Защо не използваме само слънчева енергия? -Александрос Джордж Хараламбидис

Вижте пълния урок на: http://ed.ted.com/lessons/why-aren-t-we-only-using-solar-power-alexandros-george-charalambides

Слънчевата енергия е по-евтина и по-устойчива от настоящите, захранвани от въглища електроцентрали, защо тогава не сме направили промяната? Истинските виновници тук са облаците, което прави слънчевата енергия трудна за контролиране. Александрос Джордж Хараламбидис обяснява как слънчевите кули и панели произвеждат електричество и как учените се опитват да създадат система, която може да функционира дори при облачна покривка.

Урок от Александрос Джордж Хараламбидис, анимация от Ace & Son Moving Picture Co., LLC.

Има доста основателни
причини напълно

да минем на слънчева енергия.

В много случаи тя е по-евтина

и със сигурност по-устойчива

от нашата зависимост от традиционните
електроцентрали,

които използват ресурси като
въглища,

които в крайна сметка
ще се изчерпят.

Защо не заменим

традиционните електроцентрали със
слънчева енергия?

Защото има един фактор,
който прави

слънчевата енергия
много непредвидима:

облачната покривка.

При придвижването на слънчевите
лъчи към Земята,

някои от тях се абсорбират
от атмосферата на Земята,

някои се отразяват обратно
в космоса,

но останалите стигат до
повърхността на Земята.

Тези, които не са отклонени,

се наричат директно излъчвание.

Тези, които са отразени от облаците,

се наричат разпръснато излъчване.

А тези лъчи, които първо са
отразени от повърхност,

като примерно близка сграда,

преди да стигнат слънчевата
енергийна система,

се наричат отразено излъчване.

Но преди да разгледаме как облаците

влияят на слънчевите лъчи
и производството на електричество,

нека погледнем как работят
тези слънчеви енергийни системи.

Първо, имаме слънчеви кули.

Те се състоят от централна кула,

заобиколена от голямо
поле от огледала,

което проследява пътя на слънцето
и фокусира

само директните лъчи върху
една точка от кулата,

нещо като ентусиазиран плажуващ.

Топлината, генерирана от тези лъчи,

е толкова висока, че може да бъде
използвана за кипване на вода,

производство на пара, която задвижва
традиционна турбина,

която произвежда електричество.

Но когато кажем слънчеви
енергийни сситеми,

всъщност говорим за фотоволтаици

или слънчеви панели,

които са системите, най-често
употребявани

за генериране на слънчева енергия.

При слънчевите панели,

фотони от слънчевите лъчи докосват
повърхността на панела

и електрони се освобождават,

за да се получи електрически поток.

Слънчевите панели могат да използват
всички видове на излъчване,

докато слънчевите кули, могат само
да използват директно излъчване

и тук е, където облаците
стават важни,

защото в зависимост от вида и локацията,

по отношение на слънцето,

може да увеличат или намалят

количеството произедено електричество.

Например, дори няколко
купести облака,

пред слънцето, могат да намалят

производството на слънчева
енергия в слънчевите кули

до почти нула, заради зависимостта
от директните лъчи.

В слънчевите панели, тези облаци
ще намалят

произведената енергия също,

въпреки че не толкова,

защото слънчевите панели могат да
използват всички видове излъчване.

Въпреки това, всичко зависи от
точното разположение на облаците.

Поради отражението, или
определен феномен,

известен като разсейване на
сферичните частици (разсейване на Мий),

лъчите на слънцето могат всъщност
да бъдат фокусирани напред

от облаците, за да създадат повече
от 50% увеличение

в слънчевото излъчване,
достигащо до слънчев панел.

Ако това потенциално
увеличение не е взето предвид,

може да увреди
слънчевия панел.

Защо това има значение?

Ами, няма да искате този
урок да свърши

само защото облак е преминал
над панела на Вашия покрив.

В слъчевите кули, огромни резервоари
от стопена сол или масло

могат да бъдат използвани,
за да се съхранява излишната топлина

и да се използва, когато е нужно,

и така решават проблема

с вариращото слънчево
излъчване, за да изравнят

производството на електричество.

Но в случая на слънчевите панели,

към момента няма финансово
достъпен начин

за съхранение на излишната енергия.

Тук е мястото, където традиционните
електроцентрали се намесват,

защото, за да се коригират
всички варирания

в тези слънчеви електроцентрали,

излишно електричество от
традиционните източници,

трябва винаги да е налично.

Но тогава, защо тези традиционни
електроцентрали не се

използват просто за
резервен вариант,

вместо ние, хората,
да зависим от тях

като наш основен източник
на енергия?

Защото е невъзможно за работник

във въглищна мина да бъде уволнен,
или ядрена електроцентрала

да завърти копчето, за да
произвежда

повече или по-малко електричество
в зависимост

от това колко облаци има в небето.

Времето за реагиране ще бъде
много бавно.

Вместо това, за да се реши
проблема с това вариране,

част от електричеството от
традиционните електроцентрали

винаги се произвежда.

В безоблачни дни,

това допълнително електричество
може да бъде изхабено,

но когато небето е облачно,

това ще запълни дупката.

От това зависим в момента

за непрекъсната доставка на енергия.

Поради тази причина,
много изследователи

се интересуват от прогнозирането
на движението

и формирането на облаци
чрез сателитни снимки

или камери, насочени към небето,

за да максимизират енергията
от слънчевите електроцентрали

и да минимизират загубата.

Ако постигнем това,

ще можете да гледате това видео,

захранени само от слънчевите лъчи,

без значение какво е времето,

въпреки че, ако е слънчево,

може да се изкушите
да излезете навън

за по-различна форма на
наблюдаване на облаците.