Современные проблемы квантовой физики

РЕФЕРАТ на тему Солнечная энергетика . Содержание 1. Введение. 2. Концепция Z. 1. I века. 2. Солнечно-водородная энергетика. 3. Фотокатализ и фотосенсибилизация. 4. Биофотолиз воды. 5. Искусственные фотокаталитические системы разложения воды. 3. Основные принципы работы солнечных батарей. 4. Конструкции и материалы солнечных элементов. 5. Солнечное теплоснабжение. 1. Оценка солнечного теплоснабжения в России. 2. Разработка и внедрение первой в районе Сочи солнечно-топливной котельной. 6. Перспективы развития фотоэлектрических технологий производство солнечных элементов . 7. Выводы. Список литературы. 1. ВВЕДЕНИЕ. Одним из основных факторов, определяющих уровень развития общества, является его энерговооруженность, причем потребности человечества в энергии удваиваются каждые 10-15 лет. Потребление энергии за историю развития человечества в расчете на одного человека выросло более чем в 100 раз. Так, например, трехкратное увеличение населения США в XX столетии сопровождалось десятикратным увеличением потребления энергии.

Современная энергетика является топливной и более чем на 90 базируется на использовании химических топлив на основе природных горючих ископаемых нефти, газа, угля и продуктов их переработки, запасы которых на планете ограниченны и будут в конце концов истощены.

Это определяет, с одной стороны, необходимость энергосбережения и разработку высокоэффективных методов добычи и переработки всех доступных ископаемых топлив, а с другой - поиск новых источников энергии и получение на их основе синтетических топлив.

Речь идет о синтезе с затратой энергии веществ, которые можно было бы использовать в качестве удобного для потребления искусственного топлива. Более того, всевозрастающие проблемы человечества, связанные с защитой окружающей среды от химического, радиационного и теплового загрязнения, определяют ужесточение требований к экологической чистоте энергодобывающих процессов. 1. I ВЕКА. По мнению некоторых специалистов, одним из наиболее перспективных видов синтетических топлив энергетики XXI века является молекулярный водород. Среди его достоинств можно выделить 1 высокую энергоемкость в расчете на единицу массы водород превосходит все природные топлива природный газ в 2,6 раза, нефть в 3,3 раза, целлюлозу в 8,З раза 2 химико-экологическую чистоту единственным продуктом его окисления в любых режимах при горении или электрохимическом окислении является вода окись азота, являющаяся побочным продуктом сгорания водорода в воздухе, образуется в ничтожных количествах 3 практически неисчерпаемые запасы дешевого сырья - воды, содержащей более 10 по массе водорода 4 возможность использования топливных элементов, реакции окисления водорода и восстановления кислорода воздуха с образованием воды в которых протекают на электродах и приводят к генерации электрического тока, позволяют эффективно доставлять и преобразовывать энергию в удобный для потребления электрический вид. Важно, что КПД современных топливных элементов существенно больше КПД любых энергетических систем, основанных на сжигании топлива, и достигает в настоящее время -80 , тогда как КПД дизельных двигателей 30 . Кроме того, водород - не только высокоэффективное топливо, но и ценное сырье для химической промышленности.

Препятствием к практическому использованию водорода в качестве синтетического топлива является его высокая стоимость.

К тому же хранение и использование такого топлива в больших количествах сопряжены с некоторыми трудностями.

Так, при использовании водорода в качестве топлива в автомобильных двигателях его масса составит меньше 1 массы баллона, в котором он находится.

Однако эти проблемы не носят принципиального характера. Вместо водорода, хранящегося в газовых баллонах, предполагается, например, использовать химически связанный сплавами некоторых металлов водород.

Так, лантан-никелевые и железо-титановые сплавы могут обратимо связывать 100 объемов водорода на 1 объем сплава. 2.

Солнечно-водородная энергетика

Несмотря на все преимущества водорода в качестве синтетического топлив... Семенов. Из повседневного опыта известно, что чистая вода в любом агрегатном со... Заметное поглощение электромагнитного излучения водой, способного прив... 2.3.

Фотокатализ и фотосенсибилизация

Такие комплексы играют роль своеобразной антенны для улавливания солне... Первичные стадии фотосинтеза могут быть рассмотрены как своеобразный д... В то же время природный фотосинтез характеризуется уникальной квантово... Образующиеся заряды - электрон е в зоне проводимости и положительно за... Предполагается, что такая задача может быть решена при переходе к моле...

Основные принципы работы солнечных батарей

Параллельно источнику тока включен р-n-переход, ток через который раве... 4. 2 а. В результате n-слой приобретает дополнительный отрицательный заряд, а ... .

Конструкции и материалы солнечных элементов

5 . рис. CuGaSe2 также весьма интересен как тонкопленочный элемент солнечных ба... Среди СЭ особое место занимают батареи, использующие органические мате... Фотоэлектрод такого устройства представляет собой на-нопористую пленку...

Оценка солнечного теплоснабжения в России

Оценка солнечного теплоснабжения в России. Одной из наиболее техническ... Для всей системы солнечного теплоснабжения с учетом затрат в другие ее... Принимая достаточно оптимистическую оценку стоимости CCT k l50 дол м2 ... необходимы дополнительные затраты, которые в 2025 г. МВт ч м2 S, цент кВт ч Энергоноситель Стоимость топлива, дол т у.т.

Разработка и внедрение первой в районе Сочи солнечно-топливной котельной

п. принимались равными 0,35 - 0,6 в зависимости от режима работы гелиоуст... Солнечные технологии, включая фотоэлектричество, могут стать конкурент... государственных субсидий. B федеральной программе Стратегия устойчивой... Для достижения поставленной цели предполагается использовать новые тех...

Выводы 1. Bo всем мире наблюдается стремительный рост интереса к фотоэнергетике, которая в ближайшие годы может превратиться в процветающую отрасль промышленности. 2. Основным материалом для изготовления СЭ в настоящее время и в перспективе является кристаллический кремний. 3. Перед промышленно развитыми странами встает проблема снижения стоимости кремния- сырца ниже 20 долл кг и создания специализированного производства кремния для фотоэнергетики объемом 10 000 т год. 4. Снижение стоимости пластин кремния послужит мощным толчком для реализации имеющихся наработок по повышению КПД серийных СЭ до 18 и снижению их себестоимости. 5. Технический потенциал России позволяет ей занять одно из ведущих мест на мировом рынке продаж солнечных элементов, модулей и фотоэлектрических систем. 6. Ни один из рассмотренных методов фотохимического разложения воды пока еще не вышел на уровень промышленного использования.

Однако полученные результаты позволяют считать реальной задачу создания фотокаталитических преобразователей солнечной энергии в химическую на основе фоторазложения воды на водород и кислород. 7. Без учета экологического эффекта системы солнечного теплоснабжения в России могут быть конкурентоспособны с теплоисточниками на органическом топливе газ, мазут в южных районах Дальнего Востока, на Северном Кавказе и в Нижнем Поволжье срок окупаемости CCT составляет 10-15 лет. Теплоснабжение от котельных на угле во всех регионах России более экономично, чем использование солнечной энергии. 8. При конкуренции с электротеплоснабжением например, в пунктах, где применение органического топлива невозможно или нежелательно CCT могут оказаться экономически эффективными в тех же регионах при Q 1,3 МВт ч м2. 9.

Введение

Введение экологического налога на выбросы CO2 в размере 100 125 дол т углерода что согласуется с целью мирового сообщества не превышать в перспективе уровень эмиссии тепличных газов 1990 г. позволяет рассматривать CCT как перспективную технологию производства низкопотенциального тепла на значительной территории России с годовым солнечным излучением на плоскую поверхность более 1 000 кВт ч м. Список литературы 1. Тихонов А.Н. Трансформация энергии в хлоропластах - энергообразующих органеллах растительной клетки Соросовский Образовательный Журнал. 1996. 4. С. 24-32. 2. Климов В.В. Фотосинтез и биосфера Там же. 8. С. 6-13. 3. Скулачев В.П. Эволюция биологических механизмов запасания энергии Там же. 1997. 5. С. 11-19. 4. http www.eren.doe.gov. 5. Мэрфи Л. M. Перспективы развития и финансирование технологий использования возобновляемых источников энергии в США Труды Междунар. конгресса Бизнес и инвестиции в области возобновляемых источников энергии в России , Москва, 31.05-4.06. 1999. M. НИЦ Инженер , 1999. C. 59-67. 6. Программа США Миллион солнечных крыш Возобновляемая энергия. 1998. 4. C. 7-10. 7. СтребковД. С. Новые экономически эффективные технологии солнечной энергетики Труды Междунар. конгресса Бизнес и инвестиции в области возобновляемых источников энергии в России. M. 1999. C. 187-208. 8. Бусаров B. Успех поиска путей.

Концепция перехода к устойчивому развитию и особенности региональной энергетической политики Зеленый мир,1999, 16-17. 9. Бутузов B. A. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии в системах теплоснабжения Краснодарского края Краснодар ККП Союза НИО CCCP, 1989. 10. Системы солнечного тепло- и хладоснабжения P. P. Авезов, M. A. Барский-Зорин, И. M. Васильева и др. Под. ред. Э. B. Сарнацкого и C. A. Чистовича M. Стройиздат, 1990. 11. Бутузов B. A. Анализ опыта проектирования и эксплуатации гелиоустановок горячего водоснабжения.

Сборник Энергосбережение на Кубани Под общ ред. Э. Д. Митус. Краснодар Советская Kyбань , 1999. 12. Государственный доклад- O состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в1997 г Зеленый мир, 1998, 26. 13. Фугенфиров М.И. Использование солнечной энергии в России Теплоэнергетика. 1997. 4. C. 6-12. 14. Тарнижевский Б.В Абуев И.М. Технический уровень и освоение производства плоских солнечных коллекторов в России Теплоэнергетика. 1997. 4. C. 13-15. 15. Тарнижевский Б.В. Оценка эффективности солнечного теплоснабжения в России Теплоэнергетика. 1996. 5. C. 15-18. 16. Тарнижсвский Б.В Чакалев K.H Левинский Б.М. Коэффициент замещения отопительной нагрузки пассивными системами солнечного отопления в различных района CCCP Гелиотехника 1989. 4.С.54-58. 17. Бекман У Клейн C Даффи Дж. Расчет систем солнечного теплоснабжения.

M. Энергоатомиздат, 1982. 18. Марченко O.B Соломин C.B. Анализ области экономической эффективности ветродизельных электростанций Промышленная энергетика. 1999. 2. C. 49-53. 19. Новая энергетическая политика России Под общ. ред. Ю.К. Шафраника.

M. Энергоатомиздат, 1995. 20. Бородулин М. Ю. Электротехнические проблемы создания преобразовательных установок для солнечных и ветровых электростанций Бородулин М. Ю Кадомский Д.Е. Электрические станции 1997 3 c.53-57.