Часто говорять, що нове - добре забуте старе. Як не дивно, до сонячної теплової енергії ці слова теж відносяться. Розкопки археологів показали, що в стінах лазень та деяких інших будівель Стародавнього Риму були прокладені канали, по яких проходив тепле повітря від нагрівається сонячним випромінюванням частини будівель і створював комфортну температуру в усіх приміщеннях.
Про сонячну енергетику та перспективи її розвитку ведуться суперечки і дискусії вже багато років. Більшість вважають сонячну енергетику – енергетикою майбутнього, надією всього людства. Серйозні інвестиції вкладає в будівництво сонячних електростанцій велика кількість компаній. Сонячну енергетику прагнуть розвивати в багатьох країнах світах, вважаючи її головною альтернативою традиційним енергоносіям. Німеччина, будучи далеко не сонячної країною, стала світовим лідерів в цій сфері. Сукупна потужність СЕС Німеччини зростає рік від року. Серйозно займаються розробками в області енергії сонця і в Китаї. Згідно оптимістичним прогнозом International Energy Agency, сонячні електростанції до 2050 року зможуть виробляти до 20-25% світової електроенергії.
Альтернативний погляд на перспективи сонячних електростанцій базується на тому, що витрати, які потрібні для виготовлення сонячних батарей і акумуляторних систем, в рази перевищують прибуток від виробленої сонячними електростанціями електроенергії. Противники цієї позиції запевняють, що все якраз навпаки. Сучасні сонячні батареї здатні працювати без нових капіталовкладень десятки і навіть сотні років, вироблена ними сумарна енергія дорівнює нескінченності. Ось чому в довгостроковій перспективі електроенергія, одержана з використанням енергії сонця, стане не просто рентабельною, а надприбутковою.
Де ж істина? Спробуємо розібратися в цьому разом з вами. Ми розглянемо сучасні підходи в сфері сонячної енергетики і деякі геніальні ідеї, які на сьогоднішній день вже реалізовані. Ми спробуємо встановити ККД сонячних батарей, що функціонують в даний час, зрозуміти, чому сьогодні цей ККД є досить низьким.
Відповідно до сучасних досліджень, сонячна енергія становить порядку 1367 Ватт на 1 кв.м (сонячна постійна). На екваторі через атмосферу до землі доходить лише 1020 Ват.
У цих таблицях приводиться річна інсоляція для міст України з урахуванням погодних умов, тривалості дня і ночі, а також, типу установки сонячних батарей (ККД сонячної батареї не враховується).
Найбільш поширені способи генерації електроенергії за допомогою сонця: сонячні тепло-електространціі.
Величезні дзеркала таких сонячних електростанцій, повертаючись, ловлять сонце і відображають його на колектор. Принцип функціонування таких електрогенеруючих станцій заснований на перетворенні теплової енергії сонця в механічну електроенергію термодинамічної машини або за допомогою газопоршневого двигуна Стірлінга, або за допомогою нагріву води і т.п.