МОЩНОСТЬ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ!!!

Мощность солнечного излучения!        

Категория: Солнечная энергетика.         

                            

                            

Солнечная энергия поступает к нам на Землю в виде электромагнитных волн. Часть рассеивается , часть отражается. К поверхности Земли доходит всего часть от первоначального значения.
Солнечную энергию, поступающую к нам на планету, можно считать практически неисчерпаемым источником. Почему «практически»? Дело в том, что Солнце вырабатывает энергию благодаря термоядерному синтезу - процессу, происходящему в самом центре Солнца, при котором четыре ядра водорода под действием давления окружающей среды сливаются в одно ядро гелия. При этом Солнце каждую секунду теряет в массе 4000000 т. Тем не менее ученые полагают, что его состояние не изменится в течении 10 млрд лет. Но так как длительность этого процесса неизмеримо больше, чем существует само человечество, то солнечную энергию без тени сомнения можно назвать неисчерпаемым источником энергию.
Поток солнечной энергии – основной источник энергии на Земле. Количество солнечной энергии, которое излучается Солнцем, зависит от времени года, времени суток, и от состояния атмосферы над точкой наблюдения. За единицу солнечного излучения принято считать количество этого излучения, проходящего через площадку в 1 м?, расположенную перпендикулярно потоку излучения.
Всего мощность солнечного излучения составляет около 3.8*10²⁶ Вт и представлен всем спектром электромагнитных волн. Это приблизительно в 50 раз превосходит энергию, которую можно было бы извлечь из мировых разведанных запасов горючих ископаемых, и примерно в 300 тыс. раз – ежегодного потребления энергии. Основная масса солнечного излучения приходит на ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную части спектра.
На верхней границе атмосферы величина поступающей от Солнца энергии колеблется от 1321Вт/м² до 1412 Вт/м² в связи с различным расстоянием Земли от Солнца в разные времена года. Средняя величина, которая чаще всего используемая при расчетах, – приблизительно 1370 Вт/м². Эту величину еще называют солнечной постоянной.
Так как Земля имеет круглую форму, то наиболее максимальный поток солнечного излучения, попадающий на квадратный метр атмосферы, наблюдается в районе экватора.

Наша планета может принимает солнечную энергию той стороной, которая обращена к Солнцу. Вторая же половина всегда затемнена , так как обращена в другую сторону. При этом лишь 70% энергии поступает на поверхность Земли, остальная отражается и рассеивается в атмосфере. Погодные условия также влияют на прохождение солнечных лучей к поверхности Земли. Максимальное значение в 1000 Вт/м² можно получить на поверхности, перпендикулярной к солнечным лучам в ясный день.
Отсюда вытекает самая большая проблема – как максимально эффективно уловить солнечные лучи, чтобы как можно ближе приблизиться к максимальному значению солнечной энергии – солнечной постоянной.
Наиболее выгодное место по «сбору» солнечной энергии на нашей планете, как сказано выше, - это экватор. В связи с этим и был задуман международный инновационный проект Desertec, включающий в себя постройку в пустыне Сахара крупнейшей системы солнечных электростанций в мире. А полученную электроэнергию транспортировать в Европу. По замыслу, это должно дать 100ГВт чистой энергии. Пока этот проект находится в стадии согласования, проектирования.
И все таки, для обеспечения все более растущего спроса на энергию, потребуется использовать все более большие площади для установки солнечных панелей. Ведь чем больше площадь, тем больше вырабатывается энергия. Desertec, к примеру, по словам разработчиков должен занять площадь в 300 км². Что не так уж и мало. Другое дело, что эти солнечные электростанции будут располагаться на бескрайних просторах пустыни.
Есть другой вариант – размещать солнечные панели прямо на орбите на искусственных спутниках. Это даст возможность круглосуточно получать электроэнергию. Погодные условия также не будут оказывать влияние, поэтому износ оборудования будет меньше.
Но прежде чем размещать искусственные спутники, нужно решить ряд вопросов, связанных с хранением и с передачей накопленной энергии на Землю.

Компания Mitsubishi Electric Corporation. and IHI Corporation. серьезно взялись за идею создания орбитальной солнечной станции мощностью в 1 ГВт. К 2015 году запланирован первый этап проекта– испытательный запуск спутника с фотопанелями мощностью 10МВт. Загвоздка в этом проекте состоит в передаче энергии от космической станции на Землю. Ученые предлагают решить эту проблему, используя радиочастоты для передачи энергии. Спутник посылает радиочастоты на приемник на Земле, который преобразовывает обратно в электроэнергию.

То, что солнечной энергии хватит на всех, не вызывает сомнения. Осталось научиться эффективно её «подобрать».
Источники:
National Space Society
Wkipedia.org
Mitsubishi Electric
European Centre for Medium-Range Weather Forecasts
Services for Professionals in Solar Energy and Radiation