأجهزة تسخير الطاقة ما يلي:

* "البلاستيكية" جديد الخلايا الشمسية

(وقال لتكون أكثر كفاءة) * سامسونج صبغ توعية الخلايا الشمسية

صناعة الألياف الكربونية * جزءا لا يتجزأ من الخلايا

مستقبل الطاقة الشمسية، في الوقت الراهن، هو كل شيء عن تعزيز كل ما حققناه حتى الآن. ويمكن التقدم التكنولوجي ذهاب فقط حتى الآن قدما. ولكن مع المعدل الحالي للاستهلاك الوقود، وعقول المزيد والمزيد من التحول نحو الشمس كمصدر للطاقة في نهاية المطاف، تماما مثل الأيام القديمة.