Същност

​

За една година Земята получава от Слънцето около 1,96.1021 килокалории лъчиста енергия, която е към 10 пъти повече от всички нейни енергийни запаси взети заедно. Почти същото количество енергия се излъчва от Земята обратно в космоса – затова температурата ѝ не се отклонява от тази, необходима за съществуване на живота в този вид, в който го познаваме (част от енергията, която Земята излъчва в космоса се получава от ядрения разпад).

Слънцето не е просто източник на енергия – то е източник на нискоентропийна енергия[1]. То излъчва фотони с енергия, която е по-висока от енергията на фотоните, които Земята излъчва в космоса (фотоните с по-висока енергия имат по-ниска ентропия). Животът на планетата е възможен благодарение на ниската ентропия, която ни осигурява Слънцето.

​

Производство на електроенергия

​

Използването на слънцето за енергийни цели е познато от древността. То е най-големият напълно възобновяем ресурс за производство на електроенергия, не само на Земята, но и на всички планети и спътници в слънчевата система. Не е тайна, че всички космически кораби и извънземни станции, изпратени от Земята, ползват за основен енергиен източник слънчева енергия. Именно благодарение на това, фотоволтаичните системи имат много висока степен на технологичност и са с много дълъг икономически живот – до 30 години. Те не бяха използвани масово в енергетиката през миналия век. Но в края му и в началото на 21-ви век, те все по-широко навлизат в гражданските сфери. Това е свързано с два известни факта: Първо – дефицитността на конвенционалните енергогорива и второ, но не по-малко важно – напълно природосъобразното производство на електричество.

​

Мащабното ползване на слънчевата енергия за производство на електричество означава оборудването на големи площи със съоръжения за „улавяне“ на слънчевите лъчи в регионите, където излъчването на нашия основен светлинен и топлинен източник е най-силно и където блестящите синкави ареали биха пречили най-малко на населението. Получената по този начин електрическа енергия би могла да служи за разделяне на водата на водород и кислород, като полученият водород бъде транспортиран с кораби или магистрални тръбопроводи до потребителите. Специалистите предполагат, че това ще бъде осъществено до 2050 г.

 

В Исландия се изпитват възможностите за оползотворяване на водорода, макар и на основата на топлината, отделяна от земята, и на водната сила. Предстои да бъде извършена още много изследователска работа. Слънчевата батерия трябва да стане по-ефективна, по-надеждна и преди всичко да функционира по-икономично. При това в бъдеще размерът на елементарните частици ще играе решаваща роля. Благодарение на най-новите покрития с полупроводникови наночастици, чиято големина е само една милионна част от милиметъра, може да се очаква икономия на разходи в размер на 80% в сравнение с използваните днес силициеви технологии за производството на слънчеви батерии.

 

Разработена е нова концепция за чувствителни на цветове нанокристални полупроводникови покрития, която е довела до увеличаване на КПД (коефициент на полезно действие) дори при слабо дифузно осветление – решение, което е идеално за региони с оскъдно слънце. Налагането на фотоволтаичните модули като масов продукт вече е факт. Но цената им все още не е достатъчно конкурентна. Разработването и усъвършенстването продължава да е труден процес и много от първоначалните очаквания не са изпълнени. Независимо от казаното, през последните 20 години цената на съоръженията със слънчеви батерии е паднала с близо 60%.

​

​

Възобновяема енергия

​

Има пет основни възобновяеми енергийни източници:

• Слънчева енергия от слънцето

• Геотермална енергия от топлината в земята

• Вятърна енергия

• Биомаса от растения

• Хидроенергията от течаща вода