Природные ресурсы (уголь, нефть) постепенно начинают истощаться, и человечество должно искать способы получения энергии из возобновляемых источников. Одним из таких методов является строительство солнечная электростанция, которые занимаются использованием энергии солнечного излучения для получения электроэнергии. Солнце, наша центральная звезда, является нашим самым большим источником энергии. Так почему бы не использовать эту великую силу? Тем более что радиационный потенциал очень высок.
Энергия солнечного излучения может быть использована двумя способами:
- преобразовать его непосредственно в электричество,
- заменить его на тепло - и это может быть использовано, например, для нагрева воды или на солнечных электростанциях.
Первый метод преобразования требует фотоэлектрических элементов. Это устройства, которые используются для прямого преобразования солнечной энергии в электричество. Смещение электрических зарядов в них вызывает появление электрического напряжения (то есть разности потенциалов). Кремний, селен или германий чаще всего используются для создания полупроводниковых фотоэлементов. Они являются «компонентами» солнечных батарей. Фотоэлектрические элементы используются для питания искусственных спутников и космических станций. Солнечная установка является наиболее экологически чистой технологией - при производстве энергии не выделяются газы и отходы. Это также идеальное решение для домов, расположенных далеко от крупных агломераций и не имеющих столь высокого спроса на электроэнергию.
Мощность одного элемента мала, поэтому используются целые батареи таких элементов. Солнечная энергия в настоящее время наиболее широко используется в Германии, где расположена крупнейшая в мире плантация фотоэлектрических батарей, занимающая площадь 32 га и достигающая мощности 10 МВт. Как мы видим, фотоэлектрические батареи занимают много места, поэтому они должны находиться вне агломераций. Они в основном надежны.
К недостаткам солнечных электростанций относится низкая эффективность, а объекты занимают много места. Еще одним недостатком является сезонность и ежедневная солнечная радиация. К сожалению, солнечная энергия на этих электростанциях может храниться только около 2 дней.
Солнечные тепловые электростанции считаются наиболее перспективным альтернативным источником энергии. Первые прототипы установок уже находятся в эксплуатации. Вместо сжигания ископаемого топлива они используют концентрированные солнечные лучи.