WSTĘP

Gałąź przemysłu zajmująca się wykorzystaniem energii promieniowania słonecznego zaliczanej do odnawialnych źródeł energii. Od początku XXI rozwijała się w tempie około 40% rocznie. W 2011 roku łączna moc zainstalowanych ogniw słonecznych zaspokajały 0,5% światowego zapotrzebowania na energie elektryczną.

Slajd 6.

heliostaty, czyli zwierciadła, które są ogrzewane słoneczną energią, odbijają one promienie słoneczne na położony centralnie, wysoko na wieży drugi ważny element, a mianowicie:

absorber, złożony z rurek, które ogniskują na sobie skierowane z heliostatów słoneczne promieniowanie. Wewnątrz tych rurek znajduje się krążący czynnik roboczy (np. azotan potasu, lit, sód), pary którego napędzają turbinę.

Slajd 9 i 10

DZIAŁANIE

Jak to się dzieje że w ogniwie występuje napięcie i płynie prad elektryczny? Otóż zacznijmy od tego co się dzieje, kiedy na ogniwo pada jednostka światła zwana fotonem. Mogą zajść wtedy trzy sytuacje. Pierwsza to odbicie światła od ogniwa, szczególnie gdy światło nie pada prostopadle do urządzenia. Druga to przeniknięcie fotonu przez krzem. I trzecia, która najbardziej nas interesuje, to pochłonięcie fotonu przez krzem. Półprzewodnikowa płytka krzemowa znajdująca się w ogniwie posiada barierę potencjału (zwykle złącze p-n). Padające światło wybija elektrony z części gdzie jest ich najwięcej (strona n - negative), tworzą się tak zwane dziury czyli miejsca o ładunku dodatnim. Jako że ładunki te są rozdzielone przez barierę potencjału to zaczynają się przemieszczać względem siebie i w urządzeniu płynie prąd

Ogniwa takie zajmują wielką powierzchnię. Chcąc uzyskać elektrownię z mocą 1000MW, potrzebna by była powierzchnia 50 km².

BUDOWA

Sercem ogniwa fotowoltaicznego jest najczęściej krzem, w różnej postaci. Jest to pierwiastek bardzo szeroko występujący na ziemi, co czyni go łatwo dostępnym i stosunkowo tanim materiałem do produkcji. Oprócz krzemu ogniwo składa się zwykle z szyby która przepuszcza promienie słoneczne do środka, obudowy w której umieszczone są płytki krzemu oraz z połączeń elektrycznych między komórkami krzemowymi. Ponieważ pojedyncze komórki wytwarzają niewielką moc, łączy się je w całe modułu, te z kolei w większe jednostki w zależności od potrzeb instalacji.

SLAJD 11

Zalety: energia elektryczna wytwarzana jest nawet w dni pochmurne poprzez wykorzystanie promieniowania rozproszonego

Wady : ostatni punktu - która nawet w rejonach równikowych wynosi zaledwie 300 W/m2,

SLAJD 14

NIEMCY osiągająca moc 10 MW. Farma zajmuje powierzchnię 32 ha, a koszt jej wybudowania wynosił 40 mln euro.

KALIFORNIA USA Elektrownią wykorzystującą ogniwa fotowoltaiczne jest kalifornijska elektrownia Carissa Plainas, o mocy 6,5 MW. Elektrownia powstała w 1985 roku, a koszt jej budowy wynosił około 5000 dolarów za kW

KALIFORNIA USA Największa elektrownia słoneczna znajduje się na pustyni Mojave w południowej Kalifornii i zajmuje blisko 4 mln m2.. Wytwarza ona 350 megawatów mocy, co stanowi ok. 90% całkowitej komercyjnej produkcji energii słonecznej na świecie. Elektrownia została oddana do użytku w 1992 roku i jest źródłem elektryczności dla milionów odbiorców w Kalifornii.

Floryda USA DeSoto Next Generation Solar Energy Center na Florydzie. Tylko i wyłącznie tutaj znajdziecie największą elektrownię słoneczną jaka do tej pory powstała.

SLAJD 15

Na przykładzie elektrownie Andasol, która ma wysoką wydajność ze względu na stosowanie linearnych słonecznych koncentratów w lustrach, które absorbują ciepło. Ciepło jest transferowane i przechowywane w 300 tys ton soli, co pozwala na utrzymywanie produkcji energii przez aż 8 godzin po zachodzie słońca. Poza tym wysokości 1100 metrów nad poziomem morza powietrze jest czystsze niż na niższej wysokości, dzięki czemu kolektory słoneczne zbierają więcej energii.

Ogólnie

Ale w najbliższych latach nie powinniśmy się spodziewać gwałtownego rozwoju elektrowni takich jak Andasol. Szef Andasol obawia się, że w najbliższych latach nowe projekty elektrowni na energię odnawialną mogą nie powstać. Problemem jest kryzys finansowy w Europie. Jeżeli kryzys w strefie Euro potrwa dłużej, to do 2015 roku zabraknie pieniędzy na rozwój energii odnawialnej (według Ernst & Young na energię pójdzie nawet o 45 miliardów USD mniej niż się zakłada). Hiszpania to doskonały przykład - jest na skraju bankructwa i nie myśli teraz o inwestowaniu w energię odnawialną. Zresztą tak jak i inne kraje w Europie. Wygląda na to, że szybko nie zostawimy węgla, bo jest po prostuj najtańszy.

Na koniec trochę ponarzekam. Dlaczego u nas jest tak mało słonecznych dni, a co za tym idzie, projekty takie jak ten nie miałyby sensu ze względu na ich opłacalność i wydajność. Za moment ktoś mnie upomni i powie, że w naszym kraju technologia paneli słonecznych już dotarła i się rozwija. W porządku, zgadzam się. Powiedzcie mi tylko czy ten “rozwój” spełnia nasze skromne oczekiwania? Pozostaje nam chyba opracować misterne panele deszczowe ;)

Gigantyczna elektrownia słoneczna na Saharze do 2015 roku

W północnej Afryce Desertec Industrial Initiative ogłosiło plany zbudowania za 400 miliardów Euro wielkiej elektrowni słonecznej na Saharze do 2015 roku. Desertec planuje, że do 2050 roku, elektrownia słoneczna na Saharze będzie zaspokajać 15 proc. zapotrzebowania na energię w Europie. Według Desertec, Sahara w 6 godzin otrzymuje tyle ciepła słonecznego, co cały świat zużywa w ciągu roku.