Фото-енергетика в світі
Фотоелектричне перетворення сонячної енергії в даний час є одним з пріоритетних напрямків використання сонячної енергії, що обумовлюється наступним:
- можливістю отримання електроенергії практично в будь-якому районі;
- екологічною чистотою перетворення енергії;
- значним терміном служби;
- невеликими витратами на обслуговування;
- незалежністю ефективності перетворення сонячної енергії від встановленої потужності.
Фотоелектричні джерела енергії застосовуються для живлення споживачів в широкому інтервалі потужностей: від міні-генераторів для годин і калькуляторів потужністю в кілька ват до центральних електростанцій мегаватної потужності.
В даний час процес прямого перетворення сонячної енергії в електричну використовують у всьому світі; рівень розвитку фотоелектричного методу перетворення сонячної енергії підвищується швидкими темпами.
Сонячні електростанції. Світова практика експлуатації СЕС баштового типу показала їх технічну доцільність і працездатність. Однак реальна ціна таких СЕС через їх великий матеріаломісткості (металоконструкції, бетон, дзеркала) виявилася високою - 10 ... 15 тис. Дол. США за 1 кВт пікової потужності. Цим пояснюється зниження інтересу до баштових СЕС. Існуючі СЕС баштового типу або законсервовані до більш сприятливої економічної ситуації (коли висока вартість буде виправдана екологічними аспектами), або перетворені в експериментальні полігони по впровадженню сонячних технологій. Спорудження СЕС баштового типу може стати доцільним лише при зниженні питомих капіталовкладень до рівня 130% вартості атомних електростанцій.
Успішний розвиток отримали термодинамічні сонячні станції з розподіленим Параболоциліндричні приймачем.
Вартісна оцінка. Питома вартість СЕС модульного типу становить близько 110 ... 130% вартості АЕС, а в разі застосування для концентрації випромінювання параболоїдів з посрібленого склопластику замість параболоїдів зі скляним покриттям знизиться до вартості АЕС. При цьому необхідно зазначити, що вартість енергії на АЕС в зв'язку з заходами з підвищення безпеки постійно зростає.
Сонячне теплопостачання. Загальні тенденції. Використання сонячної енергії для гарячого водопостачання та опалення є найбільш ефективним і відпрацьованим, Зараз світова потреба в нізкопотенііальной енергії становить 30 ... 50% загальної потреби в енергії.
Ефективність теплоенергетичного перетворення плоского СК визначається наступними факторами:
- високим поглинанням абсорбера короткохвильового сонячного випромінювання і при цьому низьким власним інфрачервоним випромінюванням;
- ефективною теплоізоляцією в кондуктивно-конвективному трактах теплообміну абсорбер-навколишнє середовище. Світовий досвід. У зв'язку з цим у багатьох країнах, особливо в Австралії, США, Японії та Ізраїлі, значно розширено випуск сонячних нагрівачів. Реалізація сучасних технічних досягнень в галузі використання енергії Сонця дозволяє зменшити витрати на деякі технологічні операції в сільському господарстві на 40 ... 60%.
Сонячні системи теплопостачання забезпечують екологічну чистоту в процесі виробництва теплової енергії при мінімальних вимогах до експлуатації, невисокою ціною (до 60 ... 250 дол. США / м2 колектора) і тривалому терміні служби (до 15 ... 20 років), тому обсяг їх використання в світі інтенсивно зростає.
Провідні позиції як в розробці систем геліотепло-споживання, так і в промисловому виробництві колекторів сонячної енергії займають: США (випускається більше 1,6 млн м2 колекторів на рік і більше 18 млн м2 колекторів уже введено в експлуатацію); країни Західної Європи і Японія (відповідно введено в експлуатацію 5,9 млн м2 і 11 млн м2 геліоколекторів).
Промисловим виробництвом колекторів сонячної енергії займаються в основному середні і дрібні фірми, яких, наприклад, тільки в США налічується більше двохсот. Основні зусилля фірм-розробників спрямовані на поліпшення техніко-економічних показників за рахунок зниження собівартості колектора при високих теплофізичних показниках, на зниження матеріаломісткості і збільшення терміну служби. Ряд країн (наприклад, Німеччина, Китай) пішли по шляху централізованого випуску поглиначів теплової енергії з алюмінієвої і мідної фольги, що дозволяє знизити собівартість їх виготовлення на 20%.
В Україні досить активно проводяться роботи по створенню геліотехнічна обладнання; окремі зразки, підготовлені до серійного випуску, мають досить високі техніко-експлуатаційні характеристики, прийнятну вартість і відповідають рівню світових розробок.
Основним фактором, що стримує широке використання геліотехнічна обладнання в Україні, є відсутність їх у продажу на внутрішньому ринку, перш за все для індивідуального споживача. У свою чергу впровадження СК у виробництво в Україні, з урахуванням високих і постійно зростаючих цін на матеріали, стримується відсутністю стимулюючої державної політики в цьому питанні.