У нас є немало вагомих причин,
для повного переходу на сонячну енергію.
Вона дешевша,
і безумовно, стабільніша
за електростанції, від яких ми залежимо,
тому що вони використовують такі ресурси як вугілля,
яке зрештою закінчиться.
Чому ж ми не замінимо
традиційні електростанції на сонячну енергію?
Тому що існує фактор, який робить
сонячну енергію непередбачуваною:
хмари.
На своєму шляху до землі
частина сонячних променів поглинається атмосферою,
частина відбивається і повертається назад у космос,
інші досягають поверхні землі.
Промені, які не відхиляються,
називаються прямими.
Ті, які заломлюються хмарами,
називаються розсіяними.
Ті промені, які спочатку відбиваються від поверхні,
наприклад, сусіднього будинку,
перш ніж досягнуть сонячної батареї,
називаються відбитими.
Але до того, як ми дізнаємося, яким чином хмари
впливають на сонячні промені та на виробництво електроенергії,
давайте подивимось, як працюють сонячні енергосистеми.
Почнемо із сонячних веж.
Вони складаються з центральної вежі,
оточеної великою кількістю дзеркал,
які направляють та фокусують
лише прямі сонячні промені в єдину точку на вежі,
як завзятий відпочивальник.
Тепло, яке генерують ці промені
настільки велике, що воно може бути використане для кип'ятіння води,
а парою від цієї води можна привести в дію традиційну турбіну,
що виробляє електроенергію.
Коли ми говоримо про сонячну енергосистему,
зазвичай ми маємо на увазі фотовольтаїчні прилади
або сонячні батареї,
які найчастіше використовуються
для генерування сонячної енергії.
При ударі фотонів
сонячних променів об поверхню батареї
звільняються електрони,
які перетворюються на електричний струм.
Сонячні батареї можуть використовувати будь-які види променів,
у той час, як сонячні вежі - тільки прямі.
Ось тут на сцені з'являються хмари.
В залежності від їх типу та місця знаходження
по відношенню до сонця,
вони можуть збільшувати, або навпаки, зменшувати
кількість електроструму, що виробляється.
Наприклад: навіть декілька купчастих хмар,
які загородять сонце, можуть зменшити
виробництво енергії сонячними вежами
майже до нуля, через їх залежність від прямих променів.
Наявність хмар зменшить виробництво
енергії і сонячними батареями,
хоча й не набагато,
оскільки сонячні батареї можуть використовувати любі промені.
Втім, це все залежить від місця знаходження хмар.
Через феномен розсіювання світла
сферичними частинками,
сонячні промені можуть проходити прямо
крізь хмари, та збільшити кількість променів.
які досягнуть батареї на 50%.
Якщо не врахувати цього потенційного зростання,
воно може призвести до пошкодження сонячних батарей.
Чому це так важливо?
Вам не хотілося б, щоб цей урок перервався
просто тому, що хмара пройшла повз батарею на вашому даху.
Біля сонячних веж є величезні резервуари
з розплавленою сіллю чи маслом, які зберігають надлишкове тепло.
Воно може бути використане за потребою.
Ось таким чином вони вирішують проблему
коливань сонячного випромінювання
та вирівнюють виробництво електроенергії.
Механізм зберігання надлишкової
сонячної енергії сонячними батареями
ще не винайдено.
Тут приходять на допомогу традиційні електростанції.
Вони коригують будь-які коливання,
які відбуваються у сонячних електростанціях,
тому додаткова електроенергія з традиційних ТЕС
завжди має бути доступною.
Чому ж тоді традиційні ТЕС не використовуються
у якості резервного варіанту,
а є основним джерелом енергії
для людства?
Тому що працівник вугільної
або атомної ТЕС не може
просто повернути важіль для того,
щоб зменшити чи збільшити виробництво енергії,
в залежності від кількості хмар у небі.
Цей процес був би занадто повільним.
Для згладжування цих коливань
невелика кількість традиційної електроенергії
повинна вироблятися постійно.
У дні, коли небо чисте,
ця надлишкова електроенергія буде просто змарнована,
але коли небо захмариться, -
вона заповнить прогалину.
Ось чому зараз ми залежимо
від традиційних джерел електроенергії.
З цієї причини багато дослідників
зацікавлені у прогнозуванні руху
та утворення хмар за допомогою знімків із супутників,
або спеціальних камер.
Це максимізувало б виробництво енергії сонячними електростанціями
і мінімізувало б втрати електроенергії.
Якби ми змогли досягти цього,
ви б змогли насолоджуватися цим відео
за допомогою лише сонячних променів,
незалежно від погоди.
Хоча, сонячна погода може вас спокусити,
і ви наважитеся вийти на двір
щоб порозглядати хмари.