Новости

04.05.2013 00:46

Как приручить Солнце

     История солнечной энергетики началась 55 лет назад с запуском третьего спутника Земли, на котором были установлены  экспериментальные солнечные  батареи. Сегодня  все космические аппараты и корабли  используют бесперебойную  энергию Солнца.  Ученые  уже думают о создании   гелиостанции на орбите.

 

     Орбитальная гелиостанция.  Размеры солнечных батарей  - километры.  Вырабатываемая энергия – тераватты. Она передается на Землю  лазерным лучом. Миру больше не нужны земные энергоресурсы. Главный источник – Солнце. Так могли бы выглядеть альтернативные источники энергии  для землян. Наше Солнце – это огромный термоядерный реактор, который  каждую секунду выделяет гигантское количество энергии. До Земли доходит лишь малая часть. Но даже если эту энергию равномерно распределить по поверхности нашей планеты, то как подсчитали ученые, на один квадратный метр получится  1,7 кВт энергии… как раз, чтобы вскипятить чайник…

 

     Впервые гелиостанцию в космосе тридцать лет назад предложил построить американский  ученый Питер Глэйзер. Тогда идею  не оценили. Сегодня, когда ежедневно на планете  рождается 250 тысяч землян, а через семь лет  жителей увеличиться ещё на треть, проблема  альтернативных источников  энергии неизбежна.  Запасы углеводородов иссякают,

 

     «Сегодня альтернативная энергетика вышла на уровень и уже обгоняет атомную энергетику, - говорит Генеральный директор НПП «Квант» Сергей Плеханов. - Солнце там весьма существенная часть».

 

     На Международной космической станции все системы работают от солнечных батарей. Яркий пример как человек может обходиться без нефти и газа. Разогреть еду, провести эксперименты,  и даже сеанс связи с Землей – все это энергия Солнца. Площадь солнечных батарей МКС – это 8 баскетбольных площадок. Пока станция находится на солнечной стороне,  батареи генерируют энергию, как только МКС заходит в тень Земли, включаются аккумуляторы, которые заряжаются Солнцем.

«Приход энергии – это солнечная активность, солнечные лучи, которые заряжают наши батареи, - говорит бортинженер Международной космической станции Павел Виноградов. -  Батареи питают нас в ночные пролёты. 16 раз в сутки у нас день-ночь. Поэтому в ночное время наши электросистемы питаются от батарей, которые находятся на борту станции».

 

     Все системы на станции работают непрерывно, от этого зависит   жизнь космонавтов. И хотя Солнце – неисчерпаемый источник энергии, однако, и здесь в космосе порой приходится соблюдать земной закон – экономить электроэнергию.  

 

     «На Международной космической станции есть такие режимы, например, стыковка или ВКД, когда солнечные батареи должны останавливаться. Если экипаж на ВКД проходит мимо солнечных батарей – они не имеют права вращаться. Понятно, что мощность падает и нужно её экономить», - объясняет руководитель группы обеспечения систем электропитания  МКС Галина Лифанова.

 

     А история солнечной энергетики начинается с истории покорения космоса. В 1958 году  третий  искусственный  спутник  земли  впервые питался  энергией  Солнца.

 

     «Тогда это были батареи экспериментальные, энергопитание  спутника было от аккумуляторов. Они носили исследовательский характер, но тем не менее продемонстрировали сам принцип – Солнце дает электричество на борт космического аппарата», - рассказывает Генеральный директор НПП «Квант» Сергей Плеханов.

 

     Сегодня солнечная энергетика развивается быстро. Еще недавно КПД солнечных батарей на основе кремния – был 14 процентов. После революционных нововведений  арсенида галлия – солнечные батареи стали конкурентами  атомных электростанций. Фотопреобразователь батарей состоит из  тончайших слоев арсенида галлия. Свет падая на каждый слой, преобразовывается в энергию. Получается, чем больших слоев, тем больше энергии. Пока их только три на пластине, но  можно делать пять, шесть… Но это - грядущее. Когда это станет возможным, тогда солнечным батареям  уже не будет равных. 

 

     «Солнце у нас неисчерпаемый источник энергии, пока Солнце светит, батареи поставляют энергию», говорит -  Владимир Белов,  заместитель начальника производства НПП «Квант» по технологиям.

 

     Сейчас на орбите  все современные спутники с батареями из арсенида-галлия. Они легкие и  гарантия  - 15 лет бесперебойной работы. Но пока такие солнечные панели – вещь дорогостоящая. Создатели бьются за снижение стоимости, конкуренция высокая. Практики уверяют, еще лет пять – и гелиостанция на орбите может стать вполне реальным проектом.

 

     В середине прошлого столетия советский астрофизик, основатель радиоастрономии Иосиф Шкловский предположил, наивысшей степени развития цивилизация достигнет тогда, когда освоит энергетику целой галактики.

     Но для этого вначале мы должны приручить Солнце.

 

Телестудия Роскосмоса