Со́лнечная эне́ргия — энергия от Солнца в форме радиации и света. Эта энергия в значительной мере управляет климатом и погодой, и является основой жизни. Технология, контролирующая солнечную энергию, называется солнечной энергетикой.
Солнечная энергия и Земля
В верхние слои атмосферы Земли постоянно поступает 174 ПВт солнечного излучения (инсоляции)[1]. Около 6 % инсоляции отражается от атмосферы, 16 % поглощается ею. Средние слои атмосферы в зависимости от погодных условий (облака, пыль, атмосферные загрязнения) отражают до 20 % инсоляции и поглощают 3 %.
Атмосфера не только уменьшает количество солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, но и диффундирует около 20 % с того что поступает, и фильтрует часть его спектра. После прохождения атмосферы около половины инсоляции находится в видимой части спектр. Вторая половина находится преимущественно в инфракрасной части спектра. Только незначительная часть этой инсоляции приходится на ультрафиолетовое излучение[2][3].
Солнечное излучение поглощается поверхностью суши, океанами (покрывают около 71 % поверхности земного шара) и атмосферой. Абсорбция солнечной энергии через атмосферную конвекцию, испарение и конденсация водяного пара является движущей силой круговорота воды и управляет ветрами. Солнечные лучи абсорбоване океаном и сушей поддерживает среднюю температуру на поверхности Земли, что ныне составляет 14 °C[4]. Благодаря фотосинтезу растений солнечная энергия может превращаться в химическую, которая хранится в виде пищи, древесины и биомассы, которая в конце концов превращается в ископаемое топливо[5].
Перспективы использования
Основная статья: Солнечная энергетика
Солнечная энергия является источником энергии ветра, воды, тепла морей, биомассы, а также причиной образования на протяжении тысячелетий торфа, бурого и каменного угля, нефти и природного газа, однако эта опосредованная энергия и накопленная в течение тысяч и миллионов лет. Энергию Солнца можно использовать и непосредственно, как источник электроэнергии и тепла. Для этого нужно создать устройства, которые концентрируют энергию Солнца на малых площадях и в малых объемах.
Общее количество солнечной энергии, которую поглощает атмосфера, поверхность суши и океана составляет примерно 3 850 000 эксаджоулей (ЭДж) в год[6]. За один час, это дает больше энергии, чем весь мир использовал за целый 2002 год[7][8]. Фотосинтез забирает около 3 000 ЭДж в год на производство биомассы[9]. Количество солнечной энергии, которая достигает поверхность земли такая большая, что за год она примерно вдвое превзойдет всю энергию, которую потенциально можно выработать со всех невозобновляемых источников: угля, нефти, урановых руд[10].
"'Годовое поступление солнечного излучения и потребления энергии человеком"'1
Количество солнечной энергии, которую потенциально может использовать человек, отличается от количества энергии, которое находится вблизи земной поверхности. Такие факторы как смена дня и ночи, облачность и доступная поверхность суши уменьшают количество энергии, пригодной для использования.
Географическое положение влияет на энергетический потенциал, поскольку ближе к экватора области принимают большее количество солнечного излучения. Однако, использование устройств на фотовольтації, которые могут изменять свою ориентацию в соответствии с положением Солнца на небосклоне, может значительно повышать потенциал солнечной энергии в отдалённых от экватора областях.[15]
Доступность земель значительно влияет на возможную добычу энергии, поскольку солнечные панели можно устанавливать лишь на землях, которые для этого подходят и не используются для других целей. Например, подходящим местом для установки панелей стали крыши[15].
Солнечные системы делятся на активные и пассивные, в зависимости от способа впитать солнечную энергию, ее переработать и распределить.
Активные солнечные технологии используют фотовольтонику, концентрированную солнечную энергию (англ.), солнечные коллекторы, насосы и вентиляторы, чтобы превратить солнечное излучение в полезный выход энергии. Среди пассивных солнечных технологий: использование материалов с благоприятными тепловыми характеристиками, дизайн помещений с естественной циркуляцией воздуха и выгодное расположение зданий относительно положения Солнца. Активные солнечные технологии повышают энергоснабжения, тогда как пассивные уменьшают потребность в дополнительных источниках энергии[16].
В Никитском ботаническом саду в этом году появилось историческое дерево – «внук» дуба черешчатого, высаженного самолично Петром I на Каменном острове в Санкт-Петербурге в 1715 году. Знаменитый «потомок», имеющий 300-летнюю родословную, продолжит летопись на новом месте, в парке «Монтедор», недавно вновь открывшемся после 30-летнего забвения в Никитском ботаническом саду в Ялте.
Петра I историки нередко называют первым лесоводом России. Он отдавался организации лесного хозяйства со свойственной ему энергией: известно, что за годы правления было подписано более 100 указов, распоряжений и инструкций, относящихся к сбережению и рациональному использованию лесных богатств. Так, летопись гласит: «…дабы подать народу пример о сбережении дубового лесу, Государь приказал примеченные им в Кронштадте два старых дуба оградить, поставить подле оных круглый стол и места для сидения. Летом, приезжая туда, часто сиживал там с кронштадтскими командирами и корабельными мастерами…, публично благодарил корабельных мастеров и морских офицеров, которые сажали в садах своих в Петербурге дубы, и, увидев то в первый раз, целовал их в лоб».
Специалисты отмечают, что для болотистой местности и влажного климата, на которой Пётр строил молодой город, дуб был редкостью. Но дерево росло надёжно, осушало почву и производило для флота крепкую древесину. Неслучайно в петровские времена существовал указ, грозивший смертной казнью за самовольный выруб «царских деревьев».
Петр I много самолично сажал деревьев. Однако одни, посаженные им, погибли во время войны, другие засохли от старости. И только дуб с Каменного острова ежегодно выпускал на своих старых ветвях свежую молодую зелень. Наступил 1975 год, дерево на глазах усыхало. Тогда Юрий Константинович Ганнибал, потомок Абрама Петровича Ганнибала, при свидетелях (с зафиксированным временем, фамилией и адресами) для чистоты родословной успел собрать последние несколько желудей и вырастить новые дубки, тщательно их оберегая. Все, кроме одного, в последующем были переданы для посадки в исторические места и музеи, а один дуб остался в семье. Теперь он уже взрослый, плодоносит. Ганнибалы выращивают из желудей небольшие саженцы, которые дарят, сопровождая пояснительной дарственной грамотой и скрепляя семейной Ганнибаловской печатью.
Со́лнечная эне́ргия — энергия от Солнца в форме радиации и света. Эта энергия в значительной мере управляет климатом и погодой, и является основой жизни. Технология, контролирующая солнечную энергию, называется солнечной энергетикой.
Солнечная энергия и Земля
В верхние слои атмосферы Земли постоянно поступает 174 ПВт солнечного излучения (инсоляции)[1]. Около 6 % инсоляции отражается от атмосферы, 16 % поглощается ею. Средние слои атмосферы в зависимости от погодных условий (облака, пыль, атмосферные загрязнения) отражают до 20 % инсоляции и поглощают 3 %.
Атмосфера не только уменьшает количество солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, но и диффундирует около 20 % с того что поступает, и фильтрует часть его спектра. После прохождения атмосферы около половины инсоляции находится в видимой части спектр. Вторая половина находится преимущественно в инфракрасной части спектра. Только незначительная часть этой инсоляции приходится на ультрафиолетовое излучение[2][3].
Солнечное излучение поглощается поверхностью суши, океанами (покрывают около 71 % поверхности земного шара) и атмосферой. Абсорбция солнечной энергии через атмосферную конвекцию, испарение и конденсация водяного пара является движущей силой круговорота воды и управляет ветрами. Солнечные лучи абсорбоване океаном и сушей поддерживает среднюю температуру на поверхности Земли, что ныне составляет 14 °C[4]. Благодаря фотосинтезу растений солнечная энергия может превращаться в химическую, которая хранится в виде пищи, древесины и биомассы, которая в конце концов превращается в ископаемое топливо[5].
Перспективы использования
Основная статья: Солнечная энергетика
Солнечная энергия является источником энергии ветра, воды, тепла морей, биомассы, а также причиной образования на протяжении тысячелетий торфа, бурого и каменного угля, нефти и природного газа, однако эта опосредованная энергия и накопленная в течение тысяч и миллионов лет. Энергию Солнца можно использовать и непосредственно, как источник электроэнергии и тепла. Для этого нужно создать устройства, которые концентрируют энергию Солнца на малых площадях и в малых объемах.
Общее количество солнечной энергии, которую поглощает атмосфера, поверхность суши и океана составляет примерно 3 850 000 эксаджоулей (ЭДж) в год[6]. За один час, это дает больше энергии, чем весь мир использовал за целый 2002 год[7][8]. Фотосинтез забирает около 3 000 ЭДж в год на производство биомассы[9]. Количество солнечной энергии, которая достигает поверхность земли такая большая, что за год она примерно вдвое превзойдет всю энергию, которую потенциально можно выработать со всех невозобновляемых источников: угля, нефти, урановых руд[10].
"'Годовое поступление солнечного излучения и потребления энергии человеком"'1
Солнце 3 850 000 [6]
ветер 2 250 [11]
Потенциал биомассы ~200 [12]
Мировое потребление энергии2 539 [13]
Электроэнергия2 ~67 [14]
1 Энергию подано в эксаджоулях 1 ЭДж = 1018 Дж = 278 ТВт/ч
2 Потребления по состоянию на 2010 год
Количество солнечной энергии, которую потенциально может использовать человек, отличается от количества энергии, которое находится вблизи земной поверхности. Такие факторы как смена дня и ночи, облачность и доступная поверхность суши уменьшают количество энергии, пригодной для использования.
Географическое положение влияет на энергетический потенциал, поскольку ближе к экватора области принимают большее количество солнечного излучения. Однако, использование устройств на фотовольтації, которые могут изменять свою ориентацию в соответствии с положением Солнца на небосклоне, может значительно повышать потенциал солнечной энергии в отдалённых от экватора областях.[15]
Доступность земель значительно влияет на возможную добычу энергии, поскольку солнечные панели можно устанавливать лишь на землях, которые для этого подходят и не используются для других целей. Например, подходящим местом для установки панелей стали крыши[15].
Солнечные системы делятся на активные и пассивные, в зависимости от способа впитать солнечную энергию, ее переработать и распределить.
Активные солнечные технологии используют фотовольтонику, концентрированную солнечную энергию (англ.), солнечные коллекторы, насосы и вентиляторы, чтобы превратить солнечное излучение в полезный выход энергии. Среди пассивных солнечных технологий: использование материалов с благоприятными тепловыми характеристиками, дизайн помещений с естественной циркуляцией воздуха и выгодное расположение зданий относительно положения Солнца. Активные солнечные технологии повышают энергоснабжения, тогда как пассивные уменьшают потребность в дополнительных источниках энергии[16].
Потомок дуба петровских времён растёт в Ялте
25 июня 2018 | 16:50 Центр ФОБОС
В Никитском ботаническом саду в этом году появилось историческое дерево – «внук» дуба черешчатого, высаженного самолично Петром I на Каменном острове в Санкт-Петербурге в 1715 году. Знаменитый «потомок», имеющий 300-летнюю родословную, продолжит летопись на новом месте, в парке «Монтедор», недавно вновь открывшемся после 30-летнего забвения в Никитском ботаническом саду в Ялте.
Петра I историки нередко называют первым лесоводом России. Он отдавался организации лесного хозяйства со свойственной ему энергией: известно, что за годы правления было подписано более 100 указов, распоряжений и инструкций, относящихся к сбережению и рациональному использованию лесных богатств. Так, летопись гласит: «…дабы подать народу пример о сбережении дубового лесу, Государь приказал примеченные им в Кронштадте два старых дуба оградить, поставить подле оных круглый стол и места для сидения. Летом, приезжая туда, часто сиживал там с кронштадтскими командирами и корабельными мастерами…, публично благодарил корабельных мастеров и морских офицеров, которые сажали в садах своих в Петербурге дубы, и, увидев то в первый раз, целовал их в лоб».
Специалисты отмечают, что для болотистой местности и влажного климата, на которой Пётр строил молодой город, дуб был редкостью. Но дерево росло надёжно, осушало почву и производило для флота крепкую древесину. Неслучайно в петровские времена существовал указ, грозивший смертной казнью за самовольный выруб «царских деревьев».
Петр I много самолично сажал деревьев. Однако одни, посаженные им, погибли во время войны, другие засохли от старости. И только дуб с Каменного острова ежегодно выпускал на своих старых ветвях свежую молодую зелень. Наступил 1975 год, дерево на глазах усыхало. Тогда Юрий Константинович Ганнибал, потомок Абрама Петровича Ганнибала, при свидетелях (с зафиксированным временем, фамилией и адресами) для чистоты родословной успел собрать последние несколько желудей и вырастить новые дубки, тщательно их оберегая. Все, кроме одного, в последующем были переданы для посадки в исторические места и музеи, а один дуб остался в семье. Теперь он уже взрослый, плодоносит. Ганнибалы выращивают из желудей небольшие саженцы, которые дарят, сопровождая пояснительной дарственной грамотой и скрепляя семейной Ганнибаловской печатью.