Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение

 «МОБУ Первомайская СОШ» Соль-Илецкого городского округа Оренбургской области

Реферат

Тема работы: Солнечные электростанции -это энергия будущего

Выполнили: Молчанова Анастасия,

 Молчанова Ольга-ученицы 8 класса

Руководитель: Муканова Даметкен Каримовна,

учитель физики

Содержание:

Введение

Глава I. Источники электроэнергии

1.1 Атомные элетростанции

1.2 Гидроэлетростанции

1.3 Теплоэлектростанции

Глава II. Солнечные электростанции

2.1 История солнечных батарей.

2.2 СЭС- источник энергии

2.3 Факторы, влияющие на выбор СЭС

2.4 Строительство СЭС в Соль-Илецком районе.

Заключение

Литература

Введение: В настоящее время энергетических ресурсов не хватает для удовлетворения потребностей человека. Энергия необходима для обеспечения жизнедеятельности человека. Не все источники энергии являются безопасными. Ядерные катастрофы, которые происходили, на атомных электростанциях подтолкнули к разработке новых источников энергоресурсов, более экологически чистых.

Тема нашей работы «Солнечные электростанции  это энергия будущего»

Цель: Изучить, что представляют собой  солнечные электростанции, и как преобразовать солнечную энергию  в электрическую, как  станции влияют на окружающую среду.

Задачи:

1.Изучить по разным источникам информации, об источниках энергии.

2.Анализ положения дел в стране с переходом  на использования СЭС.

3.Подготовка  предложений по решению экологических проблем  с помощью СЭС.

4.Пропаганда через средства информации.

5.Оформление результатов в виде презентации.

6.Представить работу одноклассникам, чтобы заинтересовать их данной проблемой.

Объект исследования: Солнечная электростанция

Предмет исследование: Влияние на экологию местности

Между селами Тамар-Уткуль и Первомайское строится солнечная электростанция. Мы выбрали эту тему, потому что мы хотим больше узнать о солнечных электростанциях, и  как  станции влияют на окружающую среду.  В год экологии, и не только, нас волнует, могут ли солнечные батареи нанести вред нашей флоре и фауне».

I.На сегодня главной проблемой  человечества является нехватка энергетических ресурсов.

Решение этой проблемы в настоящее время  использование  источников энергии, таких как солнце и ветер. Энергия Солнца огромна. И если бы человек смог взять у Солнца хотя бы один процент поступающей от него энергии, то энергетическая проблема не вставала бы перед человечеством еще многие столетия. Уже более полувека Солнце обеспечивает энергией космические аппараты на орбите. Экологически чистая и неиссякаемая энергия Солнца – это будущее и земной энергетики

Исходя из этого, у нас возникло желание познакомиться с принципом работы солнечных электростанций и устройством солнечных батарей.

На различных  электростанциях вырабатывают электроэнергию: АЭС, ГЭС, ТЭС.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           1.1. Атомные электростанции (АЭС)  использует энергию, выделяющуюся при ядерной реакции. Атомные электростанции являются более «чистым» способом производства электроэнергии. Они производят большое количество энергии, потребляя при этом малое количество топлива. Топливом им служат радиоактивные элементы, такие как уран и плутоний.  АЭС таит в себе разрушительный потенциал; крупная авария может вывести из хозяйственного использования тысячи километров земли, а также проблема  с утилизацией отходов.

2. Гидроэлектростанции (ГЭС)   используют  энергию рек,  энергию падающей воды. Огромные площади земель затопляются, вода в водохранилищах загрязняется, так как накопляются отходы. ГЭС наносит непоправимый вред популяциям рыб.  Сегодня доля в мировом производстве электроэнергии составляет около 20

 3.Теплоэлектростанции (ТЭС) электростанции превращают химическую энергию топлива в тепловую, а затем механическую и в электрическую. Эти станции дают много отходов, а топливо для них дорогое. И, прежде всего, химическое загрязнение, связанное со значительными выбросами в атмосферу таких загрязнителей, как оксиды азота, углерода, диоксид серы, зола

II. Солнечные электростанции. Солнечные электростанции работают на возобновляемом ресурсе, они заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению. Причина поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений.

2.1 История солнечных батарей

Еще в древности люди начали задумываться о возможностях применения солнечной энергии. По  легенде, великий греческий ученый Архимед с помощью системы зажигательных зеркал сжег неприятельский флот, осадивший его родной город Сиракузы. 

Впервые на взаимосвязь солнечного света и электричества обратил внимание Александр-Эдмон Беккерель. Он открыл явление фотоэффекта, представляющее собой излучение электронов под воздействием солнечного света в 1839 году.

В 30-х годах физик А. Ф. Иоффе высказал мысль о использовании полупроводниковых фотоэлементов в солнечной энергетике, где КПД =1%

В начале 50-х годов XX века американские ученые Пирсон, Фуллер и Чапин открыли и запатентовали кремниевый солнечный элемент с КПД около 6 процентов. В 1957 году в СССР был запущен первый искусственный спутник с применением фотогальванических элементов, а в 1958 г. США произвели запуск искусственного спутника Explorer 1 с солнечными панелями. С 1958 года кремниевые солнечные батареи стали основным источником энергии для космических кораблей и орбитальных станций.

В 1970 году в СССР Жоресом Алферовым и его соратниками была создана первая высокоэффективная гетероструктурная (с применением галлия и мышьяка) солнечная батарея. К середине 70 годов прошлого века удалось поднять КПД солнечных элементов до 10 процентов. После этого наступила полоса застоя почти на два десятилетия.

 В наше время солнечные электростанции напрямую преобразуют энергию солнца в электроток. Их главные элементы – солнечные батареи на основе полупроводниковых материалов. Солнечная батарея — это несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток. Их принцип работы основан на возникновении тока на границе двух полупроводников разной проводимости под действием ультрафиолетовых лучей. Эффективность кремниевых станций в среднем достигает 20%, однако уже разработаны фотоэлементы с гораздо большей производительностью (порядка 40%). Принцип работы самой электростанции базируется на фотоэлектрических панелях.  Мощность одной панели– 150 Вт. В комплектацию так же входят аккумуляторы, инверторы и контролер заряда

2.2. Наиболее доступными являются солнечные батареи, которые  обычно изготавливаются из кремния. Луч ультрафиолета  воздействует на частицы кремния, что приводит к явлению внутреннего фотоэффекта. В полупроводниках, под действием солнечного света, образуются «дырки» и электроны, которые начинают хаотично двигаться. Это и есть переменный ток. Однако чистый кремний практически никогда не используют при их производстве. На характеристики солнечных батарей влияют материалы, из которых изготовлены пластины. Для положительного заряда в качестве примеси к кремнию чаще всего используют бор, а для отрицательного – мышьяк.

Для того  чтобы  солнечные батареи работали зимой так же, как и летом – в пластины добавляют специальные примеси: галлий, медь, арсенид, кадмий, теллурид, селен. Это делается для того чтобы сделать их менее чувствительными к перепадам температуры. Это делает элементы солнечной батареи зимой более надежными, и снижает риск их поломки.

 На запуск солнечных батарей затрачивается государством больше капиталовложения, но в конечном итоге они самоокупаются. Солнечные батареи это фотоэлектрический генератор, который превращает солнечное излучение в электричество.

Благодаря солнечным панелям обеспечиваются электроэнергией города, сёла, плавают суда и летают самолёты.

В настоящее время использование энергии солнца и дорогостоящих солнечных аккумуляторных систем стало  экономически оправданным для нашей местности.

 Так как стоимость полезных ископаемых растёт, уменьшается запас топлива

-водные ресурсы истощаются

-разумная государственная политика делает использование солнечных электростанций выгоднее

-КПД солнечных батарей повышается

2.3 Компания «Авелар Солар технолоджи » под руководством директора Ольги Щуткиной и начальника управления по  реализации проекта Мстислава Арапова  строит солнечную электростанцию  в районе села Тамар-Уткуль на площади 100га, стоимостью 2,75 млрд. рублей  запуск объекта планируется на апрель текущего года.

70% комплектующих  для строительства СЭС в Соль-Илецком  городском округе, включая солнечные панели, произведённых в России.

Реализация данных проектов  приведёт к сохранению экологически  чистой энергии, увеличения налогов в бюджет.

2.2 Факторы, влияющие на выбор СЭС:

Положительные стороны:

-Экологичность. Не вызывает загрязнения природы.

-Доступная цена. Если велико солнечное освещение в течении года    солнечные электростанции другие источники электроэнергии .  Сейчас цена на фотоэлементы сравнительно высокая, но с ростом цен на ископаемые энергоносители этот недостаток преодолевается.

-Долговечность. Качественные солнечные батареи используют 25 лет. При том, что уход за ними не требует от персонала особенно больших знаний. Вследствие этого солнечные батареи становятся все более популярными в промышленности и быту

-Комплектность. Не занимает  много места, комплексный способ обеспечения электричеством;

 -Автономность. Независимость от центрального электроснабжения;

Отрицательные  стороны:

 - Несмотря на экологичность, солнечные батареи могут наносить и вред флоре и фауне.  Соединения кремния могут наносить небольшой вред окружающей среде, однако по сравнению с последствиями сжигания природного топлива такой ущерб - капля в море

-высокую стоимость оборудования и его монтажа;

 -зависимость от погодных условий;

 -низкий КПД (в среднем 20 %, хотя ведутся работы по увеличению КПД).

Эффективность солнечных батарей в России: по современным исследованиям солнечная энергия составляет 1367 Ватт за 1 м ². На экваторе через атмосферу до земли доходит 1020 Вт. На территории России в среднем можно получить 163, 2 ВТ на 1 м².

Если в Москве, к примеру, установить солнечные батареи по углам 40⁰ , то в год вырабатывается электроэнергия 187,6 гВт/ч.

Если 1 кВт/ч стоит 3 рубля, то условная стоимость выработанной энергии будет 561 млн.руб.

Заключение.

Наше исследование завершено. Мы нашли достоинства и недостатки СЭС.

Мы выяснили, что солнечная энергия – энергия будущего, надежда всего человечества.

В строительство солнечных электростанций вкладывают свои инвестиции страны, её считают главной альтернативой традиционным энергоносителям. Мировой лидер в этой сфере – Германия.

Наше исследование помогло понять  значимость темы, определить свое отношение к солнечным электростанциям. Мы согласны с тем, что использование солнечной энергии не вызывает загрязнений природы. Это способ получения дешевой  энергии. Но в то же время оно вызывает гибель птиц.

Литература:

1.Андреев С.В. Солнечные электростанции,2015

2. Ильин А.К., Ковалев О.П. Нетрадиционная энергетика в Приморском крае: Ресурсы и технические возможности. – Владивосток: ДВО РАН, 1994. – 41 с.

3. Михеев Г.М.Электростанции и электрические сети. 

4. Проблемы и перспективы развития возобновляемых источников энергии в России. Материалы круглого стола / Под общ. ред. акад. Ю.В. Гуляева. – М.: НИЦ Инженер, 2003. – 96 с

8. Шишкин Н.Д. Малые энергоэкономичные комплексы с возобновляемыми источниками энергии. – М.: Готика, 2000. – 236 с

Интернет ресурсы

аэс станции фото

гэс станции фото

тэс станции фото