Можливості геліоенергетики в Україні
На території України енергія сонячної радіації за один середньорічний світловий день складає в середньому 4 кВт за годину на 1 м2 (у літні дні – до 6 – 6,5 кВт на годину ) тобто близько 1,5 тисячі кВт на годину за рік на кожен квадратний метр. Це приблизно стільки ж, скільки в середній Європі, де використання сонячної енергії носить досить широкий характер.
Вище викладене дає підставу вважати, що на Україні існують всі необхідні та достатні умови для широкомасштабного впровадження геліоенергетики та сонячних колекторів для виробництва теплоої енергії в народному господарстві
Цікаві факти
Група вчених з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) розробила новий прозорий сонячний елемент, здатний виробляти електрику і пропускати світло, що відкриває перспективу для створення енергогенеруючих вікон. Нове покоління полімерних сонячних панелей виробляє енергію шляхом поглинання переважно інфрачервоного випромінювання, а не видимої частини спектра. При цьому фотоактивний сонячний елемент має майже 70%-ову прозорість, що дозволить інтегрувати його в звичайне віконне скло.
У 2010 році британська компанія Oxford Photovoltaics отримала грант в розмірі 100 000 фунтів (150 000 доларів) на розробку технології трафаретного друку органічних сонячних елементів, які можна було б розміщувати на віконному склі для виробництва електроенергії. Схоже, команда з UCLA випередила своїх британських колег, розробивши новий вид сонячних батарей, здатних не тільки виробляти електрику, а й пропускати світло.
«Отримані результати відкривають перспективи для застосування прозорих сонячних елементів в якості доповнення до портативної електроніки, в «розумних» вікнах, в інтегрованих в будівлі фотоелектричних системах і в багатьох інших сферах», – впевнений керівник дослідження Янг Янг, професор Каліфорнійського університету і за сумісництвом директор Нанотехнологічного центру відновлюваної енергії при Каліфорнійському інституті наносистем. Останнім часом, за словами Янга, у світі відзначається підвищений інтерес до так званих сонячних панелей на полімерній основі. «Наші нові полімерні сонячні елементи виготовлені з легких і гнучких пластикоподібних матеріалів, а найголовніше – їх можна виготовляти у великій кількості з мінімальними матеріальними затратами», – доповнює Янг.
Полімерні сонячні елементи мають численні переваги в порівнянні з традиційними технологіями виробництва сонячних батарей. Новітня розробка дозволить створювати високопродуктивні прозорі фотоелектричні системи, інтегровані в будівлі, а також більш енергоефективні зарядні пристрої для портативної електроніки.
Слід зазначити, що раніше численні дослідницькі групи неодноразово намагалися створити візуально прозорі або напівпрозорі сонячні елементи з полімерів. Проте експериментальні зразки мали або недостатню прозорість, або низьку ефективність – переважно через невдалу інтеграцію в конструкцію пристрою відповідних полімерних фотоелектричних матеріалів і високопродуктивних прозорих провідників.
Дослідницькій команді професора Янга вдалось створити високопродуктивні прозорі полімерні сонячні елементи, застосувавши для цього чутливий до інфрачервоного світла полімер і композитні плівки зі срібних нанониток в якості прозорого електроду. Фотоактивний полімер поглинає більше інфрачервоного випромінювання, залишаючись при цьому менш чутливим до видимого світла, що дозволило досягти балансу між продуктивністю і прозорістю сонячних елементів.
Справжнім проривом стала заміна непрозорого металевого електрода прозорим провідником, виготовленим із суміші срібних нанониток і наночастинок діоксиду титану. Використання композитних електродів дозволить здешевити виробництво сонячних елементів. В цілому, на даний момент вченим вдалось досягти 4%-ової ефективності перетворення енергії прозорими полімерними сонячними елементами
Очевидно, що зараз людство переживає енергетичну кризу: бажані потреби людства у електричній енергії у декілька разів перевищують виготовлення! І це при тому, що остання цифра є майже фантастичною - 27-30 трлд. кіловат-годин щороку.
Засоби масової інформації постійно інформують нас про винайдення різноманітних нових, більш екологічно чистих способів добути енергію. Але ж в чому тоді причина повільного зростання частки таких джерел у загальному видобутку енергії. Справа у тому, що досі не знайдено джерела енергії, більш рентабельного за найдавніший спосіб видобутку енергії - спалення. І зараз 80% всієї енергії людство отримує спалюючи вугілля,нафту та нафтопродукти, приролній газ, торф тощо. Але тих запасів енергії, що природа накопичувала сотні мільйонів років, вистачить лише на декількасот рокіів. Отже єдиний спосіб змусити людину перейти на більш екологічно чисті джерела енергії - це прийняття на державному рівні та на рівні світової спільноти низки регулюючих актів, котрі б обмежили видобуток паливних ресурсів. Але ряд держав (перш за все це держави Перської затоки) і не збираються обмежувати таким способом свої прибутки.
Отже основний тягар по збереженню енергії лягає на розвинені держави Північної Америки та Європи. Все більше і більше вчених шукають якомога рентабельніші джерела, котрі б використовували відновлювані ресурси і котрі б змогли хоча б частково замінити паливні. Найбільш підходять такі джерела як використання енергії текучої води та вітру, океанських припливів та відпливів, тепла земних надр та, звичайно, енергії Сонця. Також багатообіцяючими є дослідження, метою яких є спроба повторити термоядерні процеси, що відбуваються на зірках.