सौर विकिरण भूमि की सतह, महासागरों (पृथ्वी की सतह का लगभग 71% भाग) और वायुमंडल द्वारा अवशोषित किया जाता है। वायुमंडलीय संवहन, वाष्पीकरण और जल वाष्प के संघनन के माध्यम से सौर ऊर्जा का अवशोषण जल चक्र के पीछे प्रेरक शक्ति है और हवाओं को चलाता है। समुद्र और भूमि द्वारा अवशोषित सूर्य की किरणें पृथ्वी की सतह पर औसत तापमान बनाए रखती हैं, जो अब 14 डिग्री सेल्सियस है। पौधों के प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से, सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है, जिसे भोजन, लकड़ी और बायोमास के रूप में संग्रहीत किया जाता है, जो अंततः जीवाश्म ईंधन में बदल जाता है।

संबंधित वीडियो

उपयोग की संभावनाएँ

सौर ऊर्जा पवन ऊर्जा, पानी, समुद्री गर्मी, बायोमास का एक स्रोत है, और सहस्राब्दियों से पीट, भूरा और कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस के निर्माण का कारण भी है, लेकिन यह अप्रत्यक्ष ऊर्जा हजारों और लाखों में जमा हुई है। साल। सौर ऊर्जा का उपयोग सीधे बिजली और गर्मी के स्रोत के रूप में भी किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, ऐसे उपकरण बनाना आवश्यक है जो सूर्य की ऊर्जा को छोटे क्षेत्रों और छोटी मात्रा में केंद्रित करें।

वायुमंडल, भूमि की सतह और महासागर द्वारा अवशोषित सौर ऊर्जा की कुल मात्रा प्रति वर्ष लगभग 3,850,000 एक्साजूल (ईजे) है। एक घंटे में, यह पूरे वर्ष 2002 में पूरी दुनिया द्वारा उपयोग की गई ऊर्जा से अधिक है। बायोमास का उत्पादन करने के लिए प्रकाश संश्लेषण में प्रति वर्ष लगभग 3,000 ईजे लगते हैं। पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाली सौर ऊर्जा की मात्रा इतनी बड़ी है कि एक वर्ष में यह सभी गैर-नवीकरणीय स्रोतों: कोयला, तेल, यूरेनियम अयस्कों से उत्पन्न होने वाली ऊर्जा से लगभग दोगुनी हो जाएगी।

""वार्षिक सौर विकिरण इनपुट और मानव ऊर्जा खपत"" 1
रवि	3 850 000
हवा	2 250
बायोमास क्षमता	~200
विश्व ऊर्जा खपत 2	539
बिजली 2	~67
1 एक्साजूल में आपूर्ति की गई ऊर्जा 1 ईजे = 10 18 जे = 278 टीडब्ल्यूएच 2 2010 तक खपत

एक व्यक्ति द्वारा संभावित रूप से उपयोग की जा सकने वाली सौर ऊर्जा की मात्रा पृथ्वी की सतह के निकट मौजूद ऊर्जा की मात्रा से भिन्न होती है। दिन/रात चक्र, बादल आवरण और उपलब्ध भूमि की सतह जैसे कारक उपयोग के लिए उपलब्ध ऊर्जा की मात्रा को कम करते हैं।

भौगोलिक स्थिति ऊर्जा क्षमता को प्रभावित करती है, क्योंकि भूमध्य रेखा के करीब के क्षेत्र अधिक सौर विकिरण प्राप्त करते हैं। हालाँकि, फोटोवोल्टिक उपकरणों का उपयोग, जो आकाश में सूर्य की स्थिति के अनुसार अपना अभिविन्यास बदल सकते हैं, भूमध्य रेखा से दूर के क्षेत्रों में सौर ऊर्जा की क्षमता को काफी बढ़ा सकते हैं।

भूमि की उपलब्धता संभावित ऊर्जा उत्पादन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है, क्योंकि सौर पैनल केवल उसी भूमि पर स्थापित किए जा सकते हैं जो इसके लिए उपयुक्त है और जिसका उपयोग अन्य उद्देश्यों के लिए नहीं किया जाता है। उदाहरण के लिए, पैनल स्थापित करने के लिए छतें उपयुक्त स्थान हैं।

सौर ऊर्जा को अवशोषित करने, इसे संसाधित करने और इसे वितरित करने के तरीके के आधार पर सौर प्रणालियों को सक्रिय और निष्क्रिय में विभाजित किया गया है।

सक्रिय सौर प्रौद्योगिकियाँ फोटोवोल्टिक, संकेंद्रित सौर ऊर्जा का उपयोग करती हैं (अंग्रेज़ी), सौर विकिरण को उपयोगी ऊर्जा उत्पादन में परिवर्तित करने के लिए सौर संग्राहक, पंप और पंखे। निष्क्रिय सौर प्रौद्योगिकियों में अनुकूल तापीय विशेषताओं वाली सामग्रियों का उपयोग, प्राकृतिक वायु परिसंचरण वाले कमरों का डिज़ाइन और सूर्य की स्थिति के सापेक्ष इमारतों का अनुकूल स्थान शामिल है। सक्रिय सौर प्रौद्योगिकियाँ ऊर्जा आपूर्ति बढ़ाती हैं, जबकि निष्क्रिय सौर प्रौद्योगिकियाँ अतिरिक्त ऊर्जा स्रोतों की आवश्यकता को कम करती हैं।

क्षेत्र के अनुसार वार्षिक सौर ऊर्जा क्षमता (ईजे)

क्षेत्र	उत्तरी अमेरिका	लातिन अमेरिका और कैरेबियन	पश्चिमी यूरोप	केंद्रीय और पूर्वी यूरोप	पूर्व सोवियत संघ के देश	मध्य पूर्व और उत्तरी अफ़्रिका	उप सहारा अफ्रीका	प्रशांत एशिया	दक्षिण एशिया	केन्द्रीय योजनाबद्ध एशिया	प्रशांत ओईसीडी
न्यूनतम	181,1	112,6	25,1	4,5	199,3	412,4	371,9	41,0	38,8	115,5	72,6
अधिकतम	7 410	3 385	914	154	8 655	11 060	9 528	994	1 339	4 135	2 263

इस समय, हीटिंग उपकरण काम कर रहे हैं जो सौर ऊर्जा जमा करते हैं, साथ ही इलेक्ट्रिक मोटर और कारों के प्रोटोटाइप भी काम कर रहे हैं जो सौर ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

माना जाता है कि सदी के अंत तक कुल ऊर्जा उपयोग में सौर ऊर्जा की हिस्सेदारी 1% से अधिक नहीं होगी। 1870 में, चिली में एक सौर समुद्री जल अलवणीकरण संयंत्र बनाया गया था, जो प्रति दिन 30 टन ताज़ा पानी का उत्पादन करता था और 40 से अधिक वर्षों तक काम करता था। हेटेरोजंक्शन के उपयोग के लिए धन्यवाद, सौर कोशिकाओं की दक्षता पहले से ही 25% तक पहुंच गई है। लंबे पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन टेप के रूप में सौर बैटरी का उत्पादन शुरू किया गया है, जिसकी दक्षता 10% से अधिक है।

थर्मल ऊर्जा

सूर्य की तापीय ऊर्जा का उपयोग करने वाली तकनीकों का उपयोग जल तापन, अंतरिक्ष तापन, अंतरिक्ष शीतलन और ऊष्मा उत्पादन की प्रक्रिया में किया जा सकता है।

2007 तक, कुल स्थापित क्षमता सौर मंडलजल तापन के लिए लगभग 154 थर्मल गीगावॉट था। चीन इस क्षेत्र में विश्व में अग्रणी है, जिसने 2006 तक 70 गीगावॉट थर्मल पावर स्थापित की है और 2020 तक 210 गीगावॉट थर्मल पावर तक पहुंचने का लक्ष्य रखा है। इजराइल और साइप्रस प्रति व्यक्ति सौर जल तापन प्रणालियों के उपयोग में विश्व में अग्रणी हैं, जहां 90% घरों में ये स्थापित हैं। अमेरिका, कनाडा और ऑस्ट्रेलिया में, सौर वॉटर हीटर का उपयोग मुख्य रूप से स्विमिंग पूल को गर्म करने के लिए किया जाता है, जिसकी स्थापित क्षमता 2005 तक लगभग 18 GWh थी।

तापन, शीतलन और संवातन

खाना बनाना

सौर ओवन खाना पकाने, सुखाने और पास्चुरीकरण के लिए सूर्य के प्रकाश का उपयोग करते हैं। इन्हें तीन व्यापक श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: बॉक्स ओवन (इंग्लैंड बॉक्स कुकर), पैनल ओवन (इंग्लैंड पैनल कुकर) और रिफ्लेक्टिव ओवन (इंग्लैंड। रिफ्लेक्टर कुकर)। सबसे सरल सौर ओवन बॉक्स-चेंबर है जिसे सबसे पहले 1767 में होरेस बेनेडिक्ट डी सॉसर द्वारा बनाया गया था। एक साधारण बॉक्स ओवन में एक पारदर्शी ढक्कन वाला एक इंसुलेटेड कंटेनर होता है। इसका उपयोग आंशिक रूप से बादल वाले आसमान में प्रभावी ढंग से किया जा सकता है और आमतौर पर तापमान 90-150 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। पैनल ओवन सूर्य की किरणों को एक इंसुलेटेड कंटेनर पर निर्देशित करने और एक बॉक्स ओवन के बराबर तापमान तक पहुंचने के लिए एक परावर्तक पैनल का उपयोग करता है। रिफ्लेक्टर ओवन एक कंटेनर पर बीम को केंद्रित करने के लिए विभिन्न रिफ्लेक्टर ज्यामिति (डिश, गर्त, फ्रेस्नेल दर्पण) का उपयोग करते हैं। ये ओवन 315°C के तापमान तक पहुंच जाते हैं, लेकिन इसके लिए सीधी किरण की आवश्यकता होती है और सूर्य की स्थिति बदलने पर इन्हें दोबारा स्थापित किया जाना चाहिए।

प्रक्रिया ताप

जल उपचार

सौर अलवणीकरण का उपयोग खारे या खारे पानी को पीने योग्य पानी में बदलने के लिए किया जा सकता है। पहली बार, इस तरह के परिवर्तन का एक उदाहरण 16वीं शताब्दी के अरब कीमियागरों द्वारा दर्ज किया गया था। पहली बड़े पैमाने की सौर अलवणीकरण परियोजना 1872 में चिली के खनन शहर लास सेलिनास में बनाई गई थी। संयंत्र, जिसका सौर संग्राहक क्षेत्र 4700 वर्ग मीटर था, 22,700 लीटर तक उत्पादन कर सकता था पेय जलऔर 40 वर्षों तक काम पर रहे। व्यक्तिगत स्टिल डिज़ाइन में एकल-ढलान, डबल-ढलान (ग्रीनहाउस या प्रकार), लंबवत, शंक्वाकार, उलटा अवशोषक, मल्टी-विक और एकाधिक प्रभाव शामिल हैं। . ये वॉटरमेकर निष्क्रिय, सक्रिय और हाइब्रिड मोड में काम कर सकते हैं। विकेंद्रीकृत घरेलू जरूरतों के लिए डबल-ढलान इकाइयाँ सबसे अधिक लागत प्रभावी हैं, जबकि सक्रिय बहु-प्रभाव इकाइयाँ बड़े पैमाने की परियोजनाओं के लिए अधिक उपयुक्त हैं।

सौर ऊर्जा का उपयोग मध्यम आकार के अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में रसायनों और ऊर्जा लागत के बिना किया जा सकता है। एक अन्य पर्यावरणीय लाभ यह है कि शैवाल ऐसे तालाबों में रहते हैं और प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड का उपभोग करते हैं, हालांकि वे जहरीले पदार्थ पैदा कर सकते हैं जो पानी को उपभोग के लिए अनुपयुक्त बनाते हैं।

विद्युत उत्पादन

सौर ऊर्जा सूर्य के प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करके काम करती है। यह या तो प्रत्यक्ष रूप से, फोटोवोल्टिक्स का उपयोग करके, या अप्रत्यक्ष रूप से, केंद्रित सौर ऊर्जा प्रणालियों का उपयोग करके हो सकता है। (अंग्रेज़ी), जिसमें लेंस और दर्पण एक बड़े क्षेत्र से सूर्य के प्रकाश को एक पतली किरण में एकत्रित करते हैं, और एक ट्रैकिंग तंत्र सूर्य की स्थिति को ट्रैक करता है। फोटोवोल्टेइक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करके प्रकाश को विद्युत धारा में परिवर्तित करता है।

2050 तक सौर ऊर्जा बिजली का सबसे बड़ा स्रोत बनने की उम्मीद है, जिसमें फोटोवोल्टिक और केंद्रित सौर ऊर्जा का वैश्विक बिजली उत्पादन में क्रमशः 16% और 11% हिस्सा होगा।

संकेंद्रित सौर ऊर्जा का उपयोग करने वाले वाणिज्यिक बिजली संयंत्र पहली बार 1980 के दशक में सामने आए। 1985 के बाद इस प्रकार के एसईजीएस की स्थापना (अंग्रेज़ी)मोजावे रेगिस्तान (कैलिफ़ोर्निया) में 354 मेगावाट दुनिया का सबसे बड़ा सौर ऊर्जा संयंत्र बन गया। इस प्रकार के अन्य सौर ऊर्जा संयंत्रों में, एसपीपी सोलनोवा (अंग्रेज़ी)(150 मेगावाट) और एसपीपी अंडासोल (अंग्रेज़ी)(100 मेगावाट), दोनों स्पेन में। सबसे बड़े फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों में से एक (अंग्रेज़ी): संयुक्त राज्य अमेरिका में अगुआ कैलिएंटे सौर परियोजना (250 मेगावाट), और भारत में चारंका सौर पार्क (221 मेगावाट)। 1 गीगावॉट से अधिक की परियोजनाएं विकास के अधीन हैं, लेकिन 5 किलोवाट तक के अधिकांश फोटोवोल्टिक इंस्टॉलेशन छोटे हैं और छतों पर स्थित हैं। 2013 तक, वैश्विक ग्रिड में सौर ऊर्जा का हिस्सा 1% से भी कम बिजली का था।

वास्तुकला और शहरी नियोजन

सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति ने वास्तुशिल्प इतिहास की शुरुआत से ही इमारतों के डिजाइन को प्रभावित किया है। सौर वास्तुकला और शहरी नियोजन के उन्नत तरीके सबसे पहले प्राचीन यूनानियों और चीनियों द्वारा पेश किए गए थे, जिन्होंने अपने घरों को रोशनी और गर्मी प्रदान करने के लिए दक्षिण की ओर उन्मुख किया था।

कृषि एवं फसल उत्पादन

यह सभी देखें

टिप्पणियाँ

1. स्माइल (1991), पृ. 240
2. विकिरण और प्रकाश व्यवस्था
3. जलवायु प्रणाली का प्राकृतिक बल। जलवायु परिवर्तन से संबंधित अंतर - सरकारी पैनल। 29 सितम्बर 2007 को पुनःप्राप्त.
4. सोमरविले, रिचर्ड।जलवायु परिवर्तन विज्ञान का ऐतिहासिक अवलोकन (पीडीएफ)। जलवायु परिवर्तन से संबंधित अंतर - सरकारी पैनल। 29 सितम्बर 2007 को पुनःप्राप्त.
5. वर्मास, विम।प्रकाश संश्लेषण और उसके अनुप्रयोगों का परिचय। एरिजोना राज्य विश्वविद्यालय। 29 सितम्बर 2007 को पुनःप्राप्त.
6. स्मिल (2006), पृ. 12
7. http://www.nature.com/nature/journal/v443/n7107/full/443019a.html
8. ग्रह को शक्ति प्रदान करना: सौर ऊर्जा उपयोग में रासायनिक चुनौतियाँ (पीडीएफ)। 7 अगस्त 2008 को पुनःप्राप्त.
9. प्रकाश संश्लेषक जीवों द्वारा ऊर्जा रूपांतरण। संयुक्त राष्ट्र का खाद्य एवं कृषि संगठन। 25 मई 2008 को पुनःप्राप्त.
10. ऊर्जा प्रवाह चार्ट - जीसीईपी। स्टैनफोर्ड.edu.
11. आर्चर, क्रिस्टीना।वैश्विक पवन ऊर्जा का मूल्यांकन। स्टैनफोर्ड। 3 जून 2008 को पुनःप्राप्त.
12. . नवीकरणीय एवं उपयुक्त ऊर्जा प्रयोगशाला। 6 दिसंबर 2012 को पुनःप्राप्त.
13. कुल प्राथमिक ऊर्जा खपत. ऊर्जा सूचना प्रशासन. 30 जून 2013 को पुनःप्राप्त.
14. कुल बिजली खपत नेट. ऊर्जा सूचना प्रशासन. 30 जून 2013 को पुनःप्राप्त.
15. ऊर्जा और स्थिरता की चुनौती (पीडीएफ)। संयुक्त राष्ट्र विकास कार्यक्रम और विश्व ऊर्जा परिषद(सितंबर 2000)। 17 जनवरी 2017 को लिया गया.

लोग अब बिजली के बिना जीवन की कल्पना नहीं कर सकते हैं, और हर साल ऊर्जा की आवश्यकता अधिक से अधिक बढ़ रही है, जबकि तेल, गैस, कोयला जैसे ऊर्जा संसाधनों के भंडार तेजी से घट रहे हैं। वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के उपयोग के अलावा मानवता के पास कोई अन्य विकल्प नहीं है। बिजली उत्पन्न करने का एक तरीका फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का उपयोग करके सौर ऊर्जा को परिवर्तित करना है। लोगों ने अपेक्षाकृत बहुत पहले ही जान लिया था कि सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करना संभव है, लेकिन उन्होंने इसे सक्रिय रूप से पिछले 20 वर्षों में ही विकसित करना शुरू किया। हाल के वर्षों में, निरंतर अनुसंधान, नवीनतम सामग्रियों के उपयोग और रचनात्मक डिजाइन समाधानों के कारण, सौर पैनलों के प्रदर्शन में उल्लेखनीय वृद्धि करना संभव हो गया है। कई लोगों का मानना ​​है कि भविष्य में मानवता सौर ऊर्जा के पक्ष में बिजली पैदा करने के पारंपरिक तरीकों को त्यागने और सौर ऊर्जा संयंत्रों का उपयोग करके इसे प्राप्त करने में सक्षम होगी।

सौर ऊर्जा

सौर ऊर्जा गैर-पारंपरिक तरीके से बिजली उत्पादन के स्रोतों में से एक है, इसलिए यह वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों से संबंधित है। सौर ऊर्जा सौर विकिरण का उपयोग करती है और इसे बिजली या अन्य प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तित करती है। सौर ऊर्जा न केवल पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा का स्रोत है, क्योंकि सौर ऊर्जा के रूपांतरण के दौरान कोई हानिकारक उप-उत्पाद जारी नहीं होता है, लेकिन सूर्य की ऊर्जा अभी भी वैकल्पिक ऊर्जा का एक स्व-पुनर्जीवित स्रोत है।

सौर ऊर्जा किस प्रकार काम करती है

सैद्धांतिक रूप से, यह गणना करना मुश्किल नहीं है कि सौर ऊर्जा के प्रवाह से कितनी ऊर्जा प्राप्त की जा सकती है, यह लंबे समय से ज्ञात है कि सूर्य से पृथ्वी तक की दूरी तय करने और 90 के कोण पर 1 वर्ग मीटर की सतह पर गिरने पर °, वायुमंडल के प्रवेश द्वार पर सौर प्रवाह 1367 W/m² के बराबर ऊर्जा आवेश वहन करता है, यह तथाकथित सौर स्थिरांक है। आदर्श परिस्थितियों में यह एक आदर्श विकल्प है, जिसे, जैसा कि हम जानते हैं, हासिल करना लगभग असंभव है। इस प्रकार, वायुमंडल से गुजरने के बाद, भूमध्य रेखा पर प्राप्त होने वाला अधिकतम प्रवाह 1020 W/m² होगा, लेकिन औसत दैनिक मूल्य जो हम प्राप्त कर सकते हैं वह दिन और रात के परिवर्तन और परिवर्तन के कारण 3 गुना कम होगा। सौर प्रवाह के आपतन कोण में. और समशीतोष्ण अक्षांशों में, मौसम के परिवर्तन को दिन और रात के परिवर्तन में जोड़ा जाता है, और इसके साथ दिन के उजाले की लंबाई में परिवर्तन होता है, इसलिए, समशीतोष्ण अक्षांशों में, प्राप्त ऊर्जा की मात्रा 2 गुना कम हो जाएगी।

सौर ऊर्जा का विकास एवं वितरण

जैसा कि हम सभी जानते हैं, पिछले कुछ वर्षों में, सौर ऊर्जा का विकास हर साल गति पकड़ रहा है, लेकिन आइए विकास की गतिशीलता का पता लगाने का प्रयास करें। 1985 में, विश्व की सौर ऊर्जा केवल 0.021 गीगावॉट थी। 2005 में वे पहले से ही 1,656 गीगावॉट थे। वर्ष 2005 को सौर ऊर्जा के विकास में एक महत्वपूर्ण मोड़ माना जाता है, इसी वर्ष से लोग सौर ऊर्जा द्वारा संचालित विद्युत प्रणालियों के अनुसंधान और विकास में सक्रिय रूप से रुचि लेने लगे। इसके अलावा, गतिशीलता कोई संदेह नहीं छोड़ती (2008-15.5 गीगावॉट, 2009-22.8 गीगावॉट, 2010-40 गीगावॉट, 2011-70 गीगावॉट, 2012-108 गीगावॉट, 2013-150 गीगावॉट, 2014-203 गीगावॉट)। यूरोपीय संघ और संयुक्त राज्य अमेरिका के देश सौर ऊर्जा के उपयोग में अग्रणी हैं; अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका और जर्मनी में उत्पादन और परिचालन क्षेत्र में 100 हजार से अधिक लोग कार्यरत हैं। इसके अलावा, इटली, स्पेन और निश्चित रूप से, चीन सौर ऊर्जा के विकास में अपनी उपलब्धियों का दावा कर सकता है, जो कि यदि सौर कोशिकाओं के संचालन में अग्रणी नहीं है, तो सौर कोशिकाओं के निर्माता साल-दर-साल उत्पादन दर कैसे बढ़ा रहे हैं वर्ष।

सौर ऊर्जा के उपयोग के फायदे और नुकसान

लाभ: 1) पर्यावरण अनुकूल - कोई प्रदूषण नहीं पर्यावरण; 2) उपलब्धता - फोटोवोल्टिक सेल न केवल औद्योगिक उपयोग के लिए, बल्कि निजी मिनी सौर ऊर्जा संयंत्र बनाने के लिए भी व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं; 3) ऊर्जा स्रोत की अटूटता और स्व-नवीकरणीयता; 4)बिजली उत्पादन की लगातार घटती लागत।
कमियां: 1) मौसम की स्थिति और दिन के समय की उत्पादकता पर प्रभाव; 2) ऊर्जा बचाने के लिए ऊर्जा संचय करना आवश्यक है; 3) ऋतु परिवर्तन के कारण समशीतोष्ण अक्षांशों में कम उत्पादकता; 4) सौर ऊर्जा संयंत्र के ऊपर हवा का महत्वपूर्ण ताप; 5) समय-समय पर फोटोकल्स की सतह को संदूषण से साफ करने की आवश्यकता, और यह फोटोकल्स की स्थापना द्वारा कब्जा किए गए विशाल क्षेत्रों के कारण समस्याग्रस्त है; 6) हम उपकरणों की अपेक्षाकृत उच्च लागत के बारे में भी बात कर सकते हैं, हालांकि लागत हर साल कम हो रही है, अभी तक सस्ती सौर ऊर्जा के बारे में बात करने की कोई ज़रूरत नहीं है।

सौर ऊर्जा के विकास की संभावनाएँ

आज, सौर ऊर्जा के विकास के लिए एक महान भविष्य की भविष्यवाणी की गई है, हर साल अधिक से अधिक नए सौर ऊर्जा संयंत्र बनाए जा रहे हैं, जो अपने पैमाने और तकनीकी समाधानों से आश्चर्यचकित करते हैं। इसके अलावा, फोटोकल्स की दक्षता बढ़ाने के उद्देश्य से वैज्ञानिक अनुसंधान बंद नहीं होता है। वैज्ञानिकों ने गणना की है कि यदि पृथ्वी ग्रह की भूमि 0.07% तक कवर की जाती है, जिसमें फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की दक्षता 10% है, तो मानव जाति की सभी जरूरतों के 100% से अधिक के लिए पर्याप्त ऊर्जा होगी। आज तक, 30% की दक्षता वाले सौर सेल पहले से ही उपयोग में हैं। शोध के आंकड़ों के अनुसार, यह ज्ञात है कि वैज्ञानिकों की महत्वाकांक्षाएं इसे 85% तक लाने का वादा करती हैं।

सौर ऊर्जा संयंत्र

सौर ऊर्जा संयंत्र ऐसी संरचनाएँ हैं जिनका कार्य सौर ऊर्जा प्रवाह को परिवर्तित करना है विद्युतीय ऊर्जा. सौर ऊर्जा संयंत्रों का आकार अलग-अलग हो सकता है, जिसमें कई सौर पैनलों वाले निजी मिनी-बिजली संयंत्रों से लेकर 10 किमी² से अधिक क्षेत्र को कवर करने वाले विशाल संयंत्र शामिल हो सकते हैं।

सौर ऊर्जा संयंत्र क्या हैं

पहले सौर ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण के बाद से काफी समय बीत चुका है, जिसके दौरान कई परियोजनाएं लागू की गई हैं और कई दिलचस्प डिजाइन समाधान लागू किए गए हैं। सभी सौर ऊर्जा संयंत्रों को कई प्रकारों में विभाजित करने की प्रथा है:
1. सौर ऊर्जा टावर.
2. सौर ऊर्जा संयंत्र, जहां सौर पैनल सौर सेल हैं।
3. डिश के आकार के सौर ऊर्जा संयंत्र।
4. परवलयिक सौर ऊर्जा संयंत्र।
5. सौर-वैक्यूम प्रकार के सौर ऊर्जा संयंत्र।
6. मिश्रित प्रकार के सौर ऊर्जा संयंत्र।

सौर ऊर्जा टावर

एक बहुत ही सामान्य प्रकार का पावर प्लांट डिज़ाइन। यह एक ऊंची मीनार संरचना है जिसके शीर्ष पर पानी का भंडार है, जिसे परावर्तित सूर्य के प्रकाश को बेहतर ढंग से आकर्षित करने के लिए काले रंग से रंगा गया है। टावर के चारों ओर एक वृत्त में 2 वर्ग मीटर से अधिक क्षेत्रफल वाले बड़े दर्पण हैं, वे सभी एक ही नियंत्रण प्रणाली से जुड़े हुए हैं जो दर्पणों के कोण में परिवर्तन की निगरानी करते हैं ताकि वे हमेशा सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित करें और इसे सीधे निर्देशित करें टावर के शीर्ष पर स्थित जल भंडार तक। इस प्रकार, परावर्तित सूर्य का प्रकाश पानी को गर्म करता है, जो भाप बनाता है, और फिर इस भाप को एक टर्बोजेनरेटर में पंप किया जाता है जहां बिजली उत्पन्न होती है। टैंक का ताप तापमान 700 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है। टावर की ऊंचाई सौर ऊर्जा संयंत्र के आकार और शक्ति पर निर्भर करती है और, एक नियम के रूप में, 15 मीटर से शुरू होती है, और आज सबसे बड़ी ऊंचाई 140 मीटर है। इस प्रकार का सौर ऊर्जा संयंत्र बहुत आम है और पसंद किया जाता है 20% की उच्च दक्षता के लिए कई देशों द्वारा।

फोटोसेल प्रकार के सौर ऊर्जा संयंत्र

फोटोवोल्टिक सेल (सौर पैनल) का उपयोग सौर विकिरण को बिजली में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। छोटे ब्लॉकों में सौर पैनलों का उपयोग करने की संभावना के कारण इस प्रकार का बिजली संयंत्र बहुत लोकप्रिय हो गया है, जो निजी घरों और बड़ी औद्योगिक सुविधाओं दोनों को बिजली प्रदान करने के लिए सौर पैनलों के उपयोग की अनुमति देता है। इसके अलावा, दक्षता हर साल बढ़ रही है और आज 30% की दक्षता वाले फोटोकल्स पहले से ही मौजूद हैं।

परवलयिक सौर ऊर्जा संयंत्र

इस प्रकार का सौर ऊर्जा संयंत्र विशाल सैटेलाइट डिश जैसा दिखता है, जिसके अंदर दर्पण प्लेटों से ढका होता है। जिस सिद्धांत से ऊर्जा रूपांतरण होता है वह थोड़े अंतर के साथ टावर स्टेशनों के समान है, दर्पणों का परवलयिक आकार यह निर्धारित करता है कि दर्पण की पूरी सतह से परावर्तित सूर्य की किरणें केंद्र में केंद्रित होती हैं, जहां रिसीवर स्थित होता है एक तरल के साथ जो गर्म होकर भाप बनाता है, जो बदले में छोटे जनरेटर के लिए प्रेरक शक्ति है।

डिस्क सौर ऊर्जा संयंत्र

संचालन का सिद्धांत और बिजली पैदा करने की विधि टावर और परवलयिक प्रकार के सौर ऊर्जा संयंत्रों के समान है। एकमात्र अंतर डिज़ाइन सुविधाओं का है। एक स्थिर संरचना पर जो कुछ-कुछ विशाल धातु के पेड़ जैसा दिखता है, जिस पर गोल सपाट दर्पण लटके होते हैं, जो रिसीवर पर सौर ऊर्जा को केंद्रित करते हैं।

सौर-वैक्यूम प्रकार के सौर ऊर्जा संयंत्र

यह सूर्य की ऊर्जा और तापमान के अंतर का उपयोग करने का एक बहुत ही असामान्य तरीका है। बिजली संयंत्र की संरचना में कांच की छत से ढकी जमीन का एक टुकड़ा शामिल है गोलाकारकेंद्र में एक टावर के साथ. टावर अंदर से खोखला है, इसके आधार पर कई टरबाइन हैं जो तापमान अंतर से उत्पन्न वायु प्रवाह के कारण घूमते हैं। कांच की छत के माध्यम से, सूरज इमारत के अंदर की जमीन और हवा को गर्म करता है, और इमारत एक पाइप के माध्यम से बाहरी वातावरण के साथ संचार करती है, और चूंकि बाहरी हवा का तापमान बहुत कम होता है, इसलिए हवा का एक झोंका बनता है, जो तापमान के साथ बढ़ता है। अंतर। इस प्रकार, रात में टरबाइन दिन की तुलना में अधिक बिजली उत्पन्न करते हैं।

मिश्रित सौर ऊर्जा संयंत्र

ऐसा तब होता है जब एक निश्चित प्रकार के सौर ऊर्जा संयंत्रों का उपयोग सहायक तत्वों के रूप में किया जाता है, उदाहरण के लिए, वस्तुओं को गर्म पानी और गर्मी प्रदान करने के लिए सौर संग्राहक, या टावर-प्रकार के बिजली संयंत्र में एक ही समय में फोटोकल्स के अनुभागों का उपयोग करना संभव है .

सौर ऊर्जा तीव्र गति से विकसित हो रही है, अपरिहार्य आसन्न ऊर्जा संकट और पर्यावरणीय तबाही को रोकने के लिए लोग अंततः वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के बारे में गंभीरता से सोच रहे हैं। यद्यपि सौर ऊर्जा में अग्रणी अभी भी संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोपीय संघ हैं, अन्य सभी विश्व शक्तियां धीरे-धीरे सौर ऊर्जा संयंत्रों के उत्पादन और उपयोग के लिए अनुभव और प्रौद्योगिकियों को अपनाना और उपयोग करना शुरू कर रही हैं। इसमें कोई संदेह नहीं है कि देर-सबेर सौर ऊर्जा ही पृथ्वी पर ऊर्जा का मुख्य स्रोत बन जायेगी।

हमारा सूर्य गैस का एक विशाल चमकदार गोला है, जिसके भीतर जटिल प्रक्रियाएँ होती रहती हैं और परिणामस्वरूप, ऊर्जा लगातार निकलती रहती है। सूर्य की ऊर्जा हमारे ग्रह पर जीवन का स्रोत है। सूर्य वायुमंडल और पृथ्वी की सतह को गर्म करता है। सौर ऊर्जा की बदौलत हवाएँ चलती हैं, प्रकृति में जल चक्र चलता है, समुद्र और महासागर गर्म होते हैं, पौधों का विकास होता है, जानवरों को भोजन मिलता है। सौर विकिरण के कारण ही पृथ्वी पर जीवाश्म ईंधन मौजूद है। सौर ऊर्जा को गर्मी या ठंड, प्रेरक शक्ति और बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है।

सूर्य पृथ्वी की सतह से महासागरों, समुद्रों से पानी को वाष्पित करता है। यह इस नमी को पानी की बूंदों में बदल देता है, जिससे बादल और कोहरा बनता है, और फिर यह बारिश, बर्फ, ओस या ठंढ के रूप में पृथ्वी पर वापस गिरता है, जिससे वातावरण में एक विशाल नमी चक्र बनता है।

सौर ऊर्जा वायुमंडल के सामान्य परिसंचरण और महासागरों में पानी के परिसंचरण का स्रोत है। यह, जैसा कि यह था, हमारे ग्रह पर पानी और हवा को गर्म करने की एक विशाल प्रणाली बनाता है, जिससे पृथ्वी की सतह पर गर्मी का पुनर्वितरण होता है।

पौधों पर पड़ने वाली सूर्य की रोशनी, उनमें प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया का कारण बनती है, पौधों की वृद्धि और विकास को निर्धारित करती है; मिट्टी पर गिरकर, यह गर्मी में बदल जाता है, इसे गर्म करता है, मिट्टी की जलवायु बनाता है, जिससे मिट्टी में मौजूद पौधों, सूक्ष्मजीवों और जीवित प्राणियों के बीज को जीवन शक्ति मिलती है, जो इस गर्मी के बिना एनाबियोसिस (हाइबरनेशन) की स्थिति में होते। ).

सूर्य भारी मात्रा में ऊर्जा उत्सर्जित करता है - लगभग 1.1x10 20 kWh प्रति सेकंड। एक किलोवाट घंटा 100 वॉट के तापदीप्त प्रकाश बल्ब को 10 घंटे तक चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा है। पृथ्वी का बाहरी वायुमंडल सूर्य द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा का लगभग दस लाखवाँ भाग, या लगभग 1500 क्वाड्रिलियन (1.5 x 10 18) kWh प्रतिवर्ष ग्रहण करता है। हालाँकि, समस्त ऊर्जा का केवल 47%, या लगभग 700 क्वाड्रिलियन (7 x 10 17) kWh, पृथ्वी की सतह तक पहुँचता है। शेष 30% सौर ऊर्जा वापस अंतरिक्ष में परावर्तित हो जाती है, लगभग 23% पानी वाष्पित हो जाता है, 1% ऊर्जा तरंगों और धाराओं से आती है, और 0.01% प्रकृति में प्रकाश संश्लेषण के निर्माण से आती है।

सौर ऊर्जा अनुसंधान

सूर्य अरबों वर्षों तक चमकता क्यों है और ठंडा क्यों नहीं होता? कौन सा "ईंधन" उसे ऊर्जा देता है? वैज्ञानिक सदियों से इस सवाल का जवाब ढूंढ रहे हैं और 20वीं सदी की शुरुआत में ही इसका सही समाधान मिल सका। अब यह ज्ञात है कि, अन्य तारों की तरह, यह अपनी गहराई में होने वाली थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं के कारण चमकता है।

यदि हल्के तत्वों के परमाणुओं के नाभिक किसी भारी तत्व के परमाणु के नाभिक में विलीन हो जाते हैं, तो नए तत्व का द्रव्यमान उन तत्वों के कुल द्रव्यमान से कम होगा जिनसे यह बना है। शेष द्रव्यमान ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है, जिसे प्रतिक्रिया के दौरान निकलने वाले कणों द्वारा दूर ले जाया जाता है। यह ऊर्जा लगभग पूरी तरह से ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है। परमाणु नाभिक के संलयन की ऐसी प्रतिक्रिया केवल बहुत ही समय पर हो सकती है उच्च दबावऔर तापमान 10 मिलियन डिग्री से अधिक। इसीलिए इसे थर्मोन्यूक्लियर कहा जाता है।

सूर्य को बनाने वाला मुख्य पदार्थ हाइड्रोजन है, यह तारे के कुल द्रव्यमान का लगभग 71% है। लगभग 27% हीलियम से संबंधित है और शेष 2% कार्बन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और धातुओं जैसे भारी तत्वों से संबंधित है। सूर्य का मुख्य "ईंधन" हाइड्रोजन है। परिवर्तनों की श्रृंखला के परिणामस्वरूप, चार हाइड्रोजन परमाणुओं से, एक हीलियम परमाणु बनता है। और प्रतिक्रिया में शामिल प्रत्येक ग्राम हाइड्रोजन से 6x10 11 J ऊर्जा निकलती है! पृथ्वी पर, ऊर्जा की यह मात्रा 0ºC के तापमान से क्वथनांक तक 1000 m3 पानी को गर्म करने के लिए पर्याप्त होगी।

सौर ऊर्जा की संभावना

सूर्य हमें वास्तव में दुनिया भर में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा से 10,000 गुना अधिक मुफ्त ऊर्जा प्रदान करता है। वैश्विक वाणिज्यिक बाज़ार अकेले प्रति वर्ष 85 ट्रिलियन (8.5 x 10 13) kWh ऊर्जा खरीदता और बेचता है। चूंकि पूरी प्रक्रिया का पालन करना असंभव है, इसलिए निश्चित रूप से यह कहना संभव नहीं है कि लोग कितनी गैर-व्यावसायिक ऊर्जा का उपभोग करते हैं (उदाहरण के लिए, कितनी लकड़ी और उर्वरक एकत्र और जलाए जाते हैं, कितना पानी यांत्रिक या विद्युत उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है) ऊर्जा)। कुछ विशेषज्ञों का अनुमान है कि ऐसी गैर-व्यावसायिक ऊर्जा उपयोग की जाने वाली कुल ऊर्जा का पांचवां हिस्सा है। लेकिन अगर ऐसा है भी तो कुल ऊर्जावर्ष के दौरान मानव जाति द्वारा उपभोग की गई, इसी अवधि में पृथ्वी की सतह पर गिरने वाली सौर ऊर्जा का केवल लगभग सात हजारवां हिस्सा है।

संयुक्त राज्य अमेरिका जैसे विकसित देशों में, ऊर्जा की खपत लगभग 25 ट्रिलियन (2.5 x 10 13) kWh प्रति वर्ष है, जो प्रति व्यक्ति प्रति दिन 260 kWh से अधिक है। यह पूरे दिन प्रतिदिन 100 से अधिक 100W तापदीप्त बल्बों को चलाने के बराबर है। औसत अमेरिकी नागरिक एक भारतीय से 33 गुना अधिक, एक चीनी से 13 गुना अधिक, एक जापानी से ढाई गुना अधिक और एक स्वीडिश से दोगुना अधिक ऊर्जा की खपत करता है।

विवरण 07/08/2015 15:28 को पोस्ट किया गया

सौर ऊर्जा किसे कहते हैं?यह सूर्य द्वारा प्रकाश और ऊष्मा के रूप में उत्पन्न ऊर्जा है। इसके अलावा, सौर ऊर्जा के द्वितीयक रूप भी हैं, जैसे पवन और तरंग ऊर्जा। ये सभी प्रकार की ऊर्जा पृथ्वी की अधिकांश नवीकरणीय ऊर्जा का निर्माण करती हैं।

पृथ्वी को 174 पेटावाट (पीडब्लू) सौर विकिरण प्राप्त होता हैवायुमंडल की ऊपरी परतों में. 30% वापस अंतरिक्ष में परावर्तित हो जाता है, जबकि शेष बादलों, महासागरों और भूमि द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है। पृथ्वी की सतह, महासागर और वायुमंडल सौर विकिरण को अवशोषित करते हैंजिससे उनका तापमान बढ़ जाता है। महासागरों से पानी युक्त गर्म हवा ऊपर उठती है, जिससे संवहन होता है। जब हवा अधिक ऊंचाई पर पहुंचती है जहां तापमान कम होता है, तो जलवाष्प संघनित होकर बादलों में बदल जाती है और बारिश का कारण बनती है। जल संघनन की गुप्त ऊष्मा संवहन को बढ़ाती है, जिससे हवा उत्पन्न होती है। ऊर्जा महासागरों और भूमि द्वारा अवशोषित की जाती है, जिससे सतह का औसत तापमान लगभग 14 C रहता है।

हरे पौधे सौर ऊर्जा को परिवर्तित करते हैंप्रकाश संश्लेषण के माध्यम से रासायनिक ऊर्जा में। हमारे खाद्य उत्पादों का उत्पादन पूर्णतः सौर ऊर्जा पर निर्भर है। अपने जीवन के बाद, पौधे मर जाते हैं और पृथ्वी में सड़ जाते हैं, इसलिए सौर ऊर्जा बायोमास प्रदान करती है जिससे जीवाश्म ईंधन का निर्माण होता है जिसे हम जानते हैं।

सौर ऊर्जा का उपयोग करने के तरीके

लोग सबसे ज्यादा सौर ऊर्जा का उपयोग करते हैं अलग - अलग रूप: स्थान को गर्म करने और ठंडा करने, पीने के पानी के उत्पादन, आसवन, कीटाणुशोधन, प्रकाश व्यवस्था, गर्म पानी के उत्पादन और खाना पकाने के लिए। सौर ऊर्जा का उपयोग जिन तरीकों से किया जा सकता है वे केवल मानवीय सरलता द्वारा सीमित हैं।

सौर प्रौद्योगिकियाँ या तो निष्क्रिय या सक्रिय हैं,यह इस पर निर्भर करता है कि ऊर्जा को कैसे ग्रहण किया जाता है, जिसे बाद में परिवर्तित और फैलाया जाता है।

सक्रिय सौर प्रौद्योगिकियाँ

सक्रिय सौर प्रौद्योगिकियों में शामिल हैंफोटोवोल्टिक पैनल और सौर तापीय संग्राहक।

निष्क्रिय सौर प्रौद्योगिकी

निष्क्रिय तरीकों में शामिल हैंदिन के उजाले और गर्मी को अधिकतम करने के लिए इमारत को सूर्य की ओर उन्मुख करना, और सही तापीय गुणों वाली सामग्री का चयन करना।

जीवाश्म ईंधन पर हमारी वर्तमान निर्भरता धीरे-धीरे वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों द्वारा प्रतिस्थापित की जा रही है। कुछ ईंधन अंततः बेकार हो सकते हैं, लेकिन सौर ऊर्जा कभी अप्रचलित नहीं होगी, विदेशी शक्तियों द्वारा नियंत्रित नहीं होगी, या ख़त्म नहीं होगी। सूर्य हाइड्रोजन की अपनी आपूर्ति का उपयोग करता है, यह विस्फोट होने तक उपयोगी ऊर्जा उत्पन्न करेगा। मनुष्य के सामने अब तक की सबसे बड़ी चुनौती इस ऊर्जा को हासिल करने की है सरल तरीके सेऐसा करने के लिए, जीवाश्म ईंधन का उपयोग जारी है।

हर दिन, कोयला, तेल, गैस, यानी वह सब कुछ जो आज हमें ऊर्जा के स्रोत के रूप में काम करता है, के विश्व भंडार की मात्रा कम होती जा रही है। और निकट भविष्य में, मानवता इस तथ्य पर पहुंच जाएगी कि जीवाश्म ईंधन बस नहीं रहेगा। इसलिए, सभी देश सक्रिय रूप से उस आपदा से मुक्ति की मांग कर रहे हैं जो तेजी से हमारे पास आ रही है। और मुक्ति का पहला साधन जो दिमाग में आता है, वह निश्चित रूप से, सूर्य की ऊर्जा है, जिसका उपयोग प्राचीन काल से लोग कपड़े सुखाने, घरों को रोशन करने और खाना पकाने के लिए करते रहे हैं। इसने वैकल्पिक ऊर्जा के क्षेत्रों में से एक - सौर ऊर्जा को जन्म दिया।

सौर ऊर्जा का उपयोग सौर ऊर्जा के ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जाता है, जिसे विशेष संरचनाओं की सहायता से तापीय या विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। विशेषज्ञों के अनुसार, केवल एक सप्ताह में पृथ्वी की सतह को सूर्य से इतनी मात्रा में ऊर्जा प्राप्त होती है जो विश्व के सभी प्रकार के ईंधन के भंडार की ऊर्जा से अधिक है। और यद्यपि वैकल्पिक ऊर्जा के इस क्षेत्र के विकास की गति लगातार बढ़ रही है, फिर भी सौर ऊर्जा के न केवल फायदे हैं, बल्कि नुकसान भी हैं।

यदि मुख्य लाभों में सामान्य उपलब्धता और सबसे महत्वपूर्ण, ऊर्जा स्रोत की अटूटता शामिल है, तो नुकसान में शामिल हैं:

• सूर्य से प्राप्त ऊर्जा को संचय करने की आवश्यकता,
• प्रयुक्त उपकरणों की महत्वपूर्ण लागत,
• मौसम की स्थिति और दिन के समय के आधार पर,
• बिजली संयंत्रों आदि पर वायुमंडलीय तापमान में वृद्धि।

सौर विकिरण की संख्यात्मक विशेषताएँ

सौर स्थिरांक जैसा एक संकेतक होता है। इसका मान 1367 वॉट है। यह प्रति 1 वर्ग मीटर ऊर्जा की मात्रा है। पृथ्वी ग्रह। यानी वायुमंडल के कारण लगभग 20-25% कम ऊर्जा पृथ्वी की सतह तक पहुँचती है। इसलिए, प्रति वर्ग मीटर सौर ऊर्जा का मान, उदाहरण के लिए, भूमध्य रेखा पर 1020 वाट है। और मैं दिन और रात के परिवर्तन, क्षितिज के ऊपर सूर्य के कोण में परिवर्तन को ध्यान में रखता हूं, यह सूचक लगभग 3 गुना कम हो जाता है।

लेकिन यह ऊर्जा कहां से आती है? वैज्ञानिकों ने पहली बार 19वीं शताब्दी में इस मुद्दे से निपटना शुरू किया था, और संस्करण पूरी तरह से अलग थे। आज, बड़ी संख्या में अध्ययनों के परिणामस्वरूप, यह विश्वसनीय रूप से ज्ञात है कि सौर ऊर्जा का स्रोत 4 हाइड्रोजन परमाणुओं के हीलियम नाभिक में परिवर्तन की प्रतिक्रिया है। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा निकलती है। उदाहरण के लिए, 1 ग्राम के परिवर्तन के दौरान निकलने वाली ऊर्जा। हाइड्रोजन उस ऊर्जा के बराबर है जो 15 टन गैसोलीन के दहन के दौरान निकलती है।

सौर ऊर्जा रूपांतरण

हम पहले से ही जानते हैं कि सूर्य से प्राप्त ऊर्जा को किसी अन्य रूप में परिवर्तित किया जाना चाहिए। इसकी आवश्यकता इस तथ्य के कारण उत्पन्न होती है कि मानव जाति के पास अभी तक ऐसे उपकरण नहीं हैं जो सौर ऊर्जा को उसके शुद्ध रूप में उपभोग कर सकें। इसलिए, सौर संग्राहक और सौर पैनल जैसे ऊर्जा स्रोत विकसित किए गए हैं। यदि पहले का उपयोग तापीय ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, तो बाद वाला सीधे बिजली का उत्पादन करता है।

सौर ऊर्जा को परिवर्तित करने के कई तरीके हैं:

• फोटोवोल्टिक;
• गर्म वायु ऊर्जा;
• सौर तापीय ऊर्जा;
• सौर गुब्बारा बिजली संयंत्रों का उपयोग करना।

सबसे सामान्य विधि फोटोवोल्टिक है। इस रूपांतरण का सिद्धांत फोटोवोल्टिक सौर पैनलों का उपयोग है, या जैसा कि उन्हें सौर पैनल भी कहा जाता है, जिसके माध्यम से सौर ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण होता है। एक नियम के रूप में, ऐसे पैनल सिलिकॉन से बने होते हैं, और उनकी कामकाजी सतह की मोटाई एक मिलीमीटर का केवल कुछ दसवां हिस्सा होती है। आप इन्हें कहीं भी रख सकते हैं, केवल एक ही शर्त है - बड़ी मात्रा में सूरज की रोशनी की मौजूदगी। बढ़िया विकल्पफोटोग्राफिक प्लेटों की स्थापना के लिए - आवासीय भवनों और सार्वजनिक भवनों की छतों पर।

मानी गई फोटोग्राफिक प्लेटों के अलावा, सौर विकिरण की ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए पतली-फिल्म पैनलों का उपयोग किया जाता है। वे और भी छोटी मोटाई में भिन्न होते हैं, जो उन्हें कहीं भी स्थापित करने की अनुमति देता है, लेकिन ऐसे पैनलों का एक महत्वपूर्ण दोष उनकी कम दक्षता है। यही कारण है कि उनकी स्थापना केवल बड़े क्षेत्रों के प्लेसमेंट के साथ ही उचित होगी। मनोरंजन के लिए, एक पतली-फिल्म पैनल को लैपटॉप केस या हैंडबैग पर भी रखा जा सकता है।

गर्म हवा की ऊर्जा में, सौर ऊर्जा को हवा की धारा की ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, जिसे फिर टर्बोजेनरेटर में भेजा जाता है। लेकिन सौर गुब्बारा बिजली संयंत्रों का उपयोग करने के मामले में, गुब्बारा गुब्बारे के अंदर जल वाष्प उत्पन्न होता है। यह प्रभाव गुब्बारे की सतह को सूर्य के प्रकाश द्वारा गर्म करके प्राप्त किया जाता है, जो एक चयनात्मक अवशोषक कोटिंग के साथ लेपित होती है। इस विधि का मुख्य लाभ भाप की पर्याप्त आपूर्ति में निहित है, जो खराब मौसम और रात में बिजली संयंत्र के संचालन को जारी रखने के लिए पर्याप्त है।

सौर तापीय ऊर्जा का सिद्धांत सतह को गर्म करना है, जो सूर्य की किरणों को अवशोषित करती है और बाद में प्राप्त गर्मी का उपयोग करने के लिए उन्हें केंद्रित करती है। सबसे सरल उदाहरण पानी गर्म करना है, जिसका उपयोग गैस या अन्य ईंधन की बचत करते हुए घरेलू जरूरतों, जैसे सीवरेज या बैटरी के लिए किया जा सकता है। औद्योगिक पैमाने पर, इस विधि द्वारा प्राप्त सौर विकिरण की ऊर्जा को ऊष्मा इंजनों के माध्यम से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। ऐसे संयुक्त बिजली संयंत्रों के निर्माण में 20 साल से अधिक समय लग सकता है, लेकिन सौर ऊर्जा के विकास की गति कम नहीं हो रही है, बल्कि इसके विपरीत, लगातार बढ़ रही है।

सौर ऊर्जा का उपयोग कहाँ किया जा सकता है?

सौर ऊर्जा का उपयोग पूरी तरह से अलग-अलग क्षेत्रों में किया जा सकता है - रासायनिक उद्योग से लेकर ऑटोमोटिव उद्योग तक, खाना पकाने से लेकर अंतरिक्ष हीटिंग तक। उदाहरण के लिए, ऑटोमोटिव उद्योग में सौर पैनलों का उपयोग 1955 में ही शुरू हो गया था। इस वर्ष को सौर पैनलों पर चलने वाली पहली कार के रिलीज़ के रूप में चिह्नित किया गया था। आज बीएमडब्ल्यू, टोयोटा और अन्य प्रमुख कंपनियां ऐसी कारों के उत्पादन में लगी हुई हैं।

रोजमर्रा की जिंदगी में, सौर ऊर्जा का उपयोग अंतरिक्ष को गर्म करने, प्रकाश व्यवस्था और यहां तक ​​कि खाना पकाने के लिए भी किया जाता है। उदाहरण के लिए, संयुक्त राष्ट्र की पहल पर पन्नी और कार्डबोर्ड से बने सौर ओवन शरणार्थियों द्वारा सक्रिय रूप से उपयोग किए जाते हैं जिन्हें कठिन राजनीतिक स्थिति के कारण अपने घर छोड़ने के लिए मजबूर होना पड़ा। अधिक जटिल सौर भट्टियों का उपयोग ताप उपचार और धातुओं को गलाने के लिए किया जाता है। ऐसी सबसे बड़ी भट्टियों में से एक उज्बेकिस्तान के क्षेत्र में स्थित है।

सौर ऊर्जा के उपयोग पर सबसे दिलचस्प आविष्कारों पर विचार किया जा सकता है:

• फोटोसेल वाले फोन के लिए एक सुरक्षात्मक केस, जो एक चार्जर भी है।
• एक बैकपैक जिसके साथ एक सोलर पैनल लगा हुआ है। यह आपको न केवल अपने फोन को, बल्कि एक टैबलेट और यहां तक ​​कि एक कैमरे को भी चार्ज करने की अनुमति देगा, सामान्य तौर पर, यूएसबी इनपुट वाले किसी भी इलेक्ट्रॉनिक्स को चार्ज करने की अनुमति देगा।
• सौर ब्लूटूथ हेडफ़ोन।

और सबसे रचनात्मक विचार एक विशेष कपड़े से सिलने वाले कपड़े हैं। एक जैकेट, टाई और यहां तक ​​​​कि एक स्विमिंग सूट - यह सब न केवल आपकी अलमारी का एक आइटम बन सकता है, बल्कि एक चार्जर भी बन सकता है।

सीआईएस देशों में वैकल्पिक ऊर्जा का विकास

सौर सहित वैकल्पिक ऊर्जा, न केवल संयुक्त राज्य अमेरिका, यूरोप या भारत में, बल्कि रूस, कजाकिस्तान और विशेष रूप से यूक्रेन सहित सीआईएस देशों में भी उच्च गति से विकसित हो रही है। उदाहरण के लिए, पूर्व सोवियत संघ का सबसे बड़ा सौर ऊर्जा संयंत्र पेरोवो, क्रीमिया में बनाया गया था। इसका निर्माण 2011 में पूरा हुआ था. यह पावर प्लांट ऑस्ट्रियाई कंपनी एक्टिव सोलर का तीसरा इनोवेटिव प्रोजेक्ट था। पेरोवो की चरम शक्ति लगभग 100 मेगावाट है।

और उसी वर्ष अक्टूबर में, एक्टिव सोलर ने क्रीमिया में एक और सौर ऊर्जा संयंत्र, ओखोटनिकोवो लॉन्च किया। इसकी क्षमता 80 मेगावाट थी. ओखोटनिकोवो को भी सबसे बड़े का दर्जा प्राप्त हुआ, लेकिन पहले से ही मध्य और पूर्वी यूरोप में। यह कहा जा सकता है कि यूक्रेन में वैकल्पिक ऊर्जा ने सुरक्षित और अटूट ऊर्जा की पूर्ति की दिशा में एक बड़ा कदम उठाया है।

कजाकिस्तान में स्थिति थोड़ी अलग दिखती है। मूलतः इस देश में वैकल्पिक ऊर्जा का विकास सैद्धांतिक तौर पर ही होता है। गणतंत्र की क्षमताएँ बहुत बड़ी हैं, लेकिन यह अभी तक पूरी तरह विकसित नहीं हुआ है। बेशक, सरकार इस मुद्दे से निपट रही है, और कजाकिस्तान में वैकल्पिक ऊर्जा के विकास के लिए एक योजना भी विकसित की गई है, लेकिन नवीकरणीय स्रोतों, विशेष रूप से सूर्य से प्राप्त ऊर्जा का हिस्सा 1% से अधिक नहीं होगा। देश के कुल ऊर्जा संतुलन में. 2020 तक केवल 4 सौर ऊर्जा संयंत्र लॉन्च करने की योजना है, जिनकी कुल क्षमता 77 मेगावाट होगी।

रूस में वैकल्पिक ऊर्जा भी काफी तेजी से विकसित हो रही है। लेकिन, जैसा कि ऊर्जा उप मंत्री ने कहा, इस क्षेत्र में ध्यान मुख्य रूप से सुदूर पूर्वी क्षेत्रों पर है। उदाहरण के लिए, याकुटिया में, सबसे दूरस्थ उत्तरी बस्तियों में संचालित 4 सौर ऊर्जा संयंत्रों का कुल उत्पादन 50 हजार kWh से अधिक था। इससे 14 टन से अधिक महंगे डीजल ईंधन की बचत करना संभव हो गया। सौर ऊर्जा के उपयोग का एक अन्य उदाहरण लिपेत्स्क क्षेत्र में निर्माणाधीन बहु-विषयक विमानन परिसर है। इसके संचालन के लिए बिजली पहले सौर ऊर्जा संयंत्र द्वारा उत्पन्न की जाएगी, जिसे लिपेत्स्क क्षेत्र में भी बनाया गया है।

यह सब हमें निम्नलिखित निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है: आज सभी देश, यहां तक ​​​​कि सबसे विकसित देश भी नहीं, पोषित लक्ष्य के जितना संभव हो उतना करीब पहुंचने का प्रयास करते हैं: वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग। आख़िरकार, बिजली की खपत हर दिन बढ़ रही है, पर्यावरण में हानिकारक उत्सर्जन की मात्रा हर दिन बढ़ रही है। और कई लोग पहले से ही समझते हैं कि हमारा भविष्य और हमारे ग्रह का भविष्य केवल हम पर निर्भर करता है।

आर अब्दुल्लीना

यूक्रेन सौर ऊर्जा पर निर्भर है

इसी तरह के लेख