Страница 2 из 16
Потому Циолковский предлагал строить солнечные электростанции. И рассчитал, что при КПД всего 10 % на каждого жителя Земли, как будто на фараона, бесплатно и круглосуточно работали бы 4000 рабов!
При жизни великого ученого, как известно, никто такими «рабами» не обзавелся. Ну а как обстоят дела сейчас, в начале XXI века? Вот какие факты и цифры привел в одном из своих выступлений генеральный директор научно-производственного объединения «Интерсоларцентр» А.Б. Пинов.
За последние 10 лет в мире накоплен огромный опыт по организации автономного энергоснабжения на основе использования солнечной энергии путем ее преобразования 8 электрическую с помощью фотоэлектрических солнечных панелей, встроенных в крыши домов. Такие установки вырабатывают ныне суммарно 50 млрд. кВт-ч.
Впрочем, несмотря на масштабность этого числа, оно составляет всего лишь 0,5 % от общей выработки электроэнергии на планете. Так что резервы тут огромнейшие! И во всем мире стараются наверстать упущенное.
В ФРГ, например, практический успех первой программы «1000 солнечных крыш» привел к тому, что ныне таких крыш стало уже в 100 раз больше, чем задумывали. Программа «70 000 солнечных крыш» осуществлена в Японии, и уже более 1 млн. крыш оборудовано солнечными элементами в США.
Так выглядит современный дом, крыша которого изготовлена из солнечных фотоэлементов.
Передвижная фотоэнергетическая установка, созданная нашими специалистами.
В России, к сожалению, в основном, ограничивались лишь созданием солнечных элементов для спутников и космических станций. Хотя физические принципы преобразования солнечной радиации были разработаны российскими учеными и специалистами уже давно. В них использованы самые современные теоретические модели и новые конструкции с предельным КПД до 9 3 %.
Для решения этой проблемы в 1996 году Министерством науки и технологий РФ был разработан проект по созданию высокоэффективных кремниевых фотопреобразователей и модулей.
Для их производства была создана научно-производственная фирма «Кварк» в Краснодаре. Спустя два года на фирме «Солнечный ветер» в Краснодаре было налажено экспериментально-опытное производство продукции, характеристики которой соответствуют лучшим мировым образцам. Одновременно было начато внедрение этой технологии в ЗАО ОКБ завода «Красное знамя» (г. Рязань). Там под руководством «Интерсоларцентра» разработан проект организации широкомасштабного производства кремния и кремниевых солнечных элементов и модулей общим объемом до 2 МВт в год.
Промышленная реализация этого проекта позволит создать в России мощное производство, способное поставлять качественные изделия даже на мировой рынок. Так что дела вроде бы движутся. Но все-таки темпы освоения солнечной энергии все еще оставляют желать лучшего.
Между тем, как показывают проведенные исследования и опыты, солнечные фотоэлементы могут с успехом работать не только в районе Краснодара или Сочи, но и практически повсеместно. Зимой в тундре такие агрегаты бесполезны. Зато летом солнце там светит круглые сутки, наверстывая упущенное. А вот, скажем, в Сибири или Забайкалье солнечные установки могут работать круглый год с достаточно высокой эффективностью.
Например, в поселке Кольцово, близ Новосибирска, построен уже целый поселок, где половина потребности в тепле и энергии покрывается за счет нашего светила. А в Бурятии, как показали расчеты, даже при КПД всего 12 % удельная выработка электроэнергии составляет 200 кВт на квадратный метр площади солнечных панелей.
Этапы развития фотоэлектричества в России
1958 г. Запущен первый спутник Земли с солнечными батареями.
1964 г. В пустыне Каракумы, недалеко от Ашхабада, в Туркмении, опробована солнечная батарея с концентраторами мощностью 0,25 кВт для подъема воды.
1967 г. Разработан новый класс фотопреобразователей — многопереходные солнечные элементы из кремния.
1970 г. Технологию ионной имплантации начали применять в производстве солнечных элементов.
1970 г. Разработана технология фотопреобразователей с двусторонней чувствительностью.
1975 г. Прошли испытания солнечные батареи площадью 1 м2 и напряжением 32 кВ для ракетного ионно-плазменного двигателя.
1975 г. Разработана технология солнечных элементов на основе GaAlAs-GaAs. В 1981 г. эти элементы были использованы в лунной космической программе.
1980 г. Разработана технология многопереходных солнечных элементов на основе GaAlAs-GaAs.
1984 г. В Ашхабаде установлена фотоэлектрическая система мощностью 10 кВт с пластиковыми параболическими концентраторами.
1985 г. При преобразовании лазерного излучения солнечными элементами достигнут КПД 8 36 %.
1987 г. Разработана технология очистки металлургического кремния для солнечных элементов.
1989 г. В Краснодарском крае построена «солнечная» деревня мощностью 40 кВт.
1989 г. Разработана специальная технология производства солнечных элементов наземного применения.
1993 г. Достигнут КПД в 30 % для каскадных солнечных элементов на основе GaAlAs-GaAs гетероструктуры на германиевой подложке, разработаны новые классы голографических, призматических, параболических концентраторов и оптических систем на их основе.
Публикацию подготовил С.НИКОЛАЕВ
ИНФОРМАЦИЯ
УПАКОВЩИК ТРАВЫ. В Новосибирске, на предприятии «Сибсельмашспецтехника» разработан новый агрегат — пресс-подборщик и упаковщик зеленой массы для герметичного консервирования свежескошенной травы. Машина бережно сворачивает траву в рулоны весом по 500–800 кг и обволакивает полиэтиленовой пленкой. Внутри без кислорода тут же прекращаются процессы гниения, и трава хранится свежей несколько месяцев. А такой корм дает существенную прибавку удоев.
В Европе подобная технология используется уже довольно давно и доказала свои преимущества. Теперь и в нашей стране стали производить такую технику, специально приспособленную к нашим климатическим условиям. Первая партия подборщиков-упаковщиков уже вышла из цехов предприятия и закуплена окрестными хозяйствами. Причем себестоимость новой машины оказалась вдвое ниже, чем у зарубежных аналогов.
ПЕЧОРСКАЯ НЕФТЬ уникальна по своим данным. Во-первых, ее не выкачивают из глубины посредством скважин, а добывают в рудниках. Дело в том, что здесь нефтепродуктами пропитана губчатая горная порода, из которой нефть выпаривают, то есть разжижают с помощью горячего пара, получая при этом практически готовые смазочные материалы высокого качества. Но самое интересное выяснилось совсем недавно. Оказалось, что эта самая порода, которая раньше шла в отвалы, оказывается еще более ценным минеральным сырьем, чем сама нефть. Как показал анализ, она состоит из оксида титана и оксида кремния. Это, по существу, единственное месторождение титана на территории России.
Наши химики уже разработали технологию освоения этих отвалов. При этом получают карбонитрид титана, с помощью которого можно затем изготавливать сверхтвердые сплавы. Кроме того, из карбида кремния изготовляют нагревательные элементы для электропечей, а также абразивные материалы и другие весьма полезные и перспективные соединения.
САМИ — С УСАМИ. Тараканы некоторых видов способны производить для собственных нужд витамин А непосредственно в организме. Этот факт экспериментально доказали сотрудники Петербургского института эволюционной физиологии и биохимии. До этого наука не знала, что представители фауны способны сами себя снабжать необходимыми витаминами.