Ev » İzin prosedürleri » Güneş enerjisinin gelişimi için beklentiler. Japonlar şekerdeki enerji santrallerini çoğaltmayı hayal ettiler.Işık benim aynamdır

Güneş enerjisinin gelişimi için beklentiler. Japonlar şekerdeki enerji santrallerini çoğaltmayı hayal ettiler.Işık benim aynamdır

Diğer güneş enerjisi santrallerini üreten güneş enerjisi santralleri... Bu geniş kapsamlı süreç, çölde olduğu gibi yaygınlaşmasına izin verilirse, insanlığa bir enerji patlaması sağlayacaktır. Gezegeni enerji kıtlığından ve çevresel çöküşten kurtarmaya yönelik bu alışılmadık plan Japonya'da icat edildi.

Güneş paneli alanları dünyaya muazzam miktarda elektrik sağlayabilir. Sorun, bu tür yapıların ekonomik açıdan nasıl uygun hale getirileceğidir. Egzotik “Sahra Güneş Yetiştiriciliği Projesi” cevabını vermeye çalışıyor.

Binlerce ton güneş panelinin denizlere taşınması yerine, bu tür pillerin yerel olarak, çöl kenarında üretilmesi öneriliyor. Hammaddeler kelimenin tam anlamıyla ayaklar altına alınacak. Sonuçta kum en zengin silika kaynağıdır.

Güneş pilleri için silikon çıkarmak için kullanılabilir. Burada serbest bırakılmaları gerekiyor. Böyle bir sahanın gücü belirli bir değere ulaştıktan sonra yakın bir yere ikinci bir kum işleme ve güneş paneli üretme tesisi kurulabilir. Sonuçta bu sürecin kendisi de çok fazla enerji gerektiriyor: ilk piller bunu sağlayacak.

Yeterli güneş pili üreten ikinci tesis, uzaktan üçüncü bir kum işleme tesisinin kurulmasını mümkün kılacak... Yani güneş enerjisi santralleri katlanarak "çoğalmaya" başlayacak. Ayrıca güneş enerjisi santrallerinin toplam kapasitesinin küçük bir kısmı fabrikaların işletilmesine harcanacak.

Pirinç. 1. “Güneş çarpanının” temel prensibi basittir: üretilen enerjiyi kullanan güneş panelleri, daha da genişlemeleri için temel oluşturmalıdır (illustration diginfo.tv).

Ortaya çıkan enerjinin büyük tüketicilere, Avrupa'ya ve belki daha da uzağa taşınması gerekecek. Burada Japonlar, yüksek sıcaklıklı süper iletkenlerden yapılmış kablolar olmadan yapmanın imkansız olduğuna inanıyor. Sıvı nitrojenle soğutulmaları gerekiyor ve yer sıcaklığındaki değişiklikleri en aza indirmek için yeraltına geçecekler.

Projenin lideri Tokyo Üniversitesi'nden Profesör Hideomi Koinuma, planını ilk kez 2009'da sundu. O zaman sadece bir rüyaydı. Ancak şimdi uygulanmasına yönelik ilk mütevazı adımlar atıldı.

Konu iki Japon kurumunun (Bilim ve Teknoloji (JST) ve Uluslararası İşbirliği (JICA)) çabalarıyla hayata geçirildi. Onların himayesi altında, çabalar artık altı Japon üniversitesi ve enstitüsünün yanı sıra Cezayir Oran Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden (USTO) uzmanları birleştirmeyi amaçlıyor.

Afrika'da bir güneş enerjisi araştırma merkezi kurma projesi (Sahara Güneş Enerjisi Araştırma Merkezi - SSERC), 2010 baharında JST tarafından daha da ilerletilmek üzere seçildi. SSERC'nin beş yıllık bir süresi vardır ve Solar Breeder'ı gerçeğe dönüştürmek için gereken teknolojileri geliştirmeyi ve test etmeyi amaçlamaktadır.

Pirinç. 2. Genel hatlarıyla Japon planı. Yerel enerji ve malzemeler yalnızca daha fazla güneş paneli üretmeyi mümkün kılmakla kalmayacak, aynı zamanda çöldeki toprakları geri kazanmak için gereken suyun tuzdan arındırılmasını da mümkün kılacak (illustration by diginfo.tv).

Her şeyden önce, kumdan silikonun çıkarılmasından ve ürünün güneş panelleri oluşturmak için kullanılabilecek kadar yüksek saflığa sahip olmasından bahsediyoruz. Henüz böyle bir teknoloji yok. Ancak planın yazarları yılda bir ton saf silikon üretebilecek bir pilot kum işleme tesisi kurmayı umuyorlar.

Buna ek olarak, 2011 yılında bilim adamları Sahra'da yalnızca 100 kilowatt kapasiteli bir "kendi" güneş enerjisi tesisi kurmayı planlıyorlar. Temel taşı ve deneme alanı rolünü oynayacak. Uzmanlar bu bataryanın zorlu koşullarda çalışmaktan nasıl etkileneceğini, kum fırtınalarından nasıl etkileneceğini öğrenmeyi amaçlıyor.

Süper iletken kablolarla da her şey net değil. Endüstriyel anlamda gerekli teknoloji zaten mevcut. Ancak bu tür kabloları çölde ve hatta bu kadar uzak mesafelere en iyi şekilde nasıl döşeyebileceğimizi, soğutma ekipmanını çalıştırmanın maliyetinin ne olacağını bulmamız gerekiyor...

Genel olarak bu sadece bir araştırma projesidir. Sahra'daki enerji santrallerinin “kendi kendini yeniden üretmesinin” başlayıp başlamayacağını henüz kimse söyleyemez. Ancak plan işe yararsa, 2050 yılına kadar ilk 100 kilowatt'lık pil "çardayarak" 100 gigawatt kapasiteli alanlara ulaşacak. Bu önemli bir miktardır; dünya genelindeki enerji santrallerinin kurulu kapasitesinin yaklaşık %3'ü. Ve bundan sonra ne olacağı yalnızca hayal edilebilir.

Pirinç. 3. Şu anda fotovoltaik panellere dayalı dünyanın en büyük güneş enerjisi santrali Almanya'daki Finsterwalde Güneş Parkı'dır. Bu güneş enerjisi parkının ilk aşaması 2009 yılında, ikinci ve üçüncü aşaması ise 2010 yılında inşa edildi. “Parkın” en yüksek gücü 80,7 megavattır (fotoğraf greenunivers.com'dan).

İnsanlık üzerindeki etki derecesi açısından Koinuma, güneş panelleriyle "Sahra'ya tohum atmayı" astronotların Ay'a inişine benzetiyor, bu yüzden projesine başka bir isim verdi: Süper Apollo. İlk kelime sadece üstün bir isim değil, aynı zamanda süper iletkenlerin kullanımına dair bir ipucu, ikincisi ise ünlü Amerikan uzay programına ve Güneş Tanrısı'nın ismine bir gönderme.

Elbette Hideomi'nin fikrinde hâlâ pek çok boş nokta var. Döngünün ekonomisi henüz ayrıntılı olarak değerlendirilmedi. Ve burada Yükselen Güneş Ülkesi'ndeki zanaatkarların takip edecekleri biri var. Benzer bir fikir Desertec Vakfı ve bir grup Alman şirketi tarafından da destekleniyor. 2020-2025 yılına kadar Sahra'da aynı 100 gigawatt gücünde bir güneş enerjisi santralleri kompleksi inşa edecekler.

Almanların planı çok daha gerçekçi: Güneş pili fabrikalarının üstel bir “yeniden üretimi” yok, pillerin kendisi de yok, bunun yerine konsantre aynalara sahip termik santrallerin kullanılması planlanıyor. Enerjinin Avrupa'ya taşınması için klasik enerji hatları da planlanıyor.

Ancak Desertec Vakfı projesinin maliyetinin yüz milyarlarca avro olduğu tahmin ediliyor. Japonların ve Cezayirlilerin enerji santrallerini “bölme” stratejisiyle maliyetleri düşürüp düşüremeyeceklerini görmek ilginç olacak.

SSERC projesinin bir başka önemli amacı daha var. Koinuma, Cezayir'deki "güneş" merkezinin yerel bilim ve endüstrinin gelişmesinde katalizör rolü oynamasını bekliyor. Projenin bir parçası olarak Japonlar, bilgi ve teknolojilerini genç nesil Afrikalı bilim adamları ve mühendislerle paylaşacak; her şey planlandığı gibi giderse, çölde güneş enerjisi santralleri ağı hakkındaki Japon masalını gerçeğe dönüştürecekler. gerçeklik.

“Güneş çarpanının” temel prensibi basittir: üretilen enerjiyi kullanan güneş panelleri, daha da genişlemeleri için temel oluşturmalıdır (resim diginfo.tv).

Genel anlamda Japon planı. Yerel enerji ve malzemeler yalnızca daha fazla güneş paneli üretmeyi mümkün kılmakla kalmayacak, aynı zamanda çöldeki toprakları geri kazanmak için gereken suyun tuzdan arındırılmasını da mümkün kılacak (illustration by diginfo.tv).

Süper iletken kablolarla da her şey net değil. Endüstriyel anlamda gerekli teknoloji zaten mevcut. Ancak bu tür kabloları çölde ve hatta bu kadar büyük mesafelere en iyi şekilde nasıl döşeyebileceğimizi, soğutma ekipmanını çalıştırmanın maliyetinin ne olacağını bulmamız gerekiyor...

Şu anda fotovoltaik panellere dayalı dünyanın en büyük güneş enerjisi santrali Almanya'daki Finsterwalde Güneş Parkı'dır. Bu güneş enerjisi parkının ilk aşaması 2009 yılında, ikinci ve üçüncü aşaması ise 2010 yılında inşa edildi. “Parkın” en yüksek gücü 80,7 megavattır (fotoğraf greenunivers.com'dan).

İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.

http://www.allbest.ru/ adresinde yayınlandı

BELARUS CUMHURİYETİ EĞİTİM BAKANLIĞI

EE "BELARUS DEVLET EKONOMİK ÜNİVERSİTESİ"

Büyük Endüstrilerin Teknoloji Bölümü

Disiplin yoluyla

Enerji Tasarrufunun Temelleri

Güneş enerjisi kullanımının durumu ve beklentileri

FM, 1. yıl, DCP-2

TELEVİZYON. Bahar

Kontrol

Öğretmen

V.A. Bobrovich

MİNSK 2010

giriiş

Güneş enerjisi, geleneksel olmayan enerjinin en umut verici alanlarından biri olan güneş enerjisinden elektrik veya termal enerji üretilmesidir. En iyimser tahminlere göre, 2020 yılına kadar güneş enerjisi küresel enerji üretiminin %5 ila 25'ini sağlayacak.

Güneş enerjisi için iki ana seçenek vardır: fiziksel ve biyolojik. Güneş enerjisinin fiziksel versiyonunda enerji, güneş kollektörleri, yarı iletkenler üzerindeki güneş pilleri tarafından biriktirilir veya bir ayna sistemi tarafından yoğunlaştırılır. Güneş enerjisi araştırmaları kısmen Dünya Bankası'nın Güneş Girişimi programı tarafından finanse edilmektedir.

Güneş kolektörleri Japonya, İsrail, Türkiye, Yunanistan, Kıbrıs ve Mısır'da su ısıtmak ve ısıtmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir dizi Rus işletmesi, tarım ürünleri için çeşitli tipte güneş enerjili kurutucular üretiyor ve bu da birim kuru ürün başına enerji maliyetlerini %40 oranında azaltabiliyor. Rusya Federasyonu'nda geliştirilmiş düz plakalı güneş kollektörleri ve karmaşık su ısıtma üniteleri de üretilmektedir.

Güneş pilleri uzay araçlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak güneş enerjisi santrallerinin (GES) borularındaki yağı ısıtan aynalardan oluşan bir sistem kullanılarak güneş enerjisi daha ekonomiktir. Güneş enerjisi santrallerinin ürettiği enerji, güneş enerjisi santrallerine göre 5-7 kat daha ucuzdur. Güneş enerjisi santrallerinin tek dezavantajı, inşaatları için çok yüksek metal maliyetleridir. Çimento maliyetleri daha da yüksektir: 50-70 kat.

Güneş enerjisinin biyolojik versiyonu, bitkilerin organik maddesinde fotosentez işlemi sırasında biriken güneş enerjisini kullanır. Bitki maddesi yakıldığında açığa çıkan karbondioksit miktarı, bitki büyümesi sırasındaki emilimine eşittir. Avusturya önümüzdeki yıllarda ihtiyacı olan elektriğin 1/3'ünü odun yanmasından elde etmeyi planlıyor. Aynı amaçlarla İngiltere'de tarımsal kullanıma uygun olmayan yaklaşık 1 milyon hektar alanın ormanlarla birlikte ekilmesi planlanıyor.

Güneş enerjisi için biyolojik bir seçenek, anaerobik koşullar altında 400-700 sıcaklığa kadar ısıtıldıkları özel tesislerde organik ev atıklarının ısıl işlemi (piroliz) sırasında oluşan biyogazın yanı sıra kaynaklı gazın üretimidir. °C.

Güneş enerjisi

Dünyaya ulaşan güneş enerjisi miktarı, dünyanın tüm petrol, gaz, kömür ve diğer enerji kaynaklarının rezervlerinin enerjisini aşıyor. Sadece %0,0125'in kullanılması günümüzün tüm dünya enerji ihtiyaçlarını karşılayabilir ve %0,5'in kullanılması gelecekteki ihtiyaçların tamamını karşılayabilir. Güneş enerjisini kullanan teknolojilerin avantajları, güneş enerjisi tesisleri çalıştırılırken atmosferin yüzey katmanlarına neredeyse hiç ısı verilmemesi, sera etkisi yaratılmaması ve hava kirliliğinin oluşmamasıdır. Ancak güneş enerjisinin bir dezavantajı var - atmosferin durumuna, günün ve yılın saatine bağlılığı.

Güneş enerjisi esas olarak iki şekilde kullanılır: çeşitli termosistemlerin kullanımı yoluyla termal enerji veya fotokimyasal reaksiyonlar yoluyla.

Dünyadaki en yaygın teknoloji, sıcak su temini ve ısıtma için güneş enerjisinin kullanılmasıdır. Düşük sıcaklıktaki enerji bu amaçlar için yeterlidir. Güneş enerjisiyle ısıtma tesisatları ve sistemleri pasif ve aktif olarak ikiye ayrılır.

Pasif sistemlerde güneş enerjisinin emilmesi ve biriktirilmesi, çok az veya hiç ek cihaz olmadan doğrudan bina yapı elemanları tarafından gerçekleştirilir. Tarih boyunca insan, evinin yapımında güneş ısısını kullanmayı uzun zamandır öğrenmiştir. Birçok ülkede binalar, enerji depolayan kalın duvarlar ve güneşe bakan pencerelerle karakterize edilir. Bu “sisteme” yönelik iyileştirmeler zamanımızda zaten geliştirilmiştir. Güneye bakan duvar siyaha boyanmıştır, duvarın önüne camlı bir yüzey yerleştirilmiştir ve aralarında konveksiyonla ısıtılan ve evin içinde dolaşan hava kalır.

Taş duvar yerine suyla dolu fiberglas tanklardan oluşan bir "su duvarı" olabilir.

Aktif sistemler, güneş enerjisini ısıya dönüştüren kollektörlerin, cihazların kullanımına dayanmaktadır. Düz plakalı bir güneş kolektörü, enerji emici bir plaka, cam ve plaka ile cam arasında yer alan borulardan oluşur. Isıtılan sıvı bir pompa yardımıyla boruların içinde dolaşır.

Güneş kollektörleri çeşitli düşük sıcaklık proseslerinde kullanılabilir. Örneğin gıda endüstrisinde ürünlerin pastörizasyonunda, teneke kutu, şişe yıkamada, çamaşırhanelerde çamaşır yıkamada, tarım ürünlerini kurutmada ve hatta binalarda.

Yüksek sıcaklıklar elde etmek veya mekanik işler gerçekleştirmek için güneşin ısısını ve ışığını yoğunlaştırmak ve hareketini izlemek için yansıtıcı güneş kollektörleri kullanılır. Bu tür koleksiyoncular ayna veya mercek kullanır. Aynalar parabolik, paraboloid veya küresel olabilir. Konsantre güneş ışığı merkezi ısı emiciye çarpar ve pompa aracılığıyla pompalanan sıvıyı ısıtır. Bu sistem aynı zamanda ısıtılmış sıvı için bir depolama tankı da içerir.

Güneş termal sistemlerinin yaygın kullanımındaki temel sorun, ekonomik verimlilikleri ve geleneksel sistemlere göre rekabet edebilirlikleri ile ilgilidir. Güneş enerjisi kurulumlarıyla üretilen enerjinin maliyeti, geleneksel yakıt kullanılarak elde edilen enerjinin maliyetinden daha yüksektir. Ancak merkezi enerji kaynaklarından uzak alanlar için güneş kolektörlerinin kullanımı ekonomik açıdan daha karlıdır.

Güneş enerjisini kullanmanın daha verimli bir yolu, onu fotosellerde doğrudan elektriğe dönüştürmektir. Fotoseller yarı iletken malzemeden yapılmış ışığa duyarlı plakalardır: selenyum, silikon, galyum arsenit, silikon diselenit vb. Fotovoltaikler, bir yarı iletken tarafından emilen ışık parçacıklarının (fotonlar) bir elektrik akımı oluşturmasıyla üretilir. Güneş panelleri, birkaç watt'lık taşınabilir kurulumlardan milyonlarca metrekarelik alanı kapsayan çok watt'lık enerji santrallerine kadar çeşitli kapasitelerde olabilir.

Günlük ve mevsimsel güneş döngüsüne ve atmosferin durumuna bağlı kalmamak için enerji depolamanın teknik yöntemleri vardır: pillerle elektrokimyasal depolama, mekanik depolama (dönen volanlar kullanılarak) ve hidrojen formunda. Fotovoltaik hücreleri diğer enerji kaynaklarıyla, örneğin büyük ihtimalle rüzgar türbinleriyle ve fosil yakıt sistemleriyle birleştirmek de mümkündür.

Fotovoltaik sistemler (güneş panelleri) minimum düzeyde bakım gerektirir, su kullanmaz ve bu nedenle uzak ve çöl bölgeleri için çok uygundur. Güneş enerjisini dönüştürmenin bu yöntemi dayanıklı ve çevre dostudur ve aynı zamanda kullanım yerindeki çevresel durumu iyileştirmek ve gelecekte geniş alanlardaki çevre koşullarını düzenlemek için de kullanılabilir.

Güneş panelleri için temel ihtiyaçlar şunları içerir: aydınlatma, elektrikli ev aletlerinin (radyo, TV, buzdolabı) çalıştırılması, uzak kırsal alanlarda su kaldırma pompaları; çevre dostu kitlesel rekreasyon ve tedavi alanlarına enerji temini; radyo ve telekomünikasyon sistemlerinin, işaret lambalarının, şamandıraların sağlanması. Güneş enerjisi tesisleri sadece çevre dostu olmakla kalmaz, aynı zamanda yaşamın diğer alanlarına da olumlu etki yapabilir. Örneğin, sıcak çöl bölgelerinde güneş panellerinin “güneş şemsiyesi” olarak kullanılması, altında kavun ve narenciye yetiştirmek için uygun koşullar sağlar ve bunun için çok yoğun olmayan güneş radyasyonunun kullanılması tavsiye edilir. Diğer bir örnek ise güneş panelleri veya güneş kolektörlerinin bina cepheleri için kaplama panelleri olarak yapı elemanı olarak kullanılmasıdır (“güneş evleri”).(1)

Fototermal ve fotoelektrik ışık dönüştürücüler

Güneş enerjisini dönüştürmenin iki ana yolu vardır: fototermal ve fotovoltaik. İlk, en basitinde, soğutucu (çoğunlukla su) bir kollektörde (ışık emici borulardan oluşan bir sistem) yüksek bir sıcaklığa ısıtılır ve odaları ısıtmak için kullanılır. Kollektör, gün boyunca aydınlatmanın en fazla olması için binanın çatısına monte edilir. Termal enerjinin bir kısmı birikir: kısa vadeli (birkaç gün boyunca) - termal akümülatörler tarafından, uzun vadeli (kış dönemi için) - kimyasal olanlar tarafından. 1 m2 alana sahip basit tasarımlı bir güneş kolektörü, günde 50-70 litre suyu 80-90°C sıcaklığa kadar ısıtabilir. Bu prensiple çalışan tipik güneş enerjisi tesisleri, güney bölgelerdeki birçok eve sıcak su sağlıyor.

Yine de güneş enerjisinin geleceği, güneş ışınımının yarı iletken fotoseller (güneş panelleri) kullanılarak doğrudan elektrik akımına dönüştürülmesinde yatmaktadır. Geçen yüzyılın 30'lu yıllarında, ilk fotosellerin verimliliği ancak %1'e ulaştığında, Fiziko-Teknik Enstitüsü'nün (PTI) kurucusu Akademisyen A.F. Ioffe bundan bahsetti. Bilim adamının vizyonu, 1950'lerin sonlarında, ana enerji kaynağı güneş panelleri olan yapay Dünya uydularının fırlatılmasıyla gerçek oldu.

Fotovoltaik güneş enerjisi dönüştürücüleri, bir p-n bağlantı yapısı oluşturan diğer elemanların eklenmesiyle silikon kullanır.

Yarı iletken silikon fotoselin çalışma şeması oldukça basittir: yarı iletkenin p katmanında “delik” (pozitif) iletkenlik oluşturulur ve n katmanında elektronik (negatif) iletkenlik oluşturulur. Katmanların sınırında, taşıyıcıların (elektronlar ve delikler) bir katmandan diğerine hareketini önleyen potansiyel bir bariyer ortaya çıkar (böyle bir sabit durumda, akım yarı iletken boyunca akmaz). Işık (bir foton akışı) bir fotoselin üzerine düştüğünde, fotonlar emildiğinde elektron-delik çiftleri oluşturur, bu da katmanların sınırına yaklaşarak potansiyel bariyeri azaltır ve taşıyıcıların engellenmeden katmandan katmana geçmesine izin verir. Yarı iletkende indüklenmiş bir elektromotor kuvvet (EMF) ortaya çıkar ve bir elektrik akımı kaynağı haline gelir. Işık akısının yoğunluğu ne kadar büyük olursa, foto-EMF değeri de o kadar büyük olur.

Modern silikon (ve ayrıca galyum arsenit bazlı) güneş pillerinin verimliliği oldukça yüksektir (verimleri% 10-20'ye ulaşır) ve verimlilik ne kadar yüksek olursa, güneş pillerinin gerekli alanı da o kadar küçük olur. küçük ölçekli enerji onlarca metrekaredir. Yarı iletken endüstrisindeki büyük bir başarı, %40'a varan verime sahip silikon güneş pillerinin geliştirilmesiydi. Güneş enerjisinin geliştirilmesindeki son önemli yön, daha ucuz ve daha kullanışlı foto dönüştürücülerin yaratılmasıdır: şerit polikristalin silikon paneller, ince amorf silikon filmleri ve diğer yarı iletken malzemeler. Bunlardan en etkilisinin alüminyum-galyum-arsenik olduğu ortaya çıktı, endüstriyel gelişimi daha yeni başlıyor. Verimliliği basit silikon örneklerinin iki katı olan heteroyapılı yarı iletkenler büyük umut vaat ediyor.

Heteroyapıların keşfi ve bunların uygulanması için Fizikoteknik Enstitüsü Direktörü Akademisyen Zh.I. Alferov A.F. Ioffe'nin çalışmalarının halefi, 2000 yılında Nobel Ödülü'nü aldı (bkz. “Bilim ve Yaşam” No. 4, 2001) . Bu nedenle, uluslararası alanda tanınan yerli yarı iletkenler, güneş enerjisinin başarılı bir şekilde geliştirilebilmesinin temelini oluşturmaktadır.

Güneş enerjili ev konsepti

Son 15-20 yıldır yağmur sonrası mantar gibi “güneş” evleri büyümeye başladı. En basit ve en yaygın versiyonda, böyle bir evin enerji ihtiyacının çoğu güneş ışığı ve ısı ile sağlanır, bu sayede diğer enerji taşıyıcılarının maliyetleri (binanın tasarımına ve yapısına bağlı olarak)% 40-60 oranında azalır. konum). Verimli bir termal kurulumla donatılmış bir "güneş enerjisi" evi, başka enerji kaynakları kullanılmadan bile sakinlerinin sıcaklık ve ışık ihtiyaçlarını tam olarak karşılayabilir. Ve aynı zamanda - güç kaynağında kesinti veya kesinti yok, harici kablo yok, sayaç yok, yakacak odun, kömür veya akaryakıt rezervi yok.

“Güneş enerjisi” konut binası konseptindeki en önemli şey, alanın ve iklimin özelliklerine bağlı olarak güneş ışınımının maksimum kullanımı, ısıya dönüştürülmesi ve evdeki termal enerjinin minimum kayıpla korunmasıdır. Bu yaklaşımın uygulanması önemli maliyet tasarrufu sağlar ve çevresel durumu iyileştirir (diğer tüm enerji kaynaklarının minimum düzeyde kullanılması nedeniyle): atmosfere daha az yanma ürünü yayılır, yollar milyonlarca ton yakıt taşıyan ağır araçlardan arındırılır, ormanlar yakacak odun vb. için kesilmekten korunur.

Güneş enerjili ev için pasif ve aktif enerji tasarruf sistemleri bulunmaktadır. Bunlardan ilki, tasarım aşamasında bazı mimari ve inşaat tekniklerinin kullanılmasını içerir: evin güney-kuzey eksenine göre yönlendirilmesi; güney duvarında gölgeleme yok; minimum sayıda pencereye sahip kuzey düz bir duvarın varlığı, camlı bir güney duvarın varlığı (çift veya üçlü çerçeveli pencereler ve camlar arasında ısı yalıtımını artıran 10 mm kalınlığında hava boşluğu). Aynı amaçla panjurlar manuel olarak kapatılacak veya iç ve dış sıcaklık farkına göre termostatla kontrol edilecek camların arasına monte edilebilir); dış duvarların geliştirilmiş ısı yalıtımı; girişte termal girişlerin düzenlenmesi; gündüz ısı akümülatörü görevi gören camlı güney duvarının arkasında masif bir duvarın varlığı (Trombe duvarı); bodrumda (çakıllı bir kutu veya bir su kabı şeklinde), dışarıdan kaçan “egzoz” havasından ısının% 80'ine kadar biriktiren bir hava ısı eşanjörünün düzenlenmesi; ısı akümülatörü görevi gören seraların ve gün ışığı alan odaların (atriyumlar) kullanımı.

Listelenen teknik yöntemler inşaat maliyetini yalnızca biraz (% 5-10 oranında) artırır, ancak aynı zamanda konut ısıtma maliyetini yarıdan fazla azaltır.

Bir “güneş” evinin aktif enerji tasarrufu sistemi, termal güneş kollektörleri, fotovoltaik hücre panelleri (güneş pilleri), otomatik kontrol sistemleri, termal ve ışık modlarını kontrol eden bir bilgisayar ve güneş enerjisinin maksimum emilimi için diğer yüksek verimli ekipmanlardan oluşur. .

Güneş enerjisinde kısmen veya tamamen kendi kendine yeten “güneş” evlerinin hayata geçirilmiş pek çok projesi var. Sadece sıcak bölgelerde (Mısır, İsrail, Türkiye, Japonya, Hindistan, ABD) ve ılıman iklime sahip ülkelerde (Fransa, İngiltere, Almanya) değil, aynı zamanda birçok kuzey bölgede (İsveç, Finlandiya, Kanada, Alaska) inşa edilmektedir. ). Batı ülkelerinde her yıl yüzbinlerce metrekarelik konut, enerji tasarruflu “güneş enerjili” evlere dönüştürülüyor. Uzmanlaşmış işletmeler onlar için ekipman ve malzeme üretiyor ve Concept Construction (Kanada) veya Enercon Building Corporation (ABD) gibi büyük firmalar inşaatla uğraşıyor.

Birçok gelişmiş ülkede “güneş enerjili” konut inşaatlarının geliştirilmesi hükümet politikasının alanlarından biri haline geldi. Enerji tasarruflu inşaat sorunları UNESCO, BM Avrupa Komisyonu ve ABD Enerji Bakanlığı tarafından ele alınmaktadır. Enerji teknolojilerinin geliştirilmesi ve yaygınlaştırılmasına yönelik dünya çapında bir organizasyon olan ORET oluşturuldu ve başarıyla faaliyet gösteriyor. 1954 yılında kurulan Uluslararası Güneş Enerjisi Derneği ISES, güneş ışınımının asimilasyonu ve rasyonel kullanımı konularında "Güneş Enerjisi" dergisini yayınlamaktadır.

“Güneş enerjisi” evleri özellikle Almanya'da yaygın olarak tanıtılıyor. Bir grup Alman bilim adamının tahminlerine göre, 2005 yılında binaların çatılarında ve cephelerinde termal toplayıcılar ve fotovoltaik paneller bulunan evlerin toplu inşaatı başlayacak. (Aynı tahmine göre 2015 yılına gelindiğinde dünyadaki elektrikli araç sayısı benzinli araç sayısını aşacaktır.) Görünen o ki güneş enerjisi alanında hızlı bir gelişmenin eşiğindeyiz.(1)

Güneş enerjisi

Güneş enerjisi için beklentiler

Geleneksel enerjinin bayrağını devralabilecek olası "halefler" arasında alternatif kaynaklar arasında en çekici olanı, milyarlarca yıldır Dünya'ya gelmesi ve tüm dünyevi süreçler nedeniyle çevre dostu olan Güneş enerjisidir. alışmış durumdalar. İnsanlar sadece güneş enerjisi akışını kontrol altına almalı ve ondan maksimum düzeyde faydalanmalı, böylece eşsiz dünya iklimini değişmeden korumalıdır.

Birkaç önemli numara. Bir yılda Dünya'ya 1018 kWh güneş enerjisi geliyor ve bunun sadece %2'si 2.1012 ton eşdeğer yakıtın yakılmasıyla elde edilen enerjiye denk geliyor. Bu değer, dünyanın yakıt kaynaklarıyla (6,1012 ton standart yakıt) karşılaştırılabilir, dolayısıyla gelecekte güneş enerjisi Dünya'daki ana ışık ve ısı kaynağı haline gelebilir.

Güneş enerjisinin yavaş gelişmesinin nedeni basittir: Yıldızımızdan Dünya yüzeyine gelen ortalama radyasyon akısı çok zayıftır, örneğin 40° enlemde sadece 0,3 kW/m2'dir - neredeyse beş kat daha azdır. sınır atmosferine gelen akı (1,4 kW/m2). Ayrıca günün saatine, yılın mevsimine ve hava durumuna da bağlıdır. Güneş enerjisi akışını arttırmak için yoğunlaştırıcılar kullanarak geniş bir alandan toplamak ve gelecekte pillerde kullanmak üzere depolamak gerekir. Şimdiye kadar bunu, konut binalarına ve küçük işletmelere ışık ve ısı sağlamak için tasarlanan küçük ölçekli enerji sektöründe yapmak mümkün oldu.

Örneğin küçük bir tesise elektrik sağlayabilen güneş enerjisi santralleri (GES'ler) arasında en yaygın olanı, kazanı yerden yüksekte olan ve çok sayıda parabolik veya düz aynaya (heliostat) sahip kule tipi GES'lerdir. Kulenin tabanı çevresinde. (Bkz. "Bilim ve Hayat" Sayı 10, 2002) Aynalar dönerek Güneş'in hareketini takip eder ve ışınlarını buhar kazanına yönlendirir. Kazanın ürettiği buhar, tıpkı termik santrallerde olduğu gibi, elektrik jeneratörü ile türbini çalıştırır.

Güneşin iyi olduğu birçok ülkede (ABD, Fransa, Japonya) 0,1-10 MW kapasiteli GES'ler inşa edilmiştir. Çok uzun zaman önce, daha güçlü güneş enerjisi santrallerinin (100 MW'a kadar) projeleri ortaya çıktı. Yaygın dağıtımlarının önündeki ana engel, elektriğin yüksek maliyetidir: termik santrallere göre 6-8 kat daha yüksektir. Ancak daha basit tasarımlı ve dolayısıyla daha ucuz heliostatların kullanılmasıyla, güneş enerjisi santralleri tarafından üretilen elektriğin maliyeti önemli ölçüde azalacaktır.

Belarus Cumhuriyeti'nde güneş enerjisinin gelişmesi için beklentiler

Minsk bölgesinde yılda ortalama 28 gün açık, 167 gün bulutlu, 170 gün ise parçalı bulutlu olduğundan Belarus Cumhuriyeti'nin güneş enerjisi kullanımına uygun bir bölge olmadığını söyleyebiliriz.

Güneş enerjisi de rüzgar enerjisi gibi düşük mekansal yoğunluğa sahip olduğundan elektriğe dönüştürülebilmesi için geniş alanlardan toplanması gerekmektedir. Hesaplamalar, ortalama bir coğrafi enlemde yer alan bir ülkenin, topraklarının yaklaşık 0,2'lik bir GD'sini işgal ederek elektrik ihtiyacını tam olarak karşılayabildiğini göstermektedir. Belarus'ta bu tür endüstriyel tesislerin inşası için güvenle kullanılabilecek çöller, denizler yok, ancak Çernobil bölgesinin tarıma veya yoğun insan yerleşimine geçici olarak uygun olmayan önemli bir alanı var. Bu bölge rüzgar veya güneş enerjisi santrallerinin şantiyeleri için de kullanılabilir.

Belarus Cumhuriyeti'nde güneş enerjisinin önemli bir yönü, güneş pillerinin ihracata yönelik endüstriyel üretimi olabilir. Ekvator kuşağındaki bazı ülkeler (Hindistan, Güneydoğu Asya ve Afrika ülkeleri, Çin), büyük ölçekli güneş pili tedariki konularına büyük ilgi gösteriyor. Yeterli pazarlama detaylandırması ile bu, pekala karlı bir üretim haline gelebilir.

Güneş enerjisinin kullanımının bir diğer yönü ise güneş enerjisidir. Güneş kollektörleri esas olarak su ısıtmak için kullanılır. Ve zaman faktörünü (yılın dönemi, günün saati vb.) dikkate alarak etkin kullanım olanakları esas olarak potansiyeli belirler. Bir güneş kollektörünün ortalama toplam maliyeti (ek ekipmanlar dahil) yaklaşık 115 $/m2 olup, geri ödeme süresi 1,5-3 yıldır.

Minsk şirketlerinden biri, güneş enerjisi kullanımına dayalı sıcak su tedarik sistemlerinin pilot üretimini yarattı. Bu cihazlar arasında güneş kolektörleri (sayıları ve alanları belirli bir projenin gereksinimlerine göre değişebilir) ve depolama kazanları bulunur. Yerel iklim için en uygun seçenek - dört kolektörlü bir sistem - 4-5 kişilik bir ailenin sıcak su ihtiyacını karşılamanıza olanak tanır. Kollektörlerin geniş yüzey alanı sayesinde sistem, bulutlu havalarda bile yeterli miktarda enerji biriktirir ve büyük kapasiteli kazan (500 litreden fazla) stratejik bir sıcak su rezervi oluşturmanıza olanak tanır. Mart ayından ekim ayına kadar olan dönemde sistem sıcak su ihtiyacını tam olarak karşılamaktadır. Kışın kurulum standart bir ısıtma sistemi ile entegre edilebilir.

Birkaç yıl önce başka bir yerli şirket, su ısıtmak için güneş enerjisi sistemlerinin üretimini organize ettiğini duyurdu. Modüler prensibe göre bir araya getirilmiş hafif, kompakt yapılardır. Güneş sisteminin temeli film tüplü bir toplayıcıdır. Küçük dozlarda güneş ışınımını bile faydalı termal enerjiye dönüştürdüğü için yüksek bir emme kapasitesine sahiptir. Sistemlerde yer alan ısı eşanjörleri korozyonu veya donmayı önleyen özel polimer malzemelerden yapılmıştır. Bu tür güneş enerjisi sistemleri zemine, düz ve eğimli çatılara ve kabinli araçlara kurulmaktadır. Güneş enerjisi tesisleri merkezi bir ısıtma sistemine bağlanabilir veya gerekli kapasiteye sahip bir depolama tankının yeniden doldurulmasıyla bağımsız olarak çalışabilir.

Güneş ışığı süresi açısından Belarus'un benzer göstergeleri var ve ortalama aylık güneş radyasyonu açısından, güneş enerjisi ekipmanlarının üretimi ve kullanımında Avrupa'da lider olarak kabul edilen Almanya, İsveç ve İngiltere'nin kuzey kısmını bile geride bırakıyor. bu yönde gelişmenin fizibilitesini gösterir.

Belarus Cumhuriyeti'ndeki güneş sistemleri, NPO Belselkhozmekhanizatsiya ve Belarus Ulusal Bilimler Akademisi ANK Isı ve Kütle Transferi Enstitüsü gibi kuruluşlarda geliştirilmektedir.

Çözüm

Bu nedenle güneş enerjisi, bölgenin ekolojisine zarar verme riski minimum düzeyde olan enerji elde etmenin umut verici yolları olan alternatif enerji alanlarından biridir. Bu durumda enerjinin kaynağı güneş ışınımıdır. Güneş enerjisi yenilenebilir bir enerji kaynağı kullanır ve gelecekte çevre dostu hale gelebilir (şu anda fotovoltaik hücrelerin üretiminde ve içlerinde zararlı maddeler kullanılmaktadır). Artık bu tür enerji üretimi, ekonomik fizibilite durumunda - diğer enerji kaynaklarının eksikliği ve tüm yıl boyunca güneş ışınımının bolluğu - durumunda kullanılıyor.

Güneş enerjisi küresel enerji sektöründe emin adımlarla istikrarlı bir konum kazanıyor. Güneş enerjisinin çekiciliği bir dizi koşuldan kaynaklanmaktadır:

Güneş enerjisi gezegenimizin her noktasında mevcuttur ve radyasyon akı yoğunluğu iki kattan fazla farklılık göstermez. Bu nedenle enerji bağımsızlığı açısından kendi çıkarlarını karşılayan tüm ülkeler için caziptir;

Güneş enerjisi çevre dostu bir enerji kaynağıdır ve çevreye olumsuz etkisi olmadan giderek artan ölçekte kullanılmasına olanak sağlar;

Güneş enerjisi, milyonlarca yıl içinde mevcut olacak, neredeyse tükenmez bir enerji kaynağıdır.

Kullanılan kaynakların listesi

1. Geleceğin enerjisi: http://www.pomreke.ru/energy-future/

2. Belarus'ta yenilenebilir enerji kaynakları: tahmin, durum, uygulama mekanizmaları: Uluslararası materyaller. konf. "Belarus'un Enerjisi: gelişme yolları." --Minsk, 2006.

3. Ekolojik Sözlük: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ecolog/281

4. Dünya enerjisinin gelişmesinin durumu ve beklentileri. Rusya ve modern dünya, No. 4, 2001.

Allbest.ru'da yayınlandı

Benzer belgeler

Güneş enerjisi. Güneş enerjisinin gelişim tarihi. Güneş ışınımından elektrik ve ısı elde etme yöntemleri. Güneş enerjisi kullanmanın avantajları ve dezavantajları. Fotovoltaik hücre türleri. Güneş enerjisi teknolojileri.

Özet, 30.07.2008'de eklendi

Çeşitli yollarla elektrik üretimi. Fotovoltaik tesisler, güneş enerjili ısıtma sistemleri, yoğunlaştırıcı güneş alıcıları, güneş kollektörleri. Güneş enerjisinin geliştirilmesi. Güneş enerjisi gelişiminin çevresel sonuçları.

Özet, 27.10.2014 eklendi

Dünyada güneş enerjisinin gelişiminin özellikleri, bu tür ekipmanların Belarus Cumhuriyeti topraklarında satılma olasılığı. Güneş enerjisi ekipmanının özelliklerini ve maliyetini ve Belarus Cumhuriyeti'nde kullanımını değerlendirmek için bir veri tabanının geliştirilmesi.

kurs çalışması, eklendi 05/02/2012

Güneş enerjisinin avantajları ve dezavantajları. Bilimsel araştırmanın yönleri: temel, uygulamalı ve çevresel. Fotovoltaik hücre türleri: katı hal ve nanoantenler. Güneş enerjisinin geleceği üzerine alternatif bir görüş.

sunum, 21.01.2015 eklendi

Jeotermal enerji ve kullanımı. Hidroelektrik kaynaklarının uygulanması. Gelecek vaat eden güneş enerjisi teknolojileri. Rüzgar türbinlerinin çalışma prensibi. Dalgaların ve akıntıların enerjisi. Rusya'da alternatif enerjinin gelişmesi için durum ve beklentiler.

Özet, 16.06.2009'da eklendi

Güneş radyasyonu kavramı ve Dünya yüzeyindeki dağılımı. Güneş enerjisinin gelişim tarihi, kullanımının avantajları ve dezavantajları. Fotoelektrik etki türleri. Güneş ışınımından elektrik ve ısı elde etme yöntemleri.

kurs çalışması, eklendi 02/12/2014

Güneş enerjisi kullanımı sorununa ilgi artıyor. Güneş enerjisinin gücünü sınırlayan çeşitli faktörler. Güneş enerjisini kullanmanın modern konsepti. Okyanus enerjisini kullanmak. Tüm rüzgar türbinlerinin çalışma prensibi.

özet, 20.08.2014 eklendi

Enerji potansiyelinin özellikleri ve Belarus Cumhuriyeti'ndeki durumun değerlendirilmesi. Zhabinkovsky bölgesinde enerji gelişimi için beklentiler: geleneksel ve alternatif elektrik üretim türlerinin iyileştirilmesi: rüzgar, güneş, su ve yeraltı ısısı.

özet, 18.09.2011 eklendi

Karbon nanotüplerin sınıflandırılması, hazırlanışı, yapısal özellikleri ve olası uygulamaları. Güneş panellerinin çalışmasının temel prensipleri. Güneş enerjisi dönüştürücüleri. Fotoelektrik dönüştürücüler, güneş enerjisi santralleri, güneş kolektörleri.

özet, 25.05.2014 eklendi

Nükleer enerjinin durumu. Nükleer enerji konumunun özellikleri. Uzun vadeli tahminler. Nükleer enerjinin potansiyel yeteneklerinin değerlendirilmesi. Nükleer enerjinin iki aşamalı gelişimi. Uzun vadeli tahminler. Nükleer enerji yapı seçenekleri.

Fotoğraf: wikipedia

Yenilenebilir enerji kaynakları, çevrede sürekli olarak var olan veya periyodik olarak oluşan enerji akışlarına dayanan kaynaklardır. Yenilenebilir enerji, kasıtlı insan faaliyetinin sonucu değildir ve bu, onun ayırt edici özelliğidir.

Güneş ışınımı enerjisinin kaynağı Güneş'teki termonükleer reaksiyondur. Güneş enerjisi elektromanyetik radyasyon şeklinde yayılır.
Enerjisini kullanmak için, en büyük akışını yakalamak, ondan elde edilen ısı ve elektriği kayıpsız olarak depolamak ve aktarmak gibi sorunları çözmek gerekir.

Kaynaklar Güneş enerjisi neredeyse sınırsızdır. Yani bazı hesaplamalara göre bir dakika içinde Dünya yüzeyine ulaşan enerji miktarı, yıl boyunca diğer tüm kaynaklardan elde edilen enerjiden daha fazladır.

Güneş enerjisi kullanan güneş sistemi, yılda gerekli geleneksel yakıtın %75'ine kadar tasarruf etmenizi sağlar.

Güneş enerjisi kullanmanın avantajları arasında çevre dostu olması (CO2 emisyonu yok) ve ham maddelerin tükenmezliği ve uzun bir "raf ömrü" yer alıyor. Güneş pilinin hareketli ve sürtünmeli hiçbir parçası bulunmadığından, çalışma elemanları değiştirilmeden 20-25 yıl verim kaybı olmadan çalışabilmektedir.

Dezavantajları Güneş enerjisinin kullanımı, güneş aktivitesindeki doğal dalgalanmalardan, yani yıl boyunca gün ışığı saatlerinin uzunluğundaki değişikliklerden kaynaklanmaktadır.
Enerji santrallerinin olumsuz etkileri:

istasyonun bulunduğu bölgedeki olası arazi bozulması ve mikro iklim değişiklikleriyle ilişkili geniş alanların kullanımı.
“Güneş” silikonu elde etmek için “klorür” teknolojilerinin kullanılması. Ancak dünyada ve Rusya'da klorsuz çevre dostu teknolojiler pilot endüstriyel üretim aşamasındadır. Bunların yaygın şekilde uygulanması, fotovoltaik istasyonların ve tesislerin çevre dostu olmasını kesinlikle sağlayacaktır.

Güneş enerjisi gelişiminin yönleri

Günümüzde güneş enerjisinin gelişimi (Yunanca Helios - güneş) sistemler iki yönde gerçekleştirilir:

Enerji yoğunlaştırıcıların oluşturulması;
Güneş panellerinin iyileştirilmesi.

İlk yöndeki çalışmalar, enerji konsantrasyonu ilkesine göre çalışan sistemlerin oluşturulmasını içerir. Bu durumda güneş enerjisi, bir mercek kullanılarak nispeten küçük alanlı bir fotovoltaik eleman üzerine odaklanır.

Örneğin, Japon Sharp şirketi tarafından geliştirilen Fresnel lensli fotovoltaik sistemler. Veya güneş ışığını deniz organizmaları, özellikle de deniz süngeri “Venüs'ün çiçek sepeti” tarafından yoğunlaştırma prensibi üzerine geliştirilen silikon kompleksi yarı iletkenler (California Teknoloji Üniversitesi - Caltech).

Prensip Güneş pilinin (enerji jeneratörü) çalışması, güneşten gelen elektromanyetik radyasyonun doğrudan elektriğe veya ısıya dönüştürülmesidir. Bu sürece fotoelektrik etki (PV) denir. Bu doğru akım üretir.

Şu anda aşağıdaki güneş paneli türleri bulunmaktadır::

1. Fotoelektrik dönüştürücüler (PVC'ler). Bunlar güneş enerjisini doğrudan elektriğe dönüştüren yarı iletken cihazlardır. Birbirine bağlanan belirli sayıda güneş piline güneş pili denir.

2. Güneş enerjisi santralleri (GES). Bunlar, termal ve diğer makineleri (buhar, gaz türbini, termoelektrik vb.) çalıştırmak için enerji olarak yüksek derecede konsantre güneş ışınımı kullanan güneş enerjisi tesisleridir.

3.Güneş kolektörleri (SC). Bunlar, konut ve endüstriyel tesislere otonom sıcak su temini için kullanılan düşük sıcaklıklı ısıtma üniteleridir.

Güneş fotovoltaik kurulumları aşağıdaki ana tiplerden olabilir:
Otonom, ağ bağlantısı olmadan çalışan, yani. Güneş modülleri aydınlatmaya, TV'ye, radyoya, pompaya, buzdolabına veya el aletlerine güç sağlamak için elektrik üretir. Piller enerji depolamak için kullanılır.

Ağa bağlı - bu durumda nesne merkezi güç kaynağı ağına bağlanır. Elektrik enerjisinin fazlası, dağıtım şebekesinin sahibi olan şirkete, anlaşılan tarife üzerinden satılmaktadır.

Fotovoltaik sistemlerin kalitesiz şebekelere bağlandığı yedekleme sistemleri. Şebeke kesintisi veya şebeke geriliminin kalitesinin yetersiz olması durumunda ise yük kısmen veya tamamen güneş enerjisi sistemi tarafından karşılanır.
Pillerin evrensel olarak başarılı bir şekilde üretime girmesini engelleyen temel karmaşık sorun, pillerin düşük verimliliğidir. Yani maliyet, boyut ve ürün verimliliği (verimlilik) arasında etkisiz bir kombinasyon. Mevcut güneş panelleri (fotoseller) maksimum %30-35 verimle çalışmaktadır. Güneş fotovoltaik tesislerinin kapasitesini iki katına çıkarmak için aktif bir araştırma sürüyor. Her ne kadar güneş enerjisinin maliyeti sanayi için çok yüksek kalsa da: Bir kilovatsaat güneş enerjisinin maliyeti 20-25 sent, kömürle çalışan termik santrallerden üretilen elektriğin fiyatı 4-6 sent, doğal gazdan üretilen elektriğin fiyatı ise 5 sent. -7 sent, biyolojik yakıtta - 6-9 sent.

Gelişim eğilimleri
Bugün güneş paneli üreten en ünlü şirketler Siemens, Sharp, Kyocera, Solarex, BP Solar, Shell ve diğerleridir.

“In the World of Science” (No. 1-2007) dergisine göre, “son 10 yılda, fotovoltaik enerjinin yıllık üretimi %25, yalnızca 2005'te ise %45 arttı. Japonya'da mutlak anlamda 833 MW'a, Almanya'da 353 MW'a, ABD'de ise 153 MW'a ulaştı."

Solarhome.Ru'ya göre, şu anda dünyada kurulu olan güneş kolektörlerinin toplam alanı halihazırda 50 milyon m2'yi aşıyor ve bu, yılda yaklaşık 5-7 milyon ton eşdeğer yakıt miktarında fosil yakıt üretiminin değiştirilmesine eşdeğerdir.

Uygun fiyatlarla güvenilir, çevre dostu enerjiye güvenme ihtiyacı, yeni teknolojilerin aktif olarak araştırılmasını ve geliştirilmesini teşvik etmektedir.

Son on yılda, üretim teknolojilerindeki gelişmeler nedeniyle güneş panelleri daha uygun fiyatlı hale geldi. Böylece, Japonya'da bu tür ekipmanlar yıllık olarak %8, Kaliforniya'da ise %5 oranında daha ucuz hale geliyor...

Rusya'da güneş sistemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasına yönelik beklentiler
Rusya'nın güney bölgeleri ve karasal ve keskin karasal iklime sahip bölgeleri, kışın ana ısıtma kaynağı olarak güneş kolektörlerinin kullanımına en uygun olanlardır.

Merkezi Rusya koşullarında, güneş enerjisi sistemleri, klasik yakıt türlerinin kullanımında önemli tasarruflar sağlayacak ve enerji tüketimi dengesini önemli ölçüde tamamlayacaktır (Kaliningrad'da güneş enerjili su ısıtıcılarının tanıtılması deneyimi).
Şu anda Rusya'da güneş enerjisi sistemlerinin seri üretimi ve uygulaması bulunmamaktadır.

Her ne kadar büyük ısı tedariki kaynaklarının merkezileştirilmesini amaçlayan ısı tedarikinin geliştirilmesindeki son eğilim - yerel enerji tasarrufu teknolojilerinin kullanılması - güneş enerjisi de dahil olmak üzere yenilenebilir enerji kaynaklarının geliştirilmesi için bir teşvik olabilir.
Bugün Rusya'da güneş enerjisi tesisleri Ryazan Metal-Seramik Cihazlar Fabrikası tarafından üretiliyor; Kovrov fabrikası; CJSC "Güney Rusya Enerji Şirketi"; JSC "Rakip" Zhukovsky, Moskova bölgesi. Moskova bölgesindeki Reutov şehrinde NPO Mashinostroeniya tarafından ayrı kolektör grupları üretiliyor. ve benzeri.

Hazırlayan: Olga Plekhanova

Ekolojik ders planı

10. sınıfta coğrafyada

Geliştirici: MKOU Ortaokulu No. 6'nın coğrafya öğretmeni, Zarya Solontsova L.N. .

Ders türü: birleştirildi.

Dersin amacı: Öğrencilere rasyonel çevre yönetiminin temellerini tanıtmak.

Eğitimsel, eğitici ve gelişimsel görevler:

Eğitim hedefleri:

1. Yeni kavramları tanıtın: çevre yönetimi, özel olarak korunan doğal alanlar, devletin çevre politikası, sürdürülebilir kalkınma

2. Öğrencilerin akılcı ve sürdürülemez çevre yönetimi konusunda bilgilerini geliştirmek.

3. Öğrencilere Rusya Federasyonu'nun çevre politikasının temellerini tanıtmak.

Gelişimsel görevler:

1. Öğrencilerde ders kitabıyla çalışma yeteneğini geliştirin.

2. Öğrencilerde küresel düşünmeyi geliştirmek (akılcı çevre yönetimi ve toplumun sürdürülebilir kalkınması ihtiyacı).

Eğitimsel görevler:

1. Öğrenciler, özel olarak korunan doğal alanların yaratılmasının, rasyonel çevre yönetimi sorununu çözmede her devletin önemli bir görevi olduğundan emin olmalıdır.

2. Öğrencilere yeni şeyler öğrenme arzusunu aşılamak.

Öğretme teknikleri:

1. Açıklayıcı ve açıklayıcı.

2. Pratik.

Teçhizat:

Ders kitabı (Coğrafya. Modern dünya. 10-11. Sınıflar / Düzenleyen: A.I. Alekseev), projektör, multimedya sunumuGüçNokta 2007.

Referanslar:

1. Coğrafya. 10-11 sınıf. Metodolojik öneriler: öğretmenler için bir el kitabı / V.V. Nikolina, 2007

2. Coğrafya. Ders bazlı gelişmeler. 10-11 sınıflar. Genel eğitim kurumlarının öğretmenleri için bir el kitabı / Vereshchagina N.O., Sukhorukov V.D. – M.: Eğitim, 2012.

3. Coğrafya. Simülatörüm: 10-11. Sınıflar: temel seviye: genel eğitim kurumlarının öğrencileri için bir kılavuz / Yu.N. Gladky, V.V. Nikolina; Ross. akad. Eğitim, Rusya Federasyonu akad. Bilim. - M.: Eğitim, 2013.

4. Coğrafya çalışma kitabı: 10. sınıf: Genel eğitim öğrencileri için bir el kitabı. kurumlar / Maksakovsky V.P. – M.: Eğitim, 2000.

5. İnternet kaynakları.

Dersin ana aşamaları:

BEN sahne . Organizasyon anı (1-3 dk)

Selamlar;

II sahne . Ev ödevlerini kontrol ediyorum. (7-10 dakika)

1. Teorik sorular.

2. Pratik görevler.

III sahne . Yeni materyal öğrenme (15-20 dakika)

IV sahne . Çalışılan materyalin konsolidasyonu (10-12 dakika)

V sahne . Ders özeti:

1. Ödev.

2. Eksikliklerin belirlenmesi.

Selamlar;

Okul malzemelerini kontrol etmek;

Odanın aydınlatmasını ve havalandırmasını kontrol etmek.

1-3 dakika

Ödev kontrol ediliyor

1. Teorik sorular:

1. Doğal kaynaklar nelerdir?

2. Ne tür doğal kaynakları inceledik?

3. Geçen derste ne tür doğal kaynakları öğrendik?

4. Geleneksel olmayan enerji kaynaklarının türlerini adlandırın.

5. Tarımsal kaynaklar nelerdir? Bu ne anlama gelir?

6. Eğlence kaynakları nelerdir? Onları özel kılan ne?

Öğrenciler sorulan soruları yanıtlıyor

3-4 dakika

2. Pratik görevler:

2. Dünyanın iklim haritasını kullanarak hangi ülke ve bölgelerin en iyi fırsatlara sahip olduğunu belirlemeye çalışın:

a) güneş enerjisi;

b) rüzgar enerjisi.

Cevabınızın nedenlerini belirtin.

a) erişilebilirlik;

b) doğal kompleksin rekreasyon için optimalliği;

c) estetik çekicilik;

d) insanların sağlığı üzerindeki etkisi.

Grup görevlerini gerçekleştirin:

Satır 1, 1 sorunun cevabını formüle eder,

2. satır, 2. soru için argümanlar bulmaya çalışır;

3. Sıra, kendi bölgesinin rekreasyonel kaynaklarını değerlendirir

4-6 dakika

III

Yeni materyal öğrenme.

Bilginin güncellenmesi.

İnsan toplumu, ilkel bir topluluktan, gelişmiş teknolojilerle post-endüstriyel bir topluma kadar uzun bir gelişme yolu kat etmiştir.

İnsan kaynağı tüketiminin zaman içindeki bağımlılığını gösteren bir eğri çizmeye çalışalım.

Tüketilen doğal kaynaklar artıyor mu yoksa azalıyor mu?

Üstelik Rusya'nın kaynakları gibi dünyanın doğal kaynakları da büyük oranda tükeniyor.

Bu insanlık için ne anlama geliyor?

Bugün sınıfta doğal kaynakların doğru, akılcı kullanımı ve toplumun şimdiki ve gelecek nesillerin yaşam kalitesini nasıl iyileştirmeye çalıştığı hakkında konuşacağız.

Bugünkü dersin konusu:"Doğa yönetimi ve sürdürülebilir kalkınma"

Dikkatlice dinleyin ve insan kaynağı tüketiminin zaman içindeki bağımlılığını gösteren bir eğri çizin.

2-3 dakika

Şu anda gezegenin birçok bölgesinde, insanın yaşam ortamının tahrip edildiği bir ekolojik kriz durumu gelişiyor.

İnsanlık, doğal kaynakların kullanımı ve bunların restorasyonu ve doğanın korunmasına yönelik önlemlerin birliği ve birbirine bağlılığı sorunuyla karşı karşıyadır.

Bu sorun çevre yönetimi tarafından ele alınmaktadır.

Öncelikle çevre yönetiminin ne olduğunu kendimize açıklamaya çalışalım.

N ura ture use – doğal kaynakların her türlü sömürüsü ve bunların korunması ve çoğaltılması için önlemler dizisi.

Kaynakları tüketirken çoğu durumda doğaya her zaman zarar verilip verilmediğini düşünelim.

Doğru, doğal kaynak potansiyelinin korunmadığı durumlarda bu tür çevre yönetimine irrasyonel denir.

Ancak son zamanlarda doğal kaynak potansiyelinde değişikliğe yol açmayan, doğal kaynakların çıkarılmasına yönelik birçok teknoloji ortaya çıkmıştır. Bu tür çevre yönetimine rasyonel denir.

Çevresel kullanım türlerinin bir diyagramını çizin.

Kısaca özetleyelim. Sizce çevre yönetimi nedir?
Ne tür çevre yönetimi belirledik? Rasyonel ve irrasyonel çevre yönetiminin özellikleri nelerdir?

Doğru, rasyonel çevre yönetimi kaynakların korunmasını, kaynakların entegre kullanımını, atıkların bertaraf edilmesini, yeni malzemelerin kullanımını ve doğanın korunmasını içerir.

Dikkatlice dinleyin, tanımları formüle edin ve bunları bir not defterine yazın, soruları yanıtlayın

Bir not defterine bir diyagram çizin

Soruları yanıtlayın ve sonuç çıkarın

3-4 dakika

Doğal kaynakların akılcı kullanımı ve doğal çevrenin korunması sorununun çözümünde özel korunan doğal alanlara önemli bir yer verilmektedir. Rusya Federasyonu Federasyon Konseyi Başkanı S.M.'nin adresinin kısa videosunu dikkatlice izlemenizi öneririm. Mironov.

Şimdi videoyu tartışalım.

İtirazda hangi bölgeler tartışıldı?

Özel olarak korunan doğal alanların ne olduğunu kendi başınıza formüle etmeye çalışın. Şimdi ders kitabına dönelim.

Tanımını defterinize yazın.

ÖZEL OLARAK KORUNAN DOĞAL BÖLGELER – özellikle değerli doğal kaynaklara, bilimsel, kültürel, estetik, rekreasyonel ve sağlık açısından değere sahip olan kara, su yüzeyi ve bunların üzerindeki hava alanları.

S.M. tarafından ne tür özel korunan doğal alanlardan bahsedilmiştir? Mironov'u mu?

Bir diyagram çizmeye çalışın: “Özel olarak korunan doğal alan türleri”

Sizce devletin çevre sorunlarıyla ilgilenmesi gerekiyor mu? Cevabınızın nedenlerini belirtin.

Doğru, devletin çevre yasalarını, doğal çevreyi iyileştirmeye yönelik uzun vadeli programları benimsemesi, kirlilik için bir ceza sistemi getirmesi ve özel hükümet organları oluşturması gerekiyor. Bu devlet politikasına çevre politikası denir.

Özetleyelim. Özel koruma altındaki doğal alanların önemi nedir? Ne tür özel koruma altındaki doğal alanları biliyorsunuz?

Videoyu dikkatlice izleyin

Soruları cevaplamak

“Özel korunan doğal alanlar” kavramının tanımını formüle edin

Tanımını defterinize yazın

Sorulan soruyu cevaplayın

Bir deftere “Korunan alan türleri” diyagramını çizin

Hükümetin çevre sorunlarını ele alma sorumluluğunu destekleyen argümanlar yapılıyor

Dikkatli dinle

Sorulan soruları yanıtlarlar ve bir ön sonuç çıkarırlar.

7 dakika

Nüfus patlaması, maden kaynaklarının tükenmesi, biyosferin bozulması vb. Bütün bunlar insanların yaşam kalitesinin bozulmasına ve bir takım sosyal ve ekonomik sorunların ortaya çıkmasına yol açmaktadır. Bu nedenle 1992 yılında Rio de Janeiro'da devlet ve hükümet başkanları düzeyinde BM Çevre ve Kalkınma Konferansı düzenlendi. Tam da o konferansın video materyalini, yani Severn Suzuki'nin konuşmasını izlemenizi öneririm. O zamanlar şimdi seninle aynı yaştaydı.

Kız itirazında hangi sorunları dile getirdi? Devlet başkanlarını ne yapmaya çağırdı?

Sizce Suzuki konferansın gidişatını etkileyebildi mi?

Size katılıyorum, bu konferanstaki devlet başkanları toplumun sürdürülebilir kalkınmaya geçişine yönelik bir strateji geliştirdiler. Sürdürülebilir kalkınma nedir sizce?

Ders kitabında verilen ve sınıfta sizin tarafınızdan formüle edilen tanımı karşılaştıralım. Hadi yazalım.

Sürdürülebilir kalkınma, şimdiki ve gelecek nesillerin yaşam kalitesini iyileştirmeyi amaçlayan, küresel, bölgesel ve yerel düzeyde toplumu değiştirmeye yönelik uzun vadeli, kontrollü bir süreçtir.

Derste öğrendiklerimizi özetleyelim.

Severn Suzuki'nin BM konferansında konuşmasını izlemek

İzlediğiniz videoya göre soruları yanıtlayın.

Sürdürülebilir kalkınmanın tanımını formüle etmeye çalışıyorlar.

Ders kitabında bir tanım arayın, bir not defterine yazın

Dersi özetle

6 dakika

Öğrenilen materyalin pekiştirilmesi

“Sürdürülebilirlik fikrinde esas olan, doğanın sermayesiyle değil, ondan elde edilen kârlarla yaşamaktır” ifadesini nasıl anlıyorsunuz? Cevabınızın nedenlerini belirtin.

Modern endüstrinin büyük miktarda doğal kaynak tükettiği bilinmektedir. Endüstriyel üretimin toplam maliyetleri içindeki maliyetleri yaklaşık% 75'tir. Aynı zamanda bazı bilim adamlarına göre şu ana kadar çıkarılan hammaddelerin yalnızca %1'i kullanılıyor. % 99'u çarpık bir biçimde doğaya yabancı olarak çevreyi kirleten atık haline geliyor. Bu soruna nasıl bir çözüm sunabilirsiniz?

İfadeyi anlayın, soruyu cevaplayın

Problemi çöz

10 dk

Ders özeti.

1. Ödev:

§10'u inceleyin, temel kavramları açıklayabileceksiniz.

2. Çalışılan materyali, atlas haritalarını ve ek literatürü kullanarak tabloyu doldurun:

2. Eksikliklerin belirlenmesi.

3. Notların dile getirilmesi ve günlüğe işaret konulması.

Ödevinizi bir günlüğe yazın ve onunla ilgili yorumları dinleyin.

2 dakika

Güneş enerjisinin gelişimi için beklentiler. Japonlar şekerdeki enerji santrallerini çoğaltmayı hayal ettiler.Işık benim aynamdır

İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Benzer belgeler

Popüler