Desarrollo y utilización de la energía solar [Cuanto más detallado, mejor]

La gente lleva mucho tiempo trabajando intensamente en el aprovechamiento de la energía solar. La energía solar que recibe nuestra Tierra sólo representa aproximadamente una milmillonésima parte de la energía total emitida por la superficie del Sol, y esta energía equivale a entre 30.000 y 40.000 veces la energía total que requiere el mundo. Se puede decir que es inagotable y utilizable. . Inagotable. En segundo lugar, no hay distinción entre el día y la noche ni entre las cuatro estaciones en el universo, y no hay nubes oscuras ni sombras. La energía de la radiación es muy estable. Por lo tanto, el sistema de generación de energía es relativamente más simple que el sistema de generación de energía en tierra, y en el entorno ingrávido y de alto vacío del universo, los requisitos de resistencia para los componentes del equipo no son demasiado altos. Además, a diferencia de los combustibles fósiles como el petróleo y el carbón, la energía solar no provocará el "efecto invernadero" ni el cambio climático global, ni provocará contaminación ambiental. Debido a esto, la utilización de la energía solar ha atraído la atención de muchos países, y todos compiten para desarrollar diversas tecnologías fotovoltaicas y nuevos materiales fotovoltaicos para ampliar el alcance de aplicación de la energía solar. Especialmente en los últimos 10 años, bajo el ataque de dos grandes crisis, el descenso gradual del volumen de petróleo recuperable y el deterioro del medio ambiente ecológico, esperamos cada vez más con ansias la llegada de la "era de la energía solar". Desde la generación de energía, la calefacción y el suministro de agua hasta diversos dispositivos de generación de energía solar, su rango de aplicación es muy amplio. En algunos campos, la utilización de la energía solar ha comenzado a entrar en la etapa práctica.

De 1974 a 1997, el costo de generar electricidad a partir de células fotovoltaicas semiconductoras de silicio en países desarrollados como Estados Unidos y Japón se redujo en un orden de magnitud: de 50 dólares por vatio a 5 dólares. Desde entonces, la mayoría de los expertos del mundo creen que aún queda un largo camino por recorrer antes de que las plantas de energía solar puedan llegar a ser económicamente competitivas con las centrales eléctricas tradicionales (principalmente térmicas), con costes mucho más bajos que antes. Actualmente, existen muchos proyectos en Estados Unidos y otros países que utilizan piscinas solares para generar electricidad. A orillas del Mar Muerto hay una piscina solar experimental de 7.000 metros cuadrados construida en 1979, que puede proporcionar calor para un generador de 150 kilovatios. Estados Unidos planea convertir 8,3 de sus lagos salados (unos 8.000 kilómetros cuadrados) en una piscina solar para calentar un generador de 600 megavatios. En junio, expertos del Instituto Armenio de Radiofísica anunciaron que el instituto había comenzado a construir "el primer pequeño prototipo experimental" de una planta industrial de energía solar en la región montañosa del país. Las turbinas utilizadas en la central eléctrica no son nuevas, pero han caducado y fueron retiradas del helicóptero. La capacidad instalada es de sólo 100 kilovatios, pero el coste de generación de energía es de sólo 0,5 centavos/kWh y la eficiencia llega a 40-. 50.

Los académicos rusos también han logrado avances notables en la investigación de células solares. Una empresa combinó los propulsores solares de chorro de agua y los propulsores fríos que desarrolló con el proyecto de la piscina solar, añadió recipientes para hielo y otras instalaciones a la piscina solar y diseñó una nueva piscina solar agrícola. Según este diseño, un agricultor de 6 a 8 personas puede construir una piscina solar de 70 metros cuadrados para cubrir la demanda eléctrica de su casa de 100 metros cuadrados durante todo el año. Otra institución de investigación propuso una idea de diseño combinado para centrales eléctricas de piscinas solares, que utiliza bombas de calor, tuberías de calor y otras tecnologías para aprovechar de manera integral la energía solar, el calor geotérmico y el calor residual de los residentes, lo que reduce en gran medida el costo de generar electricidad a partir de piscinas solares. y se puede comparar con la generación de energía térmica en el norte del Cáucaso. Compite con las fábricas y se puede utilizar durante todo el año. Se puede utilizar para aire acondicionado en verano y calefacción en invierno.

Para los países que carecen de recursos de agua dulce, las piscinas solares tienen otro beneficio incomparable: según estimaciones de expertos, construir una piscina solar con una superficie de 2.163 kilómetros cuadrados y una profundidad de 1,2 metros en aguas poco profundas de la costa puede Calienta 10 gigavatios de unidades generadoras y puede producir 2 kilómetros cúbicos de agua dulce al año.

Algunos países avanzados de Europa y Estados Unidos ahora utilizan ampliamente "productos de muro cortina de vidrio fotovoltaico", que son un tipo de silicio de conversión de energía solar sellado en vidrio templado de doble capa (especialmente vidrio laminado, etc.). ) para realizar de forma segura la conversión de energía solar. Nuevos materiales de construcción ecológicos que generan energía eléctrica. El "Plan de construcción fotovoltaica" de Estados Unidos, el "Plan fotovoltaico del millón de tejados" de Europa, el "Proyecto Asahi" de Japón y el "Proyecto Bright" que se ha llevado a cabo en mi país provocarán un aumento de la desarrollo y aplicación de materiales de construcción ecológicos que ahorran energía y son respetuosos con el medio ambiente en el campo de la construcción. La tierra promueve la aplicación de la energía solar en nuevos productos de materiales de construcción.

En los países en desarrollo, los países también están desarrollando y utilizando activamente la energía solar.

Por ejemplo, el gobierno filipino aprobó el primer plan de energía solar ya en 1999. Con la ayuda del "Programa de Asistencia en el Extranjero" del gobierno australiano, se instalaron 1.000 sistemas de energía solar en 263 comunidades de todo el país. El gobierno filipino está implementando actualmente el plan de aplicación de energía solar más grande del mundo. El plan completo cuesta 48 millones de dólares y es el plan de energía solar más grande del mundo hasta el momento. El programa de energía solar**** se divide en dos fases y beneficiará, además de los hogares, a 25 sistemas de riego, 97 sistemas de purificación y distribución de agua, 68 escuelas y centros comunitarios, y 35 clínicas.

Parece que la era de la energía solar con la que toda la humanidad ha soñado está a la vuelta de la esquina, incluyendo ir al espacio para recolectar energía solar y transmitirla a la Tierra y convertirla en energía eléctrica para resolver la energía. crisis que enfrenta la humanidad. Con el avance de la ciencia y la tecnología, esto ya no es un sueño. La primera central de energía solar del mundo, construida por la NASA y el Departamento Nacional de Energía (NDOE), se montará en el espacio en un futuro próximo y pronto empezará a suministrar energía a la Tierra.

En China, la utilización de la energía solar siempre ha sido el tema más candente. Después de años de desarrollo, mi país se ha convertido en la industria con la aplicación más amplia de energía solar y la industrialización más rápida en términos de colectores solares. (incluidos calentadores de agua solares). Las ventas totales en 1998 alcanzaron los 3.500 millones de yuanes y la producción ocupó el primer lugar del mundo. La industria solar de China ya está en funcionamiento. La Academia de Ciencias de China anunció el lanzamiento del "Plan de Acción Occidental", que invertirá 250 millones de yuanes en dos años para llevar a cabo investigaciones sobre generación de energía solar, calefacción solar, aire acondicionado solar y otros aspectos, y establecer una serie de programas de demostración. proyectos. La Zona Nacional de Desarrollo de Alta Tecnología de Hebei Baoding está acelerando la construcción de la base de producción de células solares de silicio policristalino más grande de mi país. Una vez completada la primera fase del proyecto, el proyecto integra células solares, componentes y sistemas de aplicación. La capacidad de producción de 3 MW de células solares de silicio policristalino ha llenado muchos vacíos en el desarrollo y aplicación de la energía solar en mi país y promoverá en gran medida el mercado de producción y venta de vidrio con bajo contenido de hierro para células solares. Sin embargo, desde un análisis general, debido al inicio tardío del sistema nacional de generación de energía solar fotovoltaica, especialmente en el desarrollo y producción de células solares, todavía está por detrás del nivel internacional. En general, todavía se encuentra en una situación de pequeña producción. escala, rango de aplicación limitado, producto único y tecnología atrasada. Las estadísticas aproximadas muestran que actualmente sólo hay cinco plantas de producción de células solares (de silicio monocristalino) en China, con una producción anual de aproximadamente 4,5 megavatios (nota: 1 megavatio (MW) son 1.000 kilovatios), y las instalaciones de cada planta todavía están en el nivel de los importados en la línea de producción. Muchas empresas extranjeras se han centrado en el desarrollo y la producción de células solares de cristal de película fina más avanzadas. Esta nueva generación de células solares avanzadas de cristal de película delgada tiene una eficiencia de conversión de hasta 18,3, que es 3 puntos porcentuales más alta que la eficiencia de conversión promedio actual. Según expertos de la industria, la eficiencia de conversión promedio de las células solares de mi país no es alta. La razón principal es que el grado de localización de materiales especiales es bajo. Por ejemplo, el vidrio para envases depende completamente de las importaciones. El vidrio de sustrato con bajo contenido de hierro aún no puede satisfacer la demanda. Los resultados de la investigación científica no se han transformado rápida y completamente en ventajas industriales.

En la actualidad, la Comisión Estatal de Planificación y la Comisión Estatal de Ciencia y Tecnología han brindado un fuerte apoyo al desarrollo de la tecnología de energía solar y sus aplicaciones, y han participado muchas empresas nacionales. BNBM Group es una de las primeras unidades en tomar la iniciativa en la organización de expertos para inspeccionar la industria de generación de energía solar fotovoltaica en el país y en el extranjero. En 1998, la empresa fue la primera en China en introducir un sistema de generación de energía solar para tejados de 76 kilovatios avanzado internacionalmente, que ha estado funcionando de manera estable con buenos resultados hasta el día de hoy. El sistema genera más de 12 kilovatios hora de electricidad al día, lo que puede satisfacer las necesidades eléctricas de una familia acomodada. El grupo también estableció una empresa conjunta con la empresa suiza ATLANTIS, Beijing-ATLANTIS Solar Technology Co., Ltd., para producir dos series de módulos de generación de energía solar fotovoltaica y módulos de generación de energía para tejados, múltiples variedades de productos de generación de energía fotovoltaica, e introducir el La nueva tecnología de utilización de energía solar líder en el mundo en China.

Hebei Zhenhai Aluminium Group Co., Ltd. es el agente exclusivo de la alemana Piikington Solar Energy International Co., Ltd. en China. Actualmente ha invertido en la producción del embalaje de vidrio para células solares más avanzado del mundo. equipos y materiales de soporte, como equipos de laminación de vidrio húmedo de alta calidad, materiales de lechada húmeda (medios de encapsulación), etc. de German Kemet Chemical Co., Ltd.

La base del Grupo Zhenhai fue la primera en China en instalar un edificio de demostración de muro cortina de vidrio fotovoltaico con un área de más de 100 metros cuadrados en noviembre de 1999. Se completó y se puso en uso. Su operación y efectos de uso son buenos, y. se ha convertido en un importante proyecto de generación de energía solar fotovoltaica y paisaje nacional.

Los colectores solares son la tecnología patentada de la Universidad de Tsinghua y la producción industrializada de Tsinghua Sunshine Company. Actualmente, la producción anual ocupa el primer lugar en el mundo y el rendimiento de su producto es líder mundial en los colectores solares de la marca Sunshine Le de Tsinghua Sunshine Company. Se necesitaron seis o siete años para completar la producción de coleccionistas y coleccionistas a pequeña escala, a escala piloto y a gran escala, y se construyó una planta de producción de coleccionistas con la mayor producción de coleccionistas del mundo, con una producción anual de 5 millones de piezas. que se puede utilizar para la producción de calentadores solares. Con una producción anual de 5 millones de juegos de tubos colectores de vacío totalmente de vidrio con la mayor eficiencia térmica del mundo, se espera que el proyecto alcance los 1.000 millones de yuanes en otros tres años de funcionamiento.

Durante los Juegos Olímpicos de 2008, Beijing se convertirá en el escaparate de aplicaciones de energía solar más grande de China. Los "Nuevos Juegos Olímpicos" encarnarán plenamente el nuevo concepto de "Juegos Olímpicos de protección del medio ambiente y Juegos Olímpicos de ahorro de energía". que entre el 80 y el 90% del alumbrado público alrededor de las sedes olímpicas utilizará generación de energía solar fotovoltaica. Según el plan, entre el 80% y el 90% del alumbrado público alrededor de las sedes olímpicas utilizará tecnología de generación de energía solar fotovoltaica; el 90% del agua caliente para los baños olímpicos utilizará tecnología de captación de calor solar al vacío totalmente de vidrio. Para entonces, durante los Juegos Olímpicos, veremos la aplicación de una serie de tecnologías solares, como farolas solares, teléfonos solares, teléfonos móviles solares e inodoros con cisterna solar. ¡Nuestra vida estará llena de sol!