587

15.4. ENERGETYKA SŁONECZNA

a)

b)

10

8 6 Godziny

Miesiące

Rys. 15.35. Przykładowe wartości dobowej zmienności natężenia a) i miesięczne sumy b) promieniowania słonecznego na płaszczyznę poziomą dla Polski centralnej

Promieniowanie słoneczne jest wykorzystywane jako: źródło oświetlenia światłem dziennym, źródło ciepła i źródło energii elektrycznej.

Pośrednim efektem działania promieniowania słonecznego wykorzystywanego również do celów energetycznych jest:

-    obieg wody w przyrodzie (parowanie, opady, zasoby wód w zbiornikach, przepływy w rzekach (rys. 12.1);

-    ruch termiczny atmosfery i wody (wiatr, fale, prądy morskie);

-    energia niezbędna w różnych przejawach życia (biomasa, C0₂, organizmy żywe).

Promieniowanie słoneczne oprócz takich zalet, jak ogólna dostępność, proekologiczność i n i c wy czerpy wan i c się ma również wady: cykliczność dobowa, roczna i inne nieprzewidywalne, zmienna koncentracja i małe natężenie, rozproszenie oraz znaczne koszty inwestycyjne niezbędne do jego wykorzystania.

Zasoby energii słonecznej są ogromne, lecz trudne do zagospodarowania. Przyczyną tego w głównej mierze jest małe natężenie promieniowania słonecznego [W/m²] w pobliżu Ziemi i jego zmienna koncentracja, co wymaga budowy dużych powierzchni luster (absorberów) „nadążających” za pozornym ruchem Słońca. Przykładowo do wytworzenia mocy 4000 MW trzeba zbudować ogniwa słoneczne o powierzchni 400 km² (10 W/m²) w najbardziej nasłonecznionej części Ziemi.

15.4.2. Elektrownie słoneczne

Do produkcji energii elektrycznej z energii Słońca stosowane są dwie metody:

-    pośrednia, zwana heliotermiczną (termodynamiczną), w której promieniowanie słoneczne przetwarza się w ciepło doprowadzane do turbiny napędzającej generator produkujący energię elektryczną;

-    bezpośrednia, zwana helioelektryczną (fotowoltaiczną), polegająca na wykorzystaniu przetworników fotoelektrycznych - ogniw słonecznych.

587