الخصائص الوظيفية لتوليد الطاقة الضوئية الشمسية

[نبذة مختصرة]

السبب وراء قدرة صناعة الطاقة الشمسية الضوئية على الحفاظ على اتجاه نمو مرتفع هو أن الطاقة الشمسية ، كمصدر للطاقة المتجددة والنظيفة ، هي اتجاه تطوير الطاقة الجديدة في العالم. في هيكل الطاقة العالمي في المستقبل ، ستشغل الطاقة المتجددة ، وخاصة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية نسبة متزايدة. في عام 2030 ، ستشكل الطاقة الشمسية 10٪ من هيكل الطاقة العالمي. بحلول عام 2050 ، سترتفع هذه النسبة إلى 25٪. سيصل إلى 64٪ بحلول 2100.

[نص]

(1) البنية الأساسية للشمس

الطاقة الشمسية عبارة عن مجال يتكون من غازات ساخنة ، تتكون بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم ، حيث يمثل الهيدروجين 80 ٪ والنيوبيوم يمثل 19 ٪.

(2) ثابت الطاقة الشمسية

يشير الثابت الشمسي إلى قيمة الطاقة المشعة الشمسية لكل وحدة مساحة ووقت الوحدة في مستوى عمودي على أشعة الشمس فوق الغلاف الجوي للأرض ، بالإضافة إلى متوسط ​​المسافة بين الأرض والشمس. هذه القيمة ثابتة ، بشكل عام 1367 واط / م 2. (4920 كيلو جول / م 2).

(3) الطاقة المشعة الشمسية والطاقة الشمسية التي تصل إلى الأرض

الطاقة المنبعثة من الشمس بأكملها في كل ثانية هائلة ، تصل إلى 3.826 × 1033 ergs أو 37.3 × 106 ميجا جول ، أي ما يعادل الطاقة المنبعثة من حرق 128 مليون طن من الفحم القياسي في الثانية.

تبلغ طاقة الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض حوالي 17 تريليون كيلوواط ، وهو ما يمثل 10 ٪ فقط من إجمالي الإشعاع الذي يصل إلى السطح الخارجي للغلاف الجوي للأرض. ومع ذلك ، فهي تعادل 35000 ضعف إجمالي استهلاك الطاقة في العالم في عام واحد.

(4) موارد الطاقة الشمسية في الصين

موارد الطاقة الشمسية في الصين غنية جدا. هناك أكثر من ثلثي مناطق البلاد. يبلغ إجمالي الإشعاع السنوي أكثر من 5.02 مليون كيلوجول / متر مربع ، وتكون ساعات أشعة الشمس السنوية أكثر من 2000 ساعة.

(5) خصائص الطاقة الشمسية

مزايا الطاقة الشمسية

كمصدر جديد للطاقة ، تتمتع الطاقة الشمسية بثلاث مزايا رئيسية مقارنة بالطاقة التقليدية:

أولا ، إنها الطاقة الأكثر وفرة المتاحة للإنسان. تشير التقديرات إلى أنه في الفترة الطويلة من 1.1 مليار سنة ، استهلكت الشمس 2 ٪ من طاقتها الخاصة ، والتي يمكن القول أنها لا تنضب.

ثانيًا ، على الأرض ، حيثما توجد طاقة شمسية ، يمكن تطويرها واستخدامها على الفور. لا توجد مشكلة في النقل ، خاصة بالنسبة للمناطق الريفية والجزر والمناطق النائية ذات حركة المرور المتخلفة.

ثالثا ، الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة نظيفة. عندما يتم تطويره واستخدامه ، فإنه لن ينتج بقايا نفايات ومياه صرف وغاز نفايات ولا ضجيج ولن يؤثر على التوازن البيئي.

عيوب الطاقة الشمسية

استخدام الطاقة الشمسية له عيوبه:

أولاً ، كثافة تدفق الطاقة منخفضة ، وأشعة الشمس جيدة. إن طاقة المتر المربع على الأرض تستقبل حوالي 1 كيلووات فقط. غالبًا ما يكون من الضروري أن يكون لديك سطح تجميع ضوء كبير نسبيًا لتلبية متطلبات الاستخدام ، بحيث يكون للجهاز مساحة كبيرة وكمية كبيرة من المواد وتكلفة متزايدة.

ثانيًا ، الجو له تأثير كبير ، مما يجلب الكثير من الصعوبات للاستخدام.

(6) المجال التقني لاستخدام الطاقة الشمسية

هناك ثلاثة مجالات تقنية رئيسية يستخدم فيها البشر الطاقة الشمسية مباشرة ، وهي التحويل الحراري الضوئي والتحويل الكهروضوئي والتحويل الكيميائي الضوئي. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تقنيات تخزين الطاقة.

هناك العديد من المنتجات لتقنية التحويل الحراري الشمسي ، مثل سخانات المياه ، وسخانات المياه ، والمجففات ، والتدفئة والتبريد ، والصوب الزجاجية ، والبيوت الشمسية ، وأفران الطاقة الشمسية وأفران درجات الحرارة العالية ، ومحطات التحلية ، ومضخات المياه ، ومحطات الطاقة الحرارية والأجهزة الطبية الشمسية.

[استنتاج]

في السنوات الأخيرة ، تطور توليد الطاقة الكهروضوئية الدولي بسرعة. تم بناء أكثر من 10 أنظمة لتوليد الطاقة من الخلايا الكهروضوئية على نطاق ميجاوات و 6 محطات للطاقة الكهروضوئية متصلة على نطاق ميجاوات في العالم.

كانت الولايات المتحدة الدولة الأولى التي طورت خطة تطوير لتوليد الطاقة الكهروضوئية. في عام 1997 ، تم اقتراح مشروع \"Million Roof \". أطلقت اليابان برنامج أشعة الشمس الجديد في عام 1992. وبحلول عام 2003 ، شكل إنتاج الوحدة الكهروضوئية اليابانية 50٪ من الإجمالي العالمي ، وأربعة من أكبر 10 شركات مصنعة في العالم كانت في اليابان. ينص قانون الطاقة المتجددة الألماني الجديد على السعر على الشبكة لتوليد الطاقة الكهروضوئية ، مما يعزز إلى حد كبير تطوير سوق وصناعة الألواح الضوئية ، مما يجعل ألمانيا الدولة الأسرع نموًا في العالم بعد اليابان.

كما قامت سويسرا وفرنسا وإيطاليا وإسبانيا وفنلندا ودول أخرى بتطوير خطط تطوير الخلايا الكهروضوئية ، واستثمرت بشكل كبير في تطوير التكنولوجيا وتسريع التصنيع.