Mavzu: quyosh energetikasi

MAVZU:QUYOSH ENERGETIKASI

REJA
1.Quyosh nuri haqida
2.Jahonda quyosh energiyasida bòlgan ehtiyojlar
3.Òzbekistoda quyosh energiyasida bolayotgan yangilikalar

Quyosh nurlari har yili yerga 62×1016  kvt soatga teng energiya olib keladi. Bu energiyaning 60% yer atmosferasi, 25,5% okean va dengiz, 14,5% quruqlikni isitishga sarf boʻladi. Bundan 2,5% shamolning mexanik energiyasiga, 0,14% daryolar harakatining mexanik energiyasiga, 0,12% turli xil yoqilgʻi torf, oʻtin, neft, toshkoʻmir va yonuvchi slanetsning kimyoviy energiyasiga aylanadi. Yerning koʻndalang qismi yuzasi 127,6×106��2  ekanligini eʼtiborga olsak, yerga tushadigan quyosh nurining energiyasi 176,6×1012  kVt, demak bir yilda yerga 1,56×1018  kVt soat quyosh energiyasi tushadi[1].

Bino tomiga oʻrnatilgan quyosh panellari
Quyoshning nurlari yerga yiliga 15 milliard MVt soat shamol energiyasini, 33 milliard MVt soat suv energiyasini olib keladi. Oʻrmonlarda esa quyosh nurlari tufayli yiliga 220 milliard MVt soat energiya toʻplanadi. Bundan tashqari, quyosh energiyasi tufayli ming-ming yillar mobaynida yer bagʻrida ulkan energiya zahiralari jamgʻarilgan. Yer ostida yotgan toshkoʻmirda 3580 milliard MVt soat, torfda 480 milliard MVt soat, yonuvchi slanetslarda 700 milliard MVt soat, tabiiy gazda 80 milliard MVt soat energiya zahirasi mavjud. Bugungi kunda quyosh ulkan yadro reaktoriga oʻxshashligi maʼlum, unda yuqori bosim va haroratda yadro reaksiyasi sodir boʻladi. Bu reaksiya tufayli vodorod geliy yadrosiga aylanishi jarayonida esa quyosh reaktorining aktiv zonasidagi harorat 10 million darajadan ham ortib ketadi. Quyoshdagi bu reaksiya sekundiga 560 million tonna geliy ishlab chiqarib, 4 million tonna vodorod energiyasiga aylantiradi. Quyosh energiyasidan foydalanishga olis oʻtmishda ham urinib koʻrishgan. Qadimgi yunon olimi Arximed quyoshning nurini koʻzgular sistemasi orqali tushirib, rimliklarning kemalarini yondirib yuborgani toʻgʻrisida tarixda yozib qoldirgan[2].

Quyosh energiyasi

Yerda quyosh energiyasining ajoyib ta'minoti mavjud. Quyosh, o'rtacha yulduz, 4 milliard yildan ziyod yonadigan termoyadroviy reaktordir. Bu dunyoning energiya ehtiyojlarini bir yilga etkazib berish uchun bir daqiqada etarli energiya beradi. Bir kun ichida bizning hozirgi aholi 27 yil ichida iste'mol qiladigan quvvatdan ko'ra ko'proq energiya beradi. Darhaqiqat, "uch kunlik vaqt davomida Yerga zarba beruvchi quyosh nurlari miqdori barcha fotoalbom energiya manbalarida saqlanadigan energiyaga tengdir".
Quyosh energiyasi - bu bepul, tugamaydigan bir manba, ammo u nisbatan yangi g'oyadir. Issiqlik uchun quyosh energiyasidan foydalanish qobiliyati birinchi kashfiyot edi. Shveytsariyalik olim Horace de Saussure 1767 yilda birinchi termal quyosh kollektorini qurdi va keyinchalik suvni isitish va ovqat pishirish uchun ishlatildi. Quyosh suv isitgichi uchun birinchi tijorat patent 1891 yilda AQShning Klarens Kempga yo'l oldi. Ushbu tizimni ikki Kaliforniya boshqaruvchisi sotib oldi va 1897 yil Pasadenada uylarning uchdan biriga o'rnatildi.
Quyosh energiyasidan elektr energiyasi ishlab chiqarish ikkinchi kashfiyot edi. 1839 yilda frantsiyalik fizik Edmund Becquerel quyosh energiyasi "fotovoltaik ta'sir" (foto = yorug'lik, voltaik = elektr salohiyati) keltirib chiqarishi mumkinligini anglab etdi. 1880-yillarda selenyum fotovoltaik (PV) hujayralari 1-2 foizli rentabellik bilan elektr energiyasiga aylana oladigan ("quyosh xujayrasining samaradorligi fotovoltaik kameradan elektr energiyasiga aylantirilgan mavjud quyosh nurining ulushi" deb nomlanadi) Konversiya amalga oshmadi. Shuning uchun fotovoltaik quvvati "ko'p yillar davomida qiziqish bo'lib kelgan, chunki quyosh nurini elektrga aylantirganda juda samarasiz edi". Albert Eynshteyn 1900-yillarning boshlarida «fotoelektr ta'sirini» tushuntirishni taklif qilguniga qadar emas, balki, u fotovoltaik ta'sirini tushunishga tushgan odamlar uchun Nobel mukofotini qo'lga kiritgan.
ligi konvertini siqib chiqargani bois, biz quyosh energiyasidan mamlakatning elektr energiyasiga bo'lgan talabining katta qismini ishlab chiqaradigan kunni tasavvur qilishimiz mumkin". Har qanday takomillashtirish va keyingi xarajatlar ham kosmik ilovalar uchun juda muhimdir. Shuningdek, pulni tejash uchun to'g'ri elektr kompaniyasini topishga harakat qiling. Quvvat kompaniyalari bunday qarorlardan foyda olishda sizga yordam berishi mumkin.
Quyosh texnologiyasi 1904 yilda Carnegie Steel Company shirkatidan Uilyam Jey Bailey yalıtımlı qutisi va mis bobinlerle bir kollektsiyani ixtiro qilganida, hozirgi kundagi dizayni ilgari surdi ". 1950 yillarning o'rtalariga kelib Bell Phone Labs 4% rentabellikga, keyinchalik esa 11% rentgen PV kamerasiga ega bo'ldi. Keyinchalik, quyosh energiyasiga bo'lgan qiziqish kuchayib ketdi. 1950 va 1960 yillar oxirida kosmik dasturi fotovoltaikani rivojlantirishda faol ishtirok etdi. "Hujayralar sun'iy yo'ldoshlar uchun mukammal elektr energiya manbai edi, chunki ular mustahkam, engil va past quvvat talablariga ishonchli tarzda javob berishi mumkin edi". Afsuski, hujayralar ularni samarali va engil qilish uchun yuqori xarajat evaziga foydalanish uchun amaliy emas edi, shuning uchun qo'shimcha tadqiqotlar zarur edi.
Quyosh energiyasi katta salohiyatga ega bo'lishi mumkin edi , ammo fotoalbom yoqilg'ilar yanada arzonroq va mavjud bo'lganda, u yonib ketgan. "Faqat so'nggi bir necha o'n yilliklar davomida energiya talablari ortib borayotgani, ekologik muammolarni ko'tarish va fotoalbom yoqilg'isi resurslarini qisqartirish bizni muqobil energiya variantlarini ko'rib chiqdi, biz bu ulkan resursni haqiqatdan ham ekspluatatsiya qilishga qaratdik". Misol uchun, AQSh Energetika vazirligi 1973-1974 yillardagi neftni embargo paytida 3000 dan ortiq PV tizimlarini o'rnatish va sinovdan o'tkazdi. 1970-yillarning oxiriga kelib energetika kompaniyalari va davlat idoralari PV sanoatiga sarmoya kiritgan va "modulni rivojlantirishda ulkan tezlashtirish" sodir bo'lgan. 1990-yillardagi Ko'rfaz urushi davrida quyosh energiyasini takomillashtirish ishlari qayta ko'rib chiqildi.
Birinchi amaliy quyosh kameralar 30 yil avval ishlab chiqarilgan» deb hisoblasa, biz uzoq yo'lni bosib oldik. Shaxsiy uylar uchun yagona va o'ziga xos quyosh energiyasi tizimlarini loyihalashtirish bo'yicha quyosh kasb-hunar kompaniyalari profligati endi hech qanday bahona emas. uyingiz uchun quyosh energiyasini ko'rib chiqing. Samaradorlikning eng katta zarbalari "transistor va unga qo'shilgan yarimo'tkazgich texnologiyasi" paydo bo'ldi. Ishlab chiqarish qiymati o'rta asrning kosmik dasturida nima bo'lganligi taxminan 1/300 ga tushib ketdi va 1950-yillarda har bir vatt uchun 200 dollardan sotib olish narxi hozirda atigi 1 dollar uchun 1 dollargacha tushdi. 2008 yil avgust oyidan boshlab, AQSh Energetika vazirligi milliy yangilanadigan energiya laboratoriyasining yangi jahon rekordini 40,8% gacha oshirdi
Bugungi kunda xuddi shu ikki shaklda quyosh energiyasidan foydalanamiz , termal va fotovoltaik. Birinchi quyosh nurlari kontsentratlar uni issiqlikka aylantiradi va "binolarni isitish, issiq suv bilan ta'minlash, elektr energiyasi ishlab chiqarish, quruq ekinlarni yig'ish yoki xavfli chiqindilarni yo'q qilish" uchun bug 'generatoriga yoki dvigatelga o'tkaziladi.Elektr energiyasi, isitilgan suyuqlik turbinalar yoki boshqa mexanizmlarni boshqarganda hosil bo'ladi.Quyosh energiyasining ikkinchi shakli elektrni bevosita harakatlanmagan qismlarsiz ishlab chiqaradi.Bugungi fotovoltaik tizim kremniydan, er qobig'ining ikkinchi eng ko'p elementlaridan tashkil topgan hujayralardan iborat. "Quvvat quyosh nurlari yarimo'tkazgich materialini urib, elektr tokini yaratganda ishlab chiqariladi". Tizimning eng kichik qismi hujayra hisoblanadi.Birgalikda hujayralar bir modulni hosil qiladi va simli panellar panelni tashkil qiladi. Bir guruh panellar qator deb ataladi va bir nechta massivlar qator qatorni tashkil qiladi.
Fotovoltaik quyosh energiyasining bir qancha afzalliklari mavjud bo'lib , uni "dunyodagi eng istiqbolli energiya manbalaridan biri" deb hisoblaydi. Bu ifloslantiruvchi, parchalanadigan harakatlanuvchi qismlarga ega emas, ozgina parvarishlashni talab qilmaydi va nazorat qilishni talab etmaydi va 20-30 yilga kam ishlaydigan harajatlarga ega. Ayniqsa, noyobdir, chunki keng ko'lamli o'rnatish talab qilinmaydi. Masofali hududlar, kerak bo'lganda kichik yoki katta tizimni qurib, osonlik bilan o'z elektr ta'minotini etkazib berishi mumkin. Quyosh energiyasini ishlab chiqaruvchi kuchlar oddiy uylarga, maktablarga yoki korxonalarga tarqatiladi, bu erda ularni yig'ish uchun qo'shimcha ishlab chiqarish yoki er maydonlari talab qilinmaydi va ularning vazifasi xavfsiz va tinchdir. Jamiyatlar o'sishi bilan, quyosh energiyasidan ko'proq energiya ishlab chiqarish imkoniyati mavjud bo'lishi mumkin ". Shunday qilib, energiya ishlab chiqarish odatiy keng ko'lamli energiya tizimlarida bo'lgani kabi, ishlab chiqarish quvvatini yo'qotmasdan, o'sib borayotgan ehtiyojlar bilan birga davom etishga imkon beradi." Bu xususiyatlarni ko'mir, neft, gaz yoki atom energiyasi bilan taqqoslang va tanlov juda oson. Quyosh energiyasi texnologiyalari toza, yangilanishi mumkin va energiya manbalarini taqdim etadi.
Quyosh energiyasi bugungi kunda rivojlanayotgan mamlakatlarda, fotovoltaiklar bozorining eng tez o'sib borayotgan segmentida eng ko'p talab qilinmoqda. Odamlar quyoshni erga urib, quyosh energiyasini sezilarli energiya tanloviga aylantirganda elektrsiz ketadi. "Hukumatlar modulli, markazsizlashtirilgan xarakterini o'z mamlakatlaridagi minglab chekka qishloqlarning elektr ehtiyojlarini to'ldirish uchun ideal deb topishmoqda". Odamlarning an'anaviy elektr energiyasini to'lash uchun pullari yo'q bo'lgan uzoq hududlarga qimmatbaho elektr uzatish liniyalarini kengaytirishdan ko'ra ancha amaliyroq.

Hindiston 100 000 atrofida qishloqni elektr energiyasi bilan ta'minlash va 500 ming qishloqda quyosh energiyali telefonlarni o'rnatish rejalari bilan dunyodagi eng yirik PV modul ishlab chiqaruvchilardan biri bo'lib qolmoqda. 2000 yilga kelib, Meksika quyosh energiyasiga ega 60 ming qishloqni elektrlashtirishni rejalashtirmoqda. Zaire kasalxonasi Bulapasi yiliga 50 ming poliklinika xizmatini ko'rsatadi va konditsionerdan rentgen qurilmasiga qadar quyosh energiyasidan to'liq foydalanadi. Marokash bozori, gilamlar, kalay va quyosh panellari yonma-yon sotiladi. Ehtimol, mamlakatning quyosh energiyasiga bo'lgan sadoqati eng yaxshi namunasi - Isroilda. 1992 yilda barcha uy xo'jaliklarining yarmidan ko'pi (700 ming) suvlarini quyosh energiyasi tizimlari bilan isitgandilar. Va har yili 50 ming yangi qurilma mavjud.

quyosh energiyasidan foydalanish. Quyosh energiyasidan foydalanish uchun aniq to'rtta keng kategoriya mavjud: sanoat, qishloq uyi, tarmoqqa ulangan va iste'molchi / yopiq. Sanoat manbalari oxirgi 30 yil ichida quyosh energiyasidan foydalanishning eng katta turlarini ifodalaydi. "Telekommunikatsiya, neft kompaniyalari va avtomagistral xavfsizligi uskunalari quyosh energiyasidan ishonchli, doimiy elektr quvvatlariga asoslangan. Yo'l-yo'riqli qutilar va yoritilgan avtomobil yo'llarining belgilari quyosh energiyasiga ishonib topshirilgan simi bog'lanishlari yoki dizel generatorlari bo'lmagan ishonchli xizmatlarni taqdim etish uchun ishlatiladi. Dengiz shamollari va boshqa uzoq bo'lmagan hududlarda ishlaydigan boshqa qurilma kabi navigatsion tizimlar quyosh energiyasi uchun ideal dastur hisoblanadi, chunki "yuk talablari yaxshi ma'lum va ishonchli kuch talablari eng yuqori". Qishloq joylarida "kabinalar, uylar, qishloqlar, klinikalar, maktablar, fermer xo'jaliklari, shuningdek, shaxsiy chiroqlar va kichik jihozlar" kiradi. Grid-bog'langan tizimlar tijorat saytini yuqori talabni qondirish uchun etarli energiya bilan ta'minlash yoki oilaning maishiy ta'minotini to'ldirish uchun mavjud grid tarmog'i bilan quyosh energiyasini birlashtiradi. PV kameralar iste'molchi / yopiq xonalarda soat va kalkulyator; PV modullari kuch-kompyuterlar va radiolar.
Quyosh energiyasining amaliy va ekologik xavfsiz tabiati butun dunyodagi odamlarga ta'sir ko'rsatadi va bu asbob-uskunalarni sotishda seziladi. " Seimens Solar" ning fikriga ko'ra, PV kameralari va modullari ishlab chiqarish 1990 yilda 40 MVtdan uch barobarga oshdi va 1998 yilda 120 MVtni tashkil qildi. "So'nggi o'n yil mobaynida jahon miqyosida har yili o'rtacha 15% gacha savdo hajmi oshib bormoqda. kelgusi o'n yil ichida bozorni 15 foizga oshirishni davom ettirishning haqiqiy imkoniyati bo'lib, 2010 yilga kelib jahon ishlab chiqarish quvvati 1000 MVt, fotovoltaiklar esa 5 milliard dollarni tashkil qilishi mumkin. "
Quyosh energiyasidan foydalanishning faqat ikkita asosiy kamchiliklari mavjud : quyosh nurlari va uskunalar narxi. Quyosh nurining miqdori "geografik joylashuvga, kunduz vaqtiga, mavsumga va bulutlarga qarab o'zgarib turadi" AQShning janubi-g'arbiy qismida quyosh nurlari uchun dunyoning eng yaxshi hududlaridan biri bo'lib, global miqyosda quyosh intensivligi yuqori bo'lgan boshqa joylar Osiyo, Afrika va Lotin Amerikasi. " Shuningdek qarang: barqaror uy dizayni
Biroq, Sibirda yashovchi kishi ushbu yangilanadigan manbadan ko'p foyda ko'rmaydi. Va "quyosh energiyasi texnologiyalari katta texnologik va iqtisodiy jihatdan yaxshilangan bo'lsa-da, an'anaviy energiya manbalaridan ancha qimmat." Biroq, quyosh uskunasi oxir-oqibat, o'ziga xos mavqega ega bo'lgan quyoshga qarab, 2 dan 5 yilgacha pul to'laydi. Keyinchalik, "Kristalli silikonli quyosh modullarining energiyani tejash vaqti" deb nomlangan maqolaga ko'ra, foydalanuvchi qurilmaning ishlash muddati tugagunga qadar deyarli erkin energiya manbasiga ega bo'ladi. Kelgusi takomillashtirish rejalari 1 yildan 3 yilgacha uzaytirilishi mumkin.
Quyosh energiyasining narxini pasaytirishning eng yaxshi usuli , hujayraning samaradorligini oshirishdir, deydi DOE fotovoltaiklar milliy markazi direktori Larri Kazmerski. "NCPVdagi olimlar va tadqiqotchilar quyosh hujayralarining samaradorligi konvertini siqib chiqargani bois, biz quyosh energiyasidan mamlakatning elektr energiyasiga bo'lgan talabining katta qismini ishlab chiqaradigan kunni tasavvur qilishimiz mumkin". Har qanday takomillashtirish va keyingi xarajatlar ham kosmik ilovalar uchun juda muhimdir. Shuningdek, pulni tejash uchun to'g'ri elektr kompaniyasini topishga harakat qiling. Quvvat kompaniyalari bunday qarorlardan foyda olishda sizga yordam berishi mumkin.


Rossiya, AQSh, Fransiya, Angliya, Avstraliya, Argentina, Niderlandiya, Hindiston, Germaniya, Isroil, Kanada, Italiya, Yaponiya va boshqa koʻpgina rivojlangan mamlakatlarda noanʼanaviy energiya manbalaridan foydalanish boʻyicha olimlar olib borgan tadqiqotlar yaxshi natijalar bermoqda. Jumladan, Germaniya, Isroil, va AQSh da quyosh energiyasidan foydalanib, 30-35% uylar qish faslida isitilib, yoz oylari sovitilmoqda[5]. 1878-yilda Parijdagi universal koʻrgazmada Avgustin Mouchot quyosh bugʻ dvigatelini muvaffaqiyatli namoyish etdi, ammo arzon koʻmir va boshqa omillar tufayli rivojlanishni davom ettira olmadi.1897-yilda amerikalik ixtirochi, muhandis Frank Shuman quyosh energiyasini efir bilan toʻldirilgan kvadrat qutilarga aks ettirish orqali ishlaydigan kichik koʻrgazmali quyosh dvigatelini qurdi, qaynash nuqtasi suvga qaraganda pastroq va ichkarida qora quvurlar oʻrnatilgan. 1908-yilda Shuman yirik quyosh elektr stantsiyalarini qurish niyatida Sun Power kompaniyasini tuzdi. U texnik maslahatchisi Ackermann va britaniyalik fizik Charlz Vernon Boys bilan birga quyosh energiyasini kollektor qutilarida aks ettirish uchun nometall yordamida takomillashtirilgan tizimni ishlab chiqdi, bu esa isitish quvvatini endi efir oʻrniga suvdan foydalanish mumkin boʻlgan darajada oshirdi. Shuman keyin past bosimli suv bilan ishlaydigan toʻliq hajmli bug 'dvigatelini qurdi va bu unga 1912-yilga kelib butun quyosh dvigatellari tizimini patentlash imkonini berdi[6].
Shuman 1912-1913-yillarda Misrning Maadi shahrida dunyodagi birinchi quyosh issiqlik elektr stantsiyasini qurdi. Uning zavodi 45-52 kilovatt elektr energiyasini berardi. Birinchi jahon urushining boshlanishi va 1930-yillarda arzon neftning topilishi quyosh energiyasining rivojlanishini toʻxtatgan boʻlsa-da, Shumanning qarashlari va asosiy dizayni 1970-yillarda quyosh issiqlik energiyasiga qiziqishning yangi toʻlqini bilan qayta tiklandi. 1916-yilda Shuman ommaviy axborot vositalarida quyosh energiyasidan foydalanishni targʻib qilib, shunday degan edi:
Biz tropiklarda quyosh energiyasining tijorat foydasini isbotladik va neft va koʻmir zahiralarimiz tugagandan soʻng, insoniyat quyosh nurlaridan cheksiz quvvat olishi mumkinligini koʻproq isbotladik.

Fransiyadagi quyosh sandoni