Ar saulės energija yra tvari? Prieš Saulės revoliuciją išspręstos 4 problemos

Skelbimas

Kas nutiktų, jei pasaulyje trūktų iškastinio kuro? Nebereikia automobilių, nebereikia elektros, nereikia oro kondicionavimo sistemos. Kai tik paskutinės baterijos būtų išeikvotos, mes būtume grįžę į viduramžius. Mes negaliu tegul tai įvyksta.

Energija yra brangi, ir kadangi mes ir toliau eikvojame jos naftos žemę, energijos kaina tik didės Ne, žemos dujų kainos nėra elektromobilio pabaigaAr mažėjančios dujų kainos lemia elektromobilių, tokių kaip „Tesla Model S“, pabaigą? Ne taip greitai. Dujų kainos nėra visa istorija. Skaityti daugiau - tai yra, nebent mes galime rasti kitą būdą gaminti elektrą. Kai degalai yra tokie svarbūs, kad dujų taupymo programos 8 unikalios programos, padėsiančios sutaupyti pinigųTaupyti pinigus už dujas yra naudinga ne tik sau, bet ir planetai. Šios programos padeda efektyviai valdyti automobilio rida ir degalų sąnaudas kuriant gerus vairavimo įpročius. Skaityti daugiau tampa įprasta, tai yra tada, kai žinai, kad problema yra tikra.

Rimtai, mes galėtume baigsis iškastinis kuras iki 2060 m.

Saulės energija yra mūsų geriausia viltis Ateities energija šiandien: kaip veikia saulės kolektoriai ir hemostatai?Atsinaujinantys istekliai. Tai problema, su kuria susiduriame kiekvieną dieną, nesvarbu, ar tai suprantame, ar ne. Su kiekvienu dujų rankenos siurbliu, kiekvienu automobilio akceleratoriaus paspaudimu ir kiekvienu mūsų kištuku ... Skaityti daugiau , tačiau minėtos technologijos plėtra per pastaruosius kelis dešimtmečius buvo menka. Kiek laiko saulės energija išpildys savo pažadus? Kas trunka taip ilgai? Ar laiku įvyks energetinė revoliucija?

Pasauliui reikia saulės energijos ...

Tiesą sakant, saulės energija nėra tokia tik alternatyva iškastiniam kurui. Visame pasaulyje yra daugybė kitų būdų, kuriuos tyrinėja nuostabūs protai, ir nors jie visi rodo skirtingą potencialą, jie visi turi rimtų trūkumų.

Pavyzdžiui, vėjo energija. Vėjas visur ir kupinas energetinio potencialo. Jis žalias, išmeta mažai taršos ir yra gana efektyvus, kai reikia kosmoso poreikių.

Deja, vėjas yra nenuspėjamas ir dažnai kyla su pertrūkiais, o tai nėra labai naudinga, jei negalime sukurti ilgalaikio pagamintos energijos kaupimo. Jau neminint to, kad vėjo turbinos gali būti trikdančios ir garsios, ir pavojingos prižiūrėti.

Be to, dideli vėjo jėgainių parkai gali padaryti tiesioginį poveikį vietos orui (veikdami oro cirkuliaciją) ir vietinei laukinei gamtai (turbinos, žudančios paukščius ir šikšnosparnius). Tai gali sušvelninti plėtojant be geležies vėjo jėgainės, bet dar anksti pasakyti.

Hidroelektrinė galia yra dar vienas degalų šaltinis, kuris pasirodė esąs efektyvus, bet problematiškas. Hidroenergijos užtvankos yra destruktyvios vandens ekosistemoms, sukuriančios sustingusius vandens telkinius, sutrikdančios migracijos įpročius ir galinčios užmušti daugybę rūšių žuvų.

Kitos alternatyvios energijos formos, įskaitant biokuras ir vandenilis, turi sunkumų įveikdami pagrindines problemas: tam reikia daugiau energijos gaminti nei jų siūloma energija, kai Suvartojo.

Kitas padorus variantas yra atominė energija, kuris yra daug ekologiškesnis už iškastinį kurą vienetui. Tačiau atliekų šalinimas tebėra problema ir vis dar išlieka baigtinio kuro klausimas. Branduolinė energija galėtų mums sugaišti laiko, tačiau tai nėra nuolatinis problemos sprendimas.

Kuris kol kas mus tik palieka saulės energija kaip vienintelis įmanomas ilgalaikis sprendimas.

… Tačiau kliūčių yra daug

Mes trumpai apžvelgėme kodėl saulės energija neatsiėmė Kas yra saulės energija ir kodėl jos neatėmė?Koks yra saulės energijos poveikis? Jei tai išties tokia pat svarbi ir reikalinga, kaip daugelis teigia, kodėl ji dar neperėmė energetikos pramonės? Skaityti daugiau anksčiau, bet panagrinėkime tai šiek tiek išsamiau. Jei saulė yra mūsų tariama gelbėtoja nuo iškastinio kuro išeikvojimo, tai kas gi laiko saulės revoliuciją beribėje?

Pasirodo, turime keletą kliūčių peršokti.

Visų pirma, kaip vėjo energija, saulės energija yra protarpinė. Visiems žinomas faktas, kad saulės elementai generuoja energiją tik tada, kai saulė ant jų šviečia. Dėl šios paprastos problemos saulės elementai didelėse pasaulio vietose yra visiškai neveiksmingi.

Paimkite tokį miestą kaip Sietlas ar Londonas. Tai yra sritys, kuriose per metus iškrinta daugiau kritulių nei saulės. Kad šie miestai būtų aprūpinami vien saulės energija, kiekvienos dienos saulės spinduliai turėtų generuoti mažiausiai dviejų dienų elektros energiją. Saulės technika šiuo metu nėra tokia galimybė.

O Amazonės atogrąžų miškai? Tai yra 2,1 milijono kvadratinių mylių žemės, kuri nėra pajėgi panaudoti saulės saulės spindulius. O kaip šalys, esančios aplink poliarinį ratą? Šiose vietose saulė gali matytis šešis mėnesius, o tam tikrais mėnesiais - tamsa. Jie turėjo elektros energiją tik pusę metų. Sutelkti galią tarp skirtingų sričių taip pat yra problema, nes energijos nuostoliai ilgose elektros linijose tampa pernelyg dideli. Galėtume tai ištaisyti kambario temperatūros superlaidininkais, tačiau ta technologija dar toli.

Kuris mus nukelia į kitą didelę problemą: saulės energijos kaupimas. Jei saulės energija yra įmanoma tik tam tikru dienos metu tam tikruose pasaulio regionuose, akivaizdus atsakymas yra sunaudoti tą energiją ir taupyti ją vėlesniam laikui. Deja, taip yra daug lengviau pasakyti nei padaryti.

Problema ta, kad pigūs akumuliatoriai turi ilgaamžiškumo ar patikimumo problemų, o kokybiškų akumuliatorių gamyba yra nepaprastai brangi. 2013 m. Didelės apimties ličio jonų akumuliatoriai svyravo maždaug už 1000 USD / kWh kainos.

Mūsų visų laimei, 2015 m. Prasidėjo nauja era, kai „Tesla“ generalinis direktorius Elonas Muskas atidengti naujos kartos akumuliatoriai Ar Elonas Muskas mus tiesiog išgelbėjo nuo iškastinio kuro? Skaityti daugiau tiek mažiems vartotojams, tiek didelėms įmonėms. Numatoma, kad kainos prasidės maždaug nuo 350 USD / kWh, o nuo šiol jie taps pigesni.

Tačiau saulės energijos kaupimas yra svarbus tik tuo atveju, jei mes galime pagaminti daugiau elektros energijos, nei mums iš tikrųjų reikia, kad galėtume sukaupti perteklių, todėl mes taip pat turime kalbėti apie saulės elementų efektyvumas.

Vidutiniam Amerikos namų ūkiui reikia apie 24kWh per dieną (arba 1kW per valandą). Tačiau šis skaičius nėra tolygiai paskirstomas: elektros energija sunaudojama gana pastoviai per dieną, šuoliai vakare, kai žmonės grįžta namo iš darbo, po to beveik netenka po to, kai visi nuvyko miegoti. Tai kelia problemą.

Norint, kad naktį būtų elektra, saulės energija turi būti sugaunama ir kaupiama dienos metu, kol saulė dar nėra. Bet jei žmonės naudojasi elektra per dieną, tada saulės elementams reikia sugauti kuo daugiau saulės: tiek, kad būtų galima patenkinti dienos elektros energijos poreikius ir pakankamai, kad baterijos būtų užpildytos nakčiai.

Arba kitaip tariant, jei darome prielaidą, kad per dieną gauname šešias „geros saulės“ valandas - ir taip yra dosnus - tada saulės energijos gali pakakti 24 valandų energijos sugavimui per tas šešias valandas laikotarpis. Galų gale saulės elementų reitingai yra pagrįsti idealiomis sąlygomis: skaidri pusdienio saulė Žemės pusiauje.

Taigi, kalbėkime efektyviai. Vidutiniškai vartotojų įvertintas saulės skydelis gali generuoti apie 10 vatų per valandą kv. pėdų Todėl, norint sugeneruoti 1kWh, jums reikės 100 kv. pėdų saulės baterijų. Bet daroma prielaida, kad saulė šviečia visą dieną kiekvieną dieną, ir mes žinome, kad tai netiesa.

Jei manome, kad šešios valandos yra „gera saulė“, tada mums reikės keturis kartus daugiau saulės kolektorių, tai suteikia mums iki 400 kv. pėdų saulės baterijų, kad patenkintų vidutinio Amerikos namų ūkio elektros energijos poreikius. Ir visos šios plokštės sumą reiktų įvertinti 4 kW.

Vidutiniškai 5 USD už vatą 4 kW galios sistema kainuotų apie 20 000 USD. „Tesla“ dėka dabar galime įsigyti tris 10 kW galios akumuliatorius, kurių kiekviena kainuoja 3500 USD, o bendra grynoji 10500 USD suma. Taigi už maždaug 30 500 USD galėtumėte turėti operacinę sistemą, tenkinančią jūsų dienos elektros poreikius ir iki 30 valandų akumuliatoriaus (darant prielaidą, kad turite 400 kv. pėdų su plokštėmis suderinamos žemės).

Žinoma, visa tai reiškia, kad turite 400 kv. pėdų su skydais suderinamos žemės, o tai netiesa daugumai žmonių (ypač miesto vietose). Kad tai būtų tikras, praktiškas sprendimas, mums reiktų masiškai pagerinti saulės elementų efektyvumą arba iš esmės apdengti juos visais pastatais, naudojant kažką panašaus purškiama saulės baterija Efektyvus. Pigiai. Nuostabu. Štai kodėl svarbios naujos purškiamos saulės baterijosNumatoma, kad saulės energijos kaina krits smarkiai po to, kai mokslininkų komanda dirbs Šefildo universitetas Jungtinėje Karalystėje paskelbė apie saulės elementų, skirtų purškimui, kūrimą procesas. Skaityti daugiau technologija.

Galiausiai turime didelių problemų saulės energijos infrastruktūra per pasaulį. Šio klausimo esmė yra tokia: pagalvokite apie viską, kas šiuo metu naudojama iškastiniu kuru (pvz., Automobilius, elektrines ir kt.), Tada pagalvokite, kiek darbo prireiktų norint paversti visa tai būti suderinamiems su saulės energija.

Daugybę elektrinių reikės uždaryti, net nugriauti, kad jos būtų atstatytos kaip saulės fermos. Reikėtų atsisakyti dujų, dyzelinių ir hibridinių automobilių visiškai elektrinės transporto priemonės, tokios kaip „Tesla“ Kaip elektromobiliai viršys įkrovimo ribasElektromobiliai yra puikūs - išskyrus jų asortimentą. Ar elektromobiliai gali įveikti įvairiausias technologijas? Skaityti daugiau . Ir tada yra periferinės išlaidos, pavyzdžiui, degalinių pavertimas įkrovimo stotimis.

Tai viskas labai brangus.

Bet jei pažvelgtume į didesnio masto saulės energijos infrastruktūros ateitį, MIT ką tik išleido tyrimą, kurį pavyko pasiekti saulės energijos panaudojimas teravatų mastu iki 2050 m. To pakanka 41,7 milijardo namų ūkių energijos tiekimui, kai vidutinis amerikiečių elektros energijos suvartojimo lygis.

Galų gale gali būti įmanoma plačiai naudoti saulę, kol baigsime naudoti iškastinį kurą.

Geros naujienos: Ateitis atrodo šviesi

Jei jau taip toli nuveikėte ir vis dar skeptiškai žiūrite į saulės energijos technologijos ateitį, aš jūsų nekaltinčiau. Jis dešimtmečiais buvo minimas kaip žaidimų keitiklis, ir visi šie naujausi įvykiai gali atrodyti kaip daugiau dūmų.

Na, tiesa ta Alternatyvi energija gali darbas.

Kosta Rika neseniai išvyko daugiau nei 75 dienos tiesiai naudojant ne atsinaujinančią energiją. Natūralu, kad didžioji jo dalis buvo padaryta per hidroelektrines gausių kritulių sezono metu, tačiau tai suteikia vilties žvilgsnio tiems iš mūsų, kurie nori nutraukti priklausomybę nuo naftos.

Be to, Prancūzija neseniai įstatymu pasirašė dekretą, kuriame reikalaujama, kad visi nauji komerciniai pastatai būtų uždenkite jų stogus saulės baterijomis ar augalai. Tai mažas, bet svarbus žingsnis, parodantis, kad pasaulis pradeda pripažinti, kad saulės energija nėra vien tik būtina ateičiai, tai yra tikėtina kaip tikras sprendimas.

Jei leisime, saulės energija gali būti viena iš keletas technologijų, kurios pakeis pasaulį amžiams 10 populiariausių pasaulyje besikeičiančių technologijųNuo žemės ūkio iki medicinos ir energetikos pažanga daroma kiekvieną dieną. Šiek tiek sužinokite apie šias 10 naujų technologijų, kurios gali tiesiogiai paveikti jūsų gyvenimą per artimiausius kelerius metus. Skaityti daugiau . Dėl pastarojo meto pokyčių ir socialinių pokyčių šie pokyčiai gali įvykti greičiau, nei mes manome.

Ar turite abejonių dėl saulės energijos? Kaip ilgai manai, kol pasaulis visam laikui atsisako iškastinio kuro? Ar kada nors ateis ta diena? Pasidalinkite savo mintimis su mumis komentaruose!

Vaizdo kreditai: Vėjo energijos parkas per „Shutterstock“, Kukurūzų biokuras per „Shutterstock“, Saulės horizontas per „Shutterstock“, Saulės baterijos per „Shutterstock“, Saulės lemputė per „Shutterstock“, Saulės namų stogai per „Shutterstock“, Saulės autobusų stotelė per „Shutterstock“