సౌరశక్తి వినియోగం, సౌరశక్తి - అభివృద్ధి చరిత్ర, లాభాలు మరియు నష్టాలు

ప్రత్యామ్నాయ శక్తి కోసం ఫ్యాషన్ ఊపందుకుంది. అంతేకాకుండా, పునరుత్పాదక ఇంధన వనరులపై దృష్టి కేంద్రీకరించబడింది - అలలు, గాలి, సౌర. సౌర శక్తి (లేదా ఫోటోవోల్టాయిక్స్) వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్న పారిశ్రామిక రంగాలలో ఒకటిగా పరిగణించబడుతుంది. చాలా తరచుగా చాలా ఆశావాద ప్రకటనలు రాబోయే కాలంలోని అన్ని శక్తి సౌరశక్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే, సూర్యుడు అని పిలువబడే నక్షత్రం యొక్క శక్తి అన్ని రకాల శిలాజ ఇంధనాలలో - బొగ్గు, చమురు, వాయువులలో "సంరక్షించబడిన" రూపంలో ఉంటుంది. ఈ శక్తి మొక్కల పెరుగుదల దశలో పేరుకుపోవడం ప్రారంభమవుతుంది, ఇది సూర్యరశ్మి మరియు వేడిని వినియోగిస్తుంది, ఇది సంక్లిష్ట జీవ ప్రక్రియల కారణంగా కార్బన్ శిలాజాలుగా మారుతుంది. నీటి శక్తి, దాని ప్రసరణ కూడా సూర్యునిచే మద్దతు ఇస్తుంది.

వాతావరణం యొక్క ఎగువ పరిమితిలో సౌర శక్తి యొక్క సాంద్రత 1350 W / m2, దీనిని "సౌర స్థిరాంకం" అంటారు. సూర్యుని కిరణాలు భూమి యొక్క వాతావరణం గుండా వెళ్ళినప్పుడు, కొంత రేడియేషన్ చెల్లాచెదురుగా ఉంటుంది.కానీ భూమి యొక్క ఉపరితలంపై కూడా, మేఘావృతమైన వాతావరణంలో కూడా దాని సాంద్రత సాధ్యమైన ఉపయోగం కోసం సరిపోతుంది.

అభివృద్ధి చరిత్ర

ఫోటోవోల్టాయిక్ ఎఫెక్ట్ (అంటే దాని సజాతీయ ఫోటోఎక్సిటేషన్‌తో సజాతీయ పదార్థంలో స్థిర విద్యుత్తు కనిపించడం) 1839లో ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త అలెగ్జాండ్రే-ఎడ్మండ్ బెక్వెరెల్ ద్వారా కనుగొనబడింది. కొంతకాలం తర్వాత, ఆంగ్లేయుడు విల్లోబీ స్మిత్ మరియు జర్మన్ హెన్రిచ్-రుడాల్ఫ్ హెర్ట్జ్ స్వతంత్రంగా సెలీనియం మరియు అతినీలలోహిత ఫోటోకాండక్టివిటీ యొక్క ఫోటోకాండక్టివిటీని కనుగొన్నారు.

1888లో, మొదటి "సోలార్ రేడియేషన్ రికవరీ పరికరం" అమెరికాలో పేటెంట్ పొందింది. ఫోటోకాండక్టివిటీ రంగంలో రష్యన్ శాస్త్రవేత్తల మొదటి విజయాలు 1938 నాటివి. తరువాత, విద్యావేత్త అబ్రమ్ జోఫ్ఫ్ యొక్క ప్రయోగశాలలో, సౌర శక్తి మార్పిడి మూలకం మొదటిసారిగా సృష్టించబడింది, ఇది సౌరశక్తిలో ఉపయోగించాలని ప్రణాళిక చేయబడింది.

అంతరిక్ష ప్రయోజనాల కోసం సౌర బ్యాటరీల రంగంలో శాస్త్రవేత్తలు (లెనిన్‌గ్రాడ్-పీటర్స్‌బర్గ్ సైంటిఫిక్ స్కూల్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు బోరిస్ కొలోమియెట్స్ మరియు యూరి మస్లాకోవ్ట్స్‌తో సహా) భూగోళ సౌరశక్తి అభివృద్ధికి ముందు జరిగింది. వారు థాలియం సల్ఫర్ నుండి లెనిన్గ్రాడ్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫిజిక్స్ అండ్ టెక్నాలజీ ఫోటోసెల్స్‌లో సృష్టించారు, దీని సామర్థ్యం 1% కి సమానం - ఆ సమయంలో నిజమైన రికార్డు.

అబ్రమ్ జోఫ్ ఇప్పుడు జనాదరణ పొందిన ఇన్‌స్టాలేషన్ సొల్యూషన్‌కు రచయిత అయ్యాడు ఫోటోసెల్స్ పైకప్పులపై (అయితే ఆ సమయంలో ఎవరూ శిలాజ ఇంధనాల కొరతను ఎదుర్కొంటున్నారనే కారణంతో మొదట్లో ఈ ఆలోచన విస్తృతంగా వ్యాపించలేదు). నేడు, జర్మనీ, USA, జపాన్, ఇజ్రాయెల్ వంటి దేశాలు భవనాల పైకప్పులపై సౌర ఫలకాలను ఎక్కువగా ఏర్పాటు చేస్తున్నాయి, తద్వారా "శక్తి సమర్థవంతమైన గృహాలను" సృష్టిస్తున్నాయి.

20వ శతాబ్దపు ద్వితీయార్ధంలో సౌరశక్తి మరింత ఆసక్తిని ఆకర్షించడం ప్రారంభించింది.ఈ ప్రాంతంలో ఆచరణాత్మక పరిణామాలకు ధన్యవాదాలు, థర్మల్ పవర్ ప్లాంట్లు సృష్టించబడ్డాయి, ఇక్కడ శీతలకరణి ప్రత్యక్ష సౌర వికిరణం ద్వారా వేడి చేయబడుతుంది మరియు టర్బో-ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్ బాయిలర్‌లో ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆవిరిని నడుపుతుంది.

సిద్ధాంతం నుండి అభ్యాసానికి జ్ఞానం మరియు పురోగతిని చేరడంతో, సౌర ఉత్పత్తి యొక్క లాభదాయకత ప్రశ్న తలెత్తుతుంది. ప్రారంభంలో, సౌర శక్తి యొక్క పనులు స్థానిక వస్తువుల సరఫరాకు మించి వెళ్ళలేదు, ఉదాహరణకు, కేంద్ర విద్యుత్ వ్యవస్థ నుండి యాక్సెస్ చేయడం లేదా రిమోట్ చేయడం కష్టం. ఇప్పటికే 1975 లో, గ్రహం మీద ఉన్న అన్ని సౌర సంస్థాపనల మొత్తం శక్తి కేవలం 300 kW మాత్రమే, మరియు గరిష్ట కిలోవాట్ శక్తి ధర 20 వేల డాలర్లకు చేరుకుంది.

సౌర విద్యుత్ ప్లాంట్ల ఆపరేషన్ సూత్రం:

సౌరశక్తిని విద్యుత్తుగా ఎలా మారుస్తారు

సౌర ఫలకాల యొక్క సాధారణ రకాలు

అయితే, భూమి నుండి సౌరశక్తిని పొందడం-ఆర్థిక భాగాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోకుండా కూడా-గణనీయంగా ఎక్కువ సామర్థ్యం అవసరం. మరియు వారు దానిని కొంతవరకు సాధించగలిగారు. ఆధునిక సిలికాన్ సెమీకండక్టర్ జనరేటర్ల సామర్థ్యం ఇప్పటికే 15-24% (చూడండి — సౌర ఘటాలు మరియు మాడ్యూల్స్ యొక్క సామర్థ్యం), అందుకే (అలాగే వాటి ధర తగ్గడం) నేడు స్థిరమైన డిమాండ్ ఉంది.

సోలార్ ప్యానెళ్ల ఉత్పత్తిని సీమెన్స్, క్యోసెరా, సోలారెక్స్, బిపి సోలార్, షెల్ మరియు ఇతర ప్రధాన ప్రపంచ కంపెనీలు ప్రావీణ్యం సంపాదించాయి. సెమీకండక్టర్ సౌర ఘటాల వ్యవస్థాపించిన విద్యుత్ శక్తి యొక్క ఒక వాట్ ధర $2కి పడిపోయింది.

సోవియట్ కాలంలో కూడా, 4 వేల కిమీ2 సౌర మాడ్యూల్స్ మొత్తం ప్రపంచ వార్షిక విద్యుత్ అవసరాలను తీర్చగలవని అంచనా వేయబడింది. మరియు ఆ సమయంలో బ్యాటరీల సామర్థ్యం 6% మించలేదు.

గత శతాబ్దంలో, USA, ఫ్రాన్స్, స్పెయిన్, ఇటలీ మరియు ఇతర "సోలార్" దేశాలలో 10-మెగావాట్ల సౌర విద్యుత్ ప్లాంట్లు (SPP) స్థాపించబడ్డాయి. USSRలో, కెర్చ్ ద్వీపకల్పంలో 5 మెగావాట్ల సామర్థ్యంతో మొదటి ప్రయోగాత్మక సోలార్ ప్లాంట్ నిర్మించబడింది, ఇక్కడ సంవత్సరానికి ఎండ రోజుల సంఖ్య ఈ ప్రాంతంలో అత్యధికంగా ఉంది.

ఈ స్టేషన్లలో కొన్ని ఇప్పటికీ ఆపరేషన్‌లో ఉన్నాయి, చాలా వరకు పనిచేయడం మానేశాయి, అయితే అవి సూత్రప్రాయంగా ఆధునిక సౌర కాంతివిపీడన వ్యవస్థలతో పోటీ పడలేవని చెప్పడం సురక్షితం.

సౌర విద్యుత్ ప్లాంట్లు:

సౌర విద్యుత్ ప్లాంట్ల రకాలు

తేలియాడే సౌర విద్యుత్ ప్లాంట్లు

సౌర కేంద్రీకరణలు

నిపుణులు

సౌర శక్తి యొక్క బలాలు అందరికీ స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి మరియు వివరణాత్మక వివరణ అవసరం లేదు.

మొదటిది, సూర్యుని వనరులు చాలా కాలం పాటు ఉంటాయి - ఒక నక్షత్రం యొక్క జీవితకాలం సుమారు 5 బిలియన్ సంవత్సరాలుగా శాస్త్రవేత్తలచే అంచనా వేయబడింది.

రెండవది, సౌరశక్తి వినియోగం గ్రీన్‌హౌస్ వాయు ఉద్గారాలను, భూతాపం మరియు సాధారణ పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని బెదిరించదు, అనగా. గ్రహం యొక్క పర్యావరణ సమతుల్యతను ప్రభావితం చేయదు.

1 MW సామర్థ్యం కలిగిన కాంతివిపీడన కర్మాగారం సంవత్సరానికి 2 మిలియన్ kW ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది క్రింది వాల్యూమ్‌లలో దహన విద్యుత్ ప్లాంట్‌తో పోలిస్తే కార్బన్ డయాక్సైడ్ ఉద్గారాలను నిరోధిస్తుంది: గ్యాస్‌పై సుమారు 11 వేల టన్నులు, చమురు ఉత్పత్తులపై 1.1-1.5 వేల టన్నులు, బొగ్గుపై 1,7-2,3 వేల టన్నులు...

ప్రతికూలతలు

సౌర శక్తి యొక్క అడ్డంకులు, మొదటిది, ఇప్పటికీ తగినంత సామర్థ్యం లేదు, మరియు రెండవది, కిలోవాట్ గంటకు తగినంత తక్కువ ఖర్చు లేదు-ఏదైనా పునరుత్పాదక శక్తి వనరు యొక్క విస్తృత వినియోగం గురించి ప్రశ్నలను లేవనెత్తుతుంది.

భూమి యొక్క ఉపరితలంపై సౌర వికిరణం యొక్క సరసమైన మొత్తం అనియంత్రితంగా చెల్లాచెదురుగా ఉన్న వాస్తవం దీనికి జోడించబడింది.

పర్యావరణం యొక్క భద్రత కూడా ఖచ్చితంగా ప్రశ్నార్థకంలో ఉంది - అన్నింటికంటే, ఉపయోగించిన మూలకాల పారవేయడంతో ఏమి చేయాలో ఇప్పటికీ స్పష్టంగా లేదు.

చివరగా, సౌరశక్తి అధ్యయనం యొక్క డిగ్రీ-వారు ఏది చెప్పినా-ఇప్పటికీ పరిపూర్ణంగా లేదు.

సౌర శక్తిలో బలహీనమైన లింక్ బ్యాటరీల తక్కువ సామర్థ్యం; ఈ సమస్యకు పరిష్కారం సమయం మాత్రమే.

వాడుక

అవును, సూర్యుని నుండి శక్తిని పొందడం చౌకైన ప్రాజెక్ట్ కాదు. కానీ, మొదటగా, గత ముప్పై సంవత్సరాలలో, ఫోటోసెల్స్ ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేయబడిన ఒక వాట్ పది రెట్లు చౌకగా మారింది. మరియు రెండవది, సాంప్రదాయ ఇంధన వనరులపై ఆధారపడటాన్ని తగ్గించాలనే యూరోపియన్ దేశాల కోరిక సౌరశక్తి పాత్రను పోషిస్తుంది. అలాగే, క్యోటో ప్రోటోకాల్ గురించి మర్చిపోవద్దు. సైన్స్ కోణం నుండి మరియు వాణిజ్యం కోణం నుండి సౌర శక్తి స్థిరమైన వేగంతో అభివృద్ధి చెందుతుందని మనం ఇప్పుడు చెప్పగలం.

నేడు, సౌరశక్తి మూడు ప్రయోజనాల కోసం అత్యంత చురుకుగా ఉపయోగించబడుతుంది:

• తాపన మరియు వేడి నీరు మరియు ఎయిర్ కండిషనింగ్;

• సౌర ఫోటోవోల్టాయిక్ కన్వర్టర్లను ఉపయోగించి విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడం;

• థర్మల్ సైకిల్ ఆధారంగా పెద్ద ఎత్తున విద్యుత్ ఉత్పత్తి.

సౌరశక్తిని విద్యుత్తుగా మార్చవలసిన అవసరం లేదు, కానీ దానిని వేడిగా ఉపయోగించడం చాలా సాధ్యమే. ఉదాహరణకు, నివాస మరియు పారిశ్రామిక సౌకర్యాల తాపన మరియు వేడి నీటి కోసం.

సౌర తాపన వ్యవస్థల రూపకల్పన యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం యొక్క ఆధారం యాంటీఫ్రీజ్ యొక్క వేడి.అప్పుడు వేడిని నిల్వ ట్యాంకులకు బదిలీ చేయబడుతుంది, సాధారణంగా నేలమాళిగలో ఉంటుంది మరియు అక్కడ నుండి వినియోగించబడుతుంది.

ఫోటోవోల్టాయిక్ శక్తి యొక్క అతిపెద్ద సంభావ్య వినియోగదారులలో ఒకటి వ్యవసాయ రంగం, ఇది స్వతంత్రంగా సంవత్సరానికి వందల మెగావాట్ల గరిష్ట సౌర శక్తిని వినియోగించగలదు. దీనికి నావిగేషన్ సపోర్ట్, టెలికమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్స్ కోసం పవర్, రిసార్ట్ మరియు హెల్త్ అండ్ టూరిజం బిజినెస్ కోసం సిస్టమ్స్, అలాగే విల్లాలు, సోలార్ స్ట్రీట్ లైట్లు మరియు మరిన్నింటిని జోడించవచ్చు.

నేడు, సామాన్యుల దృక్కోణం నుండి, సౌరశక్తిని ఉపయోగించే మార్గాలను పూర్తిగా అద్భుతంగా చేసే అవకాశం తీవ్రంగా పరిగణించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, సౌర స్టేషన్ల చుట్టూ కక్ష్య కోసం ప్రాజెక్ట్‌లు లేదా, మరింత అద్భుతంగా, చంద్రునిపై సౌర విద్యుత్ ప్లాంట్లు.

మరియు నిజానికి అలాంటి ప్రాజెక్టులు ఉన్నాయి. అంతరిక్షంలో, మన నీలి గ్రహంతో పోలిస్తే సౌర శక్తి యొక్క సాంద్రత చాలా ఎక్కువ. డైరెక్ట్ లైట్ (లేజర్) లేదా అల్ట్రాహై ఫ్రీక్వెన్సీ (మైక్రోవేవ్) రేడియేషన్ ఉపయోగించి భూమికి శక్తిని ప్రసారం చేయడం సాధ్యపడుతుంది.

అంశాన్ని కొనసాగించడం: ప్రపంచంలో సౌరశక్తిని పెంచండి