Принцип работы современных солнечных электростанций.

Все больше и больше альтернативная энергетика набирает свою популярность. Приливы, ветер, солнце, все это возобновляемые источники, которые всё чаще оказываются в центре внимания.[1]

В настоящее время энергетика – это основа развития ключевых отраслей промышленности, которые определяют прогресс общественного производства. Темпы развития энергетики в промышленно развитых странах опережали темпы развития других отраслей. Особенно сильное увеличение мирового потребления энергии стало заметно за последние 200 лет, с начала индустриальной эпохи мировое потребление энергии возросло примерно в 30 раз.[4]

Солнечная энергетика (или фотоэнергетика) является частью нетрадиционной энергетики, которая основана на прямом использовании солнечного излучения для получения энергии в различном виде. Солнечная энергетика является экологически чистой, так как использует неисчерпаемый источник энергии, к тому же, не производя вредных отходов. Фотоэнергетика считается одним из наиболее динамично развивающихся отраслевых секторов. Все чаще мы слышим оптимистичные прогнозы о том, что энергетика будущего будет, ни много ни мало, базироваться на солнечной энергетике. 

Отличительной особенностью электроэнергетики является то, что ее продукция не накапливается для дальнейшего использования, в связи с этим потребление приравнивается производству электроэнергии и по размерам (разумеется, с учетом потерь) и во времени. 

В действительности, во всех видах ископаемого топлива таких как: угль, нефть, газ присутствует энергия Солнца в «законсервированном» виде. Эта энергия начала накапливаться еще на стадии роста растений, потребляющих солнечный свет и тепло, которые превратились в углеродные ископаемые вследствие сложных биологических процессов. Кругооборот воды, а также ее энергию поддерживает Солнце.[2]

Плотность солнечной энергии у верхней границы атмосферы, ее называют «солнечная постоянная», составляет 1350 Вт/м². При прохождении солнечных лучей через атмосферу Земли часть излучения рассеивается. Но и у самой поверхности Земли его плотность достаточна для возможного использования, причем даже в облачную погоду.

Для преобразования солнечного света были построены солнечные электростанции, далее СЭС, число которых растет с каждым годом. Солнечная электростанция - инженерное сооружение, преобразующее солнечную радиацию в электрическую энергию. Способы преобразования солнечной радиации различны и зависят от конструкции электростанции.

Современные СЭС работают таким образом: в первую очередь - это сбор сконцентрированной солнечной энергии, используя зеркала и отражение солнечных лучей, второй этап – это сбор приёмниками солнечной энергии с последующем преобразованием его в тепло. Эта тепловая энергия может быть использована для производства электроэнергии с помощью паровой турбины или теплового двигателя, который приводит в действие генератор.

Малые солнечные электростанции могут обеспечить электроэнергией дома, предприятия, общественные здания и могут сохранить земные богатства.[5] Большие СЭС могут вырабатывать такое число электроэнергии, которое будет безграничным и влиять на развитие электроэнергетической отрасли во всем мире.[3]

Сегодня всерьез рассматриваются способы применения солнечной энергетики, с точки зрения обывателя, абсолютно фантастические. К примеру, проекты орбитальных солнечных станций или еще удивительнее - солнечные электростанции на Луне.

Рис.1. Принцип действия солнечной электростанции

И такие проекты действительно существуют в наше время. В космосе концентрация солнечной энергии в значительной степени выше по сравнению с нашей планетой Земля. Передача энергии на Землю возможна с помощью направленного светового (лазерного) или сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения.