Վիքիպեդիա

Արևային էներգիա

Արեգակնային Էներգիա (անգլ.՝ Solar energy), Արեգակից ճառագայթվող լույս ու ջերմություն, որն օգտագործվում է մի շարք անընդհատ զարգացող տեխնոլոգիաների կողմից, ինչպիսիք են՝ արևային ջեռուցումը, լուսագալվանիկան (ֆոտովոլտաիկա), արեգակնային ճարտարապետությունն ու արհեստական ֆոտոսինթեզը[1][2]։

Արեգակը հանդիսանում է Երկրի արևային էներգիայի աղբյուրը

Արեգակնային էներգիան վերականգնվող էներգիայի կարևոր աղբյուր է, իսկ դրա տեխնոլոգիաները լայնորեն բնութագրվում են որպես ակտիվ արևային կամ պասիվ արևային՝ կախված նրանից, թե ինչպես են դրանք վերցնում և տարածում արևային էներգիան կամ այն փոխարկում արևային հոսանքի։ Ակտիվ արևային տեխնոլոգիաներն էներգիան օգտագործելու համար կիրառում են լուսագալվանային համակարգեր, կենտրոնացված արեգակնային էներգիա ու արևային ջրատաքացուցիչներ։ Պասիվ արևային տեխնոլոգիաները ներառում են շինությունը դեպի արևը կառուցելը, համապատասխան ջերմային զանգված կամ լուսացիր հատկություններ ունեցող նյութերի ընտրությունը և բնական օդափոխություն ապահովող տարածքների նախագծումը։

Արեգակնային էներգիայի մեծ ծավալն այն դարձնում է էլեկտրաէներգիայի խիստ գրավիչ աղբյուր։ Միավորված ազգերի կազմակերպության զարգացման ծրագիրն իր 2000 թվականի Համաշխարհային էներգետիկ գնահատման մեջ նշել է, որ արեգակնային էներգիայի տարեկան ներուժը կազմում է 1,575–49,837 էքսաջոուլ (EJ)։ Այս թիվը մի քանի անգամ ավելի մեծ է, քան համաշխարհային էներգասպառման ընդհանուր ծավալը, որը 2012 թվականին կազմել է 559․8 էքսաջոուլ[3][4]։

2011 թվականին Էներգիայի միջազգային գործակալությունը նշել է, որ «մատչելի, անսպառ և մաքուր արևային էներգիայի տեխնոլոգիաների զարգացումը հսկայական երկարաժամկետ օգուտներ կունենա։ Այն կավելացնի երկրների էներգետիկ անվտանգությունը՝ ապավինելով բնածին, անսպառ և հիմնականում ներմուծումից անկախ ռեսուրսին, կբարձրացնի կայունությունը, կնվազեցնի աղտոտումը, կիջեցնի գլոբալ տաքացման մեղմացման ծախսերը և կպահի հանածո վառելիքի գները ավելի ցածր։ Այս առավելությունները համաշխարհային են։ Ուստի շուտափույթ կիրառության լրացուցիչ ծախսերը պետք է համարվեն ներդրումներ՝ ուսուցանելու համար. դրանք պետք է իմաստուն ծախսվեն և պետք է լայնորեն տարածվեն»[1]։

Ներուժ

խմբագրել
 
Արևային էներգիայի մոտավորապես կեսը հասնում է Երկիր
 
Միջին ինսոլյացիա․ Փոքր սև կետերի տեսական տարածքը բավարար է արևի էներգիայով ապահովելու աշխարհում 18 տերավատտ էներգիայի ընդհանուր կարիքները:

Վերին երկրոլորտ մուտք գործող արեգակնային ճառագայթումից Երկիրն ստանում է 174 պետավատտ (PW) էներգիա[5]։ Մոտավորապես 30% -ը հետ է անդրադարձվում տիեզերք, իսկ մնացած մասը կլանվում է ամպերի, օվկիանոսների և ցամաքային զանգվածների կողմից։ Արեգակնային լույսի սպեկտրը Երկրի մակերևույթում հիմնականում տարածված է տեսանելի լույսի և մերձավոր-ինֆրակարմիրի տիրույթներում, իսկ փոքր մասը՝ ուլտրամանուշակագույնի տիրույթում[6]։ Երկրագնդի բնակչության մեծ մասն ապրում է 150-300 վտ/մ2 կամ օրական 3,5–7,0 կՎտժ/մ2 ջերմամեկուսացման մակարդակ ունեցող տարածքներում[7]։

Արեգակնային ճառագայթումը կլանվում է Երկրի ցամաքային մակերեսի, երկրագնդի մոտավորապես 71% կազմող օվկիանոսների ու մթնոլորտի կողմից։ Օվկիանոսներից գոլորշիացված ջուր պարունակող տաք օդը բարձրանում է՝ առաջացնելով մթնոլորտի շրջանառություն կամ կոնվեկցիա։ Երբ օդը հասնում է ցածր ջերմաստիճան ունեցող որոշակի բարձրության, ջրային գոլորշիները խտանում են ամպերի տեսքով, որոնք անձրև են թափում Երկրի մակերևույթին՝ ամբողջացնելով ջրային ցիկլը։ Ջրի խտացման գաղտնի ջերմությունն ուժեղացնում է կոնվեկցիան, առաջացնելով այնպիսի մթնոլորտային երևույթներ, ինչպիսիք են՝ քամին, ցիկլոնները և անտիցիկլոնները[8]։ Օվկիանոսների և ցամաքային զանգվածների կողմից կլանված արևի լույսը դրանց մակերևույթը պահում է 14 °C միջին ջերմաստիճանի վրա[9]։ Ֆոտոսինթեզի միջոցով կանաչ բույսերն արեգակնային էներգիան վերածում են քիմիապես պաշարվող էներգիայի, որից առաջանում է սնունդ, փայտ և կենսազանգված, որտեղից էլ ստացվում է հանածո վառելիքը[10]։

Երկրի մթնոլորտի, օվկիանոսների և ցամաքային զանգվածների կողմից կլանված արևային էներգիան կազմում է տարեկան մոտավորապես 3,850,000 էքսաջուլ (EJ)[11]։ 2002 թվականին սա մեկ ժամվա ընթացքում կազմել է ավելի շատ էներգիա, քան աշխարհն է օգտագործել մեկ տարվա ընթացքում[12][13]։ Ֆոտոսինթեզը տարեկան մոտավորապես 3000 էքսաջուլ է կազմում կենսազանգվածում[14]։ Մոլորակի մակերես հասնող արեգակնային էներգիայի քանակն այնքան մեծ է, որ մեկ տարվա մեջ այն հասնում է ածխից, նավթից, բնական գազից, արդյունահանվող ուրանից ու Երկրի չվերականգնվող այլ ռեսուրսներից միասին վերցրած ստացվող էներգիայի կրկնակի ծավալին[15]։

Ամենամյա արեգակնային հոսքեր ու մարդկային սպառում1
Արեգակնային 3,850,000 [11]
Քամի 2,250 [16]
Կենսազանգվածային ներուժ ~200 [17]
Համաշխարհային էներգասպառում2 539 [18]
Էլեկտրաէներգիա2 ~67 [19]
1 Էներգիան արտահայտված է էքսաջոուլով (EJ) = 1018 Ջոուլ = 278 տետրավատ/ժամ
2 Սպառումը վերաբերում է 2010 թվականին

Պոտենցիալ արևային էներգիան, որը կարող է օգտագործվել մարդկանց կողմից, տարբերվում է մոլորակի մակերևույթին մոտ առկա արևային էներգիայի քանակից, քանի որ այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են աշխարհագրությունը, ժամանակի փոփոխությունը, ամպամածությունը և մարդկանց համար մատչելի հողը սահմանափակում են արեգակնային էներգիայի քանակը, որը մենք կարող ենք ձեռք բերել։

Աշխարհագրությունն ազդում է արեգակնային էներգիայի ներուժի վրա, քանի որ այն վայրերը, որոնք հասարակածին ավելի մոտ են, ունեն ավելի մեծ քանակությամբ արևային ճառագայթում։ Այնուամենայնիվ, Արեգակի դիրքին հետևող ֆոտոգալվաների օգտագործումը կարող է էապես բարձրացնել արեգակնային էներգիայի ներուժը հասարակածից հեռավոր վայրերում[4]։ Ժամանակի փոփոխությունն ազդում է արեգակնային էներգիայի ներուժի վրա, քանի որ գիշերվա ընթացքում Երկրի մակերևույթին արևային ճառագայթումը քիչ է, որպեսզի կլանվի արևային վահանակների կողմից։ Սա սահմանափակում է էներգիայի քանակը, որը արևային մարտկոցները կարող են կլանել մեկ օրվա ընթացքում։ Ամպամածությունը կարող է ազդել արեգակնային վահանակների ներուժի վրա, քանի որ ամպերն արգելափակում են Արեգակի մուտքային լույսը և նվազեցնում արևային սարքերի համար մատչելի լույսը։

Բացի այդ, ցամաքի առկայությունը մեծ ազդեցություն ունի մատչելի արեգակնային էներգիայի վրա, որովհետև արևային վահանակները կարող են տեղադրվել միայն այն հողում, որն այլ կերպ չի օգտագործվում և հարմար է արևային վահանակների համար։ Տանիքները հարմար տեղ են արևային մարտկոցների համար, քանի որ շատ մարդիկ հայտնաբերել են, որ այս կերպ նրանք կարող են էներգիա հավաքել անմիջապես իրենց տներից։ Արևային սարքերի համար հարմար այլ տարածքներ են այն հողերը, որոնք չեն օգտագործվում ձեռնարկությունների համար, և որտեղ էլ կարելի է հիմնել արևային կայաններ[4]։

Արևային տեխնոլոգիաները բնութագրվում են որպես պասիվ կամ ակտիվ` կախված արևի լույսը կլանելու, փոխարկելու և բաշխելու եղանակից, ու հնարավորություն են տալիս արեգակնային էներգիան օգտագործել աշխարհի տարբեր վայրերում, հիմնականում կախված հասարակածից հեռավորությունից։ Չնայած արևային էներգիան հիմնականում վերաբերում է արևի ճառագայթման գործնական նպատակների օգտագործմանը, բոլոր վերականգնվող էներգիաները, բացի երկրաջերմային և մակընթացային էներգիաներից, իրենց էներգիան ստանում են ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն Արեգակից։

Արևի ակտիվ տեխնիկաներն օգտագործվում են ֆոտոգալվաներ, կենտրոնացված արևային էներգիա, արևի ջերմային կոլեկտորներ, պոմպեր և հովհարներ` արևի լույսը օգտակար ելքերի վերածելու համար։ Պասիվ արեգակնային տեխնիկան ներառում է բարենպաստ ջերմային հատկություններով նյութերի ընտրություն, օդի բնական ճանապարհով շրջանառող տարածքների նախագծում և շենքի դիրքի՝ դեպի Արեգակին ուղղվածություն։ Ակտիվ արևային տեխնոլոգիաները մեծացնում են էներգիայի մատակարարումը և համարվում են մատակարարման կողմնակի տեխնոլոգիաներ, մինչդեռ պասիվ արեգակնային տեխնոլոգիաները նվազեցնում են այլընտրանքային ռեսուրսների կարիքը և հիմնականում համարվում են պահանջարկի կողմնակից տեխնոլոգիաներ[20]։

2000 թվականին Միավորված ազգերի կազմակերպության զարգացման ծրագիրը, ՄԱԿ-ի տնտեսական և սոցիալական հարցերի վարչությունը և Համաշխարհային էներգետիկական խորհուրդը հրապարակել են մարդկանց կողմից ամեն տարի օգտագործվող արևային էներգիայի ներուժի գնահատումը, որը հաշվի է առել այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են ինսոլյացիան, ամպամածությունը և մարդկանց համար օգտագործելի հողերը։ Գնահատման արդյունքում պարզվել է, որ արեգակնային էներգիան տարեկան 1․600-49․800 էքսաջոուլ համաշխարհային ներուժ ունի (տես աղյուսակը)[4]։

Տարեկան արևային էներգիայի ներուժն ըստ շրջանների (էքսաջոուլ)[4]
Շրջան Հյուսիսային Ամերիկա Լատինական Ամերիկա ու Կարիբյան Արևմտյան Եվրոպա Կենտրոնական ու Արևելյան Եվրոպա Նախկին ԽՍՀՄ Միջին Արևելք ու Հյուսիսային Աֆրիկա Սահարայից ներքև գտնվող Աֆրիկա Խաղաղօվկիանոսյան Ասիա Հարավային Ասիա Կենտրոնական պլանավորված Ասիա Խաղաղօվկիանոսյան ՏՀԶԿ
Մինիմում 181.1 112.6 25.1 4.5 199.3 412.4 371.9 41.0 38.8 115.5 72.6
Մաքսիմում 7,410 3,385 914 154 8,655 11,060 9,528 994 1,339 4,135 2,263
Նշում․
  • Արեգակնային էներգիայի տարեկան ընդհանուր համաշխարհային ներուժը հավասար է 1,575 էքսաջոուլից (մինիմում) մինչև 49,837 էքսաջոուլ (մաքսիմում)
  • Տվյալներն արտացոլում են պարզ երկնքի տարեկան ճառագայթման հավանականությունը, երկնքի տարեկան միջին պարզությունը և մատչելի ցամաքային տարածքները։ Բոլոր թվերն արտահայտված են էքսաջոուլներով՝

համաշխարհային արեգակնային ներուժի քանակական հարաբերությունն ընդդեմ համաշխարհային էներգասպառման ․

  • Պոտենցիալի և ընթացիկ սպառման հարաբերությունը (402 էքսաջոուլ) տարվա կտրվածքով՝ 3.9 (մինիմում) մինչև 124 (մաքսիմում)
  • Պոտենցիալ և կանխատեսվող սպառման հարաբերությունը մինչև 2050 թվականը (590–1,050 էքսաջոուլ)՝ 1.5–2.7 (մինիմում) մինչև 47–84 (մաքսիմում)
  • Պոտենցիալ և կանխատեսվող սպառման հարաբերությունը մինչև 2100 թվականը (880–1,900 էքսաջոուլ)՝ 0.8–1.8 (մինիմում) մինչև 26–57 (մաքսիմում)

Աղբյուր՝ Միավորված ազգերի կազմակերպության զարգացման ծրագիր, համաշխարհային էներգետիկ գնահատում (2000)[4]

Ջերմային էներգիա

խմբագրել

Արևի ջերմային տեխնոլոգիաները կարող են օգտագործվել ջրատաքացման, տարածքի ջեռուցման, տարածքի հովացման և վերամշակման ջերմության առաջացման համար[21]։

Առաջին առևտրական սարքվորումներ

խմբագրել

1878 թվականին Փարիզի Համաշխարհային ցուցահանդեսում Օգյուստ Մուշոն հաջողությամբ ցուցադրել է արևային գոլորշու շարժիչ, սակայն չի կարողացել շարունակել դրա զարգացումը` էժան ածուխի առկայության և այլ գործոնների պատճառով։

 
1917 թվականի Շումանի արեգակնային կոլեկտորի արտոնագրային նկարը

1897 թվականին ԱՄՆ գյուտարար, ինժեներ և արևային էներգիայի ռահվիրա Ֆրանկ Շումանը կառուցել է մի փոքրիկ ցուցադրական արևային շարժիչ, որն աշխատում էր արևային էներգիան արտացոլելով ջրից ավելի ցածր եռման աստիճան ունեցող եթերով լցված քառակուսի տուփերի վրա, և որոնց ներսում տեղադրված էին սև խողովակներ, որոնք իրենց հերթին աշխատեցնում էին գոլորշու շարժիչը։ 1908 թվականին Շումանն ավելի մեծ արևային էլեկտրակայաններ կառուցելու մտադրությամբ ստեղծել է Sun Power ընկերությունը։ Նա իր տեխնիկական խորհրդատու Ակերմանի ու բրիտանացի ֆիզիկոս սըր Չառլզ Վերնոն Բոյսի հետ[փա՞ստ] զարգացրել է բարելավված համակարգ՝ արևային էներգիան կոլեկտորային տուփերի վրա արտացոլելու համար հայելիներ օգտագործելով, ավելացնելով ջեռուցման հզորությունը այնքանով, որ այժմ ջուրը կարող էր օգտագործվել եթերայի փոխարեն։ Դրանից հետո Շումանը կառուցել է լայնածավալ գոլորշու շարժիչ, որը սնուցվում էր ցածր ճնշման ջրով, ինչը հնարավորություն է տվել նրան արտոնագրել ամբողջ արևային շարժիչի համակարգը մինչև 1912 թվականը։

1912-1913 թվականների ընթացքում Եգիպտոսի Մաադի քաղաքում Շումանը կառուցել է աշխարհի առաջին արեգակնային էլեկտրակայանը։ Նրա գործարանը պարաբոլիկ գոգերով աշխատեցնում էր 45–52 կիլովտ հզորությամբ (60–70 ձիաուժ) շարժիչ, որը Նեղոս գետից դեպի հարակից բամբակի դաշտեր մեկ րոպեում ավելի քան 22,000 լիտր ջուր էր մղում։ Չնայած Առաջին համաշխարհային պատերազմի բռնկումը և 1930-ական թվականներին էժան նավթի հայտնաբերումը ազդել են արևային էներգիայի առաջխաղացմանը, Շումանի տեսլականը և հիմնական դիզայնը հարություն են առել 1970-ական թվականներին՝ արևի ջերմային էներգիայի նկատմամբ հետաքրքրության նոր ալիքով[22]։

Ջրատաքացում

խմբագրել
 
Արեգակին ուղղված արևային ջրատաքացուցիչներ

Արևի տաք ջրի համակարգերն օգտագործում են արևի լույսը ջուր տաքացնելու համար։ Միջին աշխարհագրական լայնություններում (40 աստիճան հյուսիսի և 40 աստիճան հարավի միջև) տաք ջրի կենցաղային օգտագործման 60-70%-ը, որտեղ ջրի ջերմաստիճանը կազմում է մինչև 60 °C (140 °F), կարող է ապահովվել արևային ջեռուցման համակարգերով[23]։ Արևային ջրատաքացուցիչների ամենատարածված տեսակներն են մաքրող խողովակային կոլեկտորները (44%) և ապակեպատ հարթ ափսեների կոլեկտորները (34%), որոնք սովորաբար օգտագործվում են կենցաղային տաք ջրի համար, ինչպես նաև ապակեպատ պլաստմասսայե կոլեկտորները (21%), որոնք հիմնականում օգտագործվում են լողավազանները տաքացնելու համար[24]։

2007 թվականի տվյալներով տաք ջրի արևային համակարգերի ընդհանուր տեղադրված հզորությունը մոտավորապես 154 ջերմային գիգավատ էր (GWth)[25]։ Չինաստանը դրանց տեղակայման գործում աշխարհում առաջատարն է՝ 2006 թվականի դրությամբ տեղադրված 70 ԳՎտ և մինչև 2020 թվականը 210 ԳՎտ երկարաժամկետ նպատակով[26]։ Իսրայելն ու Կիպրոսը մեկ շնչի հաշվով առաջատարն են արևային տաք ջրի համակարգերի օգտագործման մեջ, որոնցից օգտվում է տների ավելի քան 90%-ը[27]։ Միացյալ Նահանգներում, Կանադայում և Ավստրալիայում 2005 թվականի դրությամբ 18 ԳՎտ դրվածքային հզորությամբ արևային տաք ջրի գերակշռող օգտագործումը լողավազանների ջեռուցումն է[20]։

Ջեռուցում, հովացում և օդափոխում

խմբագրել

Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներում ջեռուցման, հովացման ու օդափոխության համակարգներին (HVAC) բաժին է ընկնում առևտրային կառույցներում օգտագործվող էներգիայի 30% -ը (4.65 EJ / տարի) և բնակելի շենքերում օգտագործվող էներգիայի գրեթե 50% -ը (10.1 EJ / տարի)[28][29]։ Արևի ջեռուցման, հովացման և օդափոխության տեխնոլոգիաները կարող են օգտագործվել այս էներգիայի մի մասը փոխհատուցելու համար։

 
Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի՝ ԱՄՆ-ում 1939 թվականին հիմնադրված # 1 արեգակնային տունը շուրջտարյա ջեռուցման համար օգտագործում էր սեզոնային ջերմային էներգիայի պաշար

Ջերմային զանգվածը ցանկացած նյութ է, որը կարող է օգտագործվել ջերմությունը պահելու համար․ արեգակնային էներգիայի դեպքում՝ արեգակի ջերմությունը։ Սովորական ջերմային զանգվածի նյութերից են քարը, ցեմենտը և ջուրը։ Պատմականորեն դրանք օգտագործվել են չոր կլիմայական պայմաններում կամ տաք բարեխառն շրջաններում շենքերը զով պահելու համար․ օրվա ընթացքում կլանել են արևի էներգիան, իսկ գիշերը ճառագայթել կուտակված ջերմությունը ավելի զով մթնոլորտի վրա։ Այնուամենայնիվ, դրանք կարող են օգտագործվել նաև ցուրտ բարեխառն տարածքներում ջերմություն պահպանելու համար։ Ջերմային զանգվածի չափը և տեղադրումը կախված են մի քանի գործոններից, ինչպիսիք են կլիմայական պայմանները, ցերեկային լույսը և ստվերը։ Պատշաճ կերպով տեղադրված ջերմային զանգվածը պահպանում է տարածության ջերմաստիճանը հարմարավետ տիրույթում և նվազեցնում օժանդակ ջեռուցման և հովացման սարքավորումների անհրաժեշտությունը[30]։

Արևային ծխնելույզը (կամ այս համատեքստում ջերմային ծխնելույզը) արևային պասիվ օդափոխության համակարգ է, որը բաղկացած է շենքի ներքին և արտաքին հատվածները կապող ուղղահայաց հիմնանցքից։ Ծխնելույզի տաքացման ժամանակ ներսում օդը տաքանում է` առաջացնելով օդաքարշում, որն օդը քաշում է շենքի միջով։ աշխատանքը կարելի է բարելավել ապակեպատման և ջերմային զանգվածի նյութերի օգտագործմամբ[31], որը ջերմոցի ընդօրինակում է հիշեցնում։

Տերևաթափվող ծառերն ու բույսերը համարվել են որպես արևային ջեռուցման և հովացման վերահսկման միջոց։ Հյուսիսային կիսագնդում գտնվող շենքի հարավային կողմում կամ հարավային կիսագնդում գտնվող շենքի հյուսիսային կողմում այդ ծառերը տնկելիս նրանց տերևները ստվեր են ապահովում ամռանը, իսկ մերկ ճյուղերը թույլ են տալիս լույսը ձմռանը անցնել[32]։ Քանի որ մերկ, անտերև ծառերը ստվերում են արևային ճառագայթման 1/3-ից 1/2 մասը, կա հավասարակշռություն ամառային ստվերի առավելությունների և ձմեռային ջեռուցման համապատասխան կորստի միջև[33]։ Զգալի ջեռուցման առատությամբ կլիմայական պայմաններում տերևաթափվող ծառերը չպետք է տնկվեն շենքի՝ հասարակածին նայող մասում, քանի որ դրանք կխանգարեն ձմեռային արեգակնային հասանելիությանը։ Դրանք, այնուամենայնիվ, կարող են օգտագործվել արևելյան և արևմտյան կողմերում ՝ ապահովելու ամառային ստվերման որոշակի աստիճան՝ առանց էականորեն ազդելու ձմռանն արեգակնային ջերմության հասանելիության վրա[34]։

Խոհարարություն

խմբագրել
Հիմնական հոդված՝ Արևային վառարան
 
Ճաշապատրաստման համար գոլորշի արտադրող պարաբոլիկ ափսե Հնդկաստանի Աուրովիլ քաղաքում

Արևային վառարաններն արևի լույսն օգտագործում են ուտելիք պատրաստելու, չորացնելու և պաստերիզացման համար։ Դրանք կարելի է խմբավորել երեք մեծ կատեգորիաների մեջ՝ տուփային վառարաններ, վահանակային վառարաններ և ռեֆլեկտորով վառարաններ[35]։ Ամենապարզ արևային վառարանը տուփային վառարանն է, որն առաջին անգամ ստեղծել է Հորաս դե Սոսյուրը 1767 թվականին[36]։ Հիմնական տուփային վառարանը բաղկացած է թափանցիկ խուփով մեկուսացված տարայից։ Այն կարող է արդյունավետ օգտագործվել մասամբ ամպամած երկնքի ժամանակ և սովորաբար հասնում է 90–150 °C ջերմաստիճանի (194–302 °F)[37]։ Վահանակային վառարաններն օգտագործում են անդրադարձնող վահանակ` արևի լույսը մեկուսացված տարայի վրա ուղղելու և տուփային կաթսաների հետ համեմատելի ջերմաստիճանի հասնելու համար։ Ռեֆլեկտորով վառարաններն օգտագործում են տարբեր երկրաչափական մարմիններ խոհարարական տարայի վրա լույսը կենտրոնացնելու համար։ Դրանք հասնում են 315 °C (599 °F) և ավելի ջերմաստիճանի, բայց պատշաճ գործելու համար նրանց անհրաժեշտ է անմիջապես լույսը և դրանք պետք է վերատեղակայել՝ արևին հետևելու համար[38]։

Պրոցեսային ջերմություն

խմբագրել

Արևային տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են պարաբոլիկ ափսեն, օդատարը և Շեֆլեր ռեֆլեկտորները, կարող են առևտրային և արդյունաբերական ծրագրերի համար ապահովել պրոցեսային ջերմություն։ Առաջին առևտրային համակարգը ԱՄՆ Ջորջիա նահանգի Շենանդոա քաղաքում կիրառված Արեգակնային ընդհանուր էներգիայի նախագիծն էր (STEP), որտեղ 114 պարաբոլիկ ափսե ունեցող դաշտն ապահովում էր հագուստի արտադրամասի ջեռուցման, օդորակման և էլեկտրական պահանջների 50% -ը։ Ցանցային կապակցված համակցման այս համակարգն ապահովում էր 400 կՎտ էլեկտրաէներգիա, դրան գումարած ջերմային էներգիա` 401 կՎտ գոլորշու և 468 կՎտ սառեցված ջրի տեսքով, և ուներ մեկ ժամ տևողությամբ ջերմություն պահելու հնարավորություն[39]։ Գոլորշիացման լճակները մակերեսային ջրավազաններ են, որոնք խտացնում են լուծված պինդ նյութերը գոլորշիացման միջոցով։ Ջրից աղ ստանալու համար գոլորշիացման լճակների օգտագործումն արեգակնային էներգիայի հնագույն կիրառություններից մեկն է։ Ժամանակակից օգտագործումը ներառում է ջրահեռացման արդյունահանման ոլորտում կիրառվող աղաջրի լուծույթների խտացում և թափոնների հոսքերից լուծված պինդ նյութերի հեռացումը[40]։ Լվացքի պարանները, հագուստի դարակաշարերը չորացնում են հագուստը են քամու և արևի լույսով գոլորշիացման միջոցով, առանց էլեկտրականություն կամ գազ սպառելու։ Միացյալ Նահանգների որոշ նահանգներում օրենսդրությունը պաշտպանում է հագուստի «չորացման իրավունքը»[41]։ Փայլազերծված թափանցիկ կոլեկտորները (UTC) արևահայաց ծակոտկեն պատեր են, որոնք օգտագործվում են օդափոխության օդը տաքացնելու համար։ Դրանք կարող են բարձրացնել մուտքային օդի ջերմաստիճանը մինչև 22 °C (40 °F) և ապահովել 45–60 °C (113–140 °F) ելքային ջերմաստիճան[42], իսկ նրանց կարճ մարման ժամկետը (3-ից 12 տարի) նրանց ավելի ծախսարդյունավետ այլընտրանք է դարձնում, քան ջնարակավոր հավաքման համակարգերը[42]։ 2003 թվականի դրությամբ աշխարհում տեղադրվել է ավելի քան 80 համակարգ` 35,000 քառակուսի մետր (380,000 քառակուսի ֆուտ) կոլեկտորային համակցված տարածքով, այդ թվում՝ 860 քառակուսի մետր չափսով կոլեկտոր Կոստա Ռիկայում, որն օգտագործվում է սուրճի հատիկների չորացման համար և 1,300 քառակուսի մետր չափսով կոլեկցիոներ Հնդկաստանի Կոիմբատուր քաղաքում, որն օգտագործվում է նարգիզի չորացման համար[43]։

Արևային թորում

խմբագրել
 
Ջրի՝ արեգակնային ախտահանում Ինդոնեզիայում

Արևային թորումը կարող է օգտագործվել աղի ջուրը խմելի դարձնելու համար։ Դրա առաջին արձանագրված դեպքը 16-րդ դարի արաբ ալքիմիկոսներն են նկարագրել[44]։ Արևային թորման լայնածավալ նախագիծ առաջին անգամ կառուցվել է 1872 թվականին Չիլիի Լաս Սալինաս լեռնահանքային քաղաքում[45]։ Գործարանը, որն ուներ 4700 քառակուսի մետր (51,000 քառակուսի ոտնաչափ) արևային հավաքման տարածք, կարող էր օրական արտադրել մինչև 22,700 լ ջուր և աշխատել 40 տարի[45]։

Ջրի՝ արեգակնային վարակազերծումը (SODIS) ենթադրում է ջրով լցված պոլիէթիլենային տերեֆտալատի (PET) պլաստիկ շշերը մի քանի ժամ արևի լույսի ազդեցությանը ենթարկելը[46], որը եղանակից և կլիմայից կախված՝ տատանվում է նվազագույնը վեց ժամից մինչև երկու օր՝ ամբողջովին ամպամած պայմաններում[47]։ Առողջապահության համաշխարհային կազմակերպության կողմից այն երաշխավորվում է որպես կենցաղային ջրի մաքրման և անվտանգ պահպանման կենսունակ մեթոդ[48]։ Զարգացող երկրներում ավելի քան երկու միլիոն մարդ օգտագործում է այս մեթոդը ամենօրյա խմելու ջրի համար[47]։

Արևային էներգիան կարող է օգտագործվել ջրի կայունացման լճակում` քիմիական նյութերից կամ էլեկտրաէներգիայից զերծ կեղտաջրերը մաքրելու համար։ Հետագա բնապահպանական առավելությունն այն է, որ նման ջրամբարներում ջրիմուռներ են աճում և ֆոտոսինթեզում սպառում ածխաթթու գազը, թեև ջրիմուռները կարող են արտադրել թունավոր քիմիական նյութեր, որոնք ջուրը դարձնում են անօգտագործելի[49][50]։

Հալված աղի տեխնոլոգիա

խմբագրել

Հալված աղը կարող է օգտագործվել որպես ջերմային էներգիայի կուտակման մեթոդ` ջերմային էներգիան պահպանելու համար, որպեսզի այն հնարավոր լինի օգտագործել վատ եղանակին կամ գիշերը էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։ Այն ցուցադրվել է Solar Two նախագծում 1995-ից 1999 թվականներին։ Կանխատեսվում է, որ համակարգը կունենա տարեկան 99% արդյունավետություն[51][52][53]։ Հալված աղի խառնուրդները տարբեր են։ Առավել ընդլայնված խառնուրդը պարունակում է նատրիումի նիտրատ, կալիումի նիտրատ և կալցիումի նիտրատ։ Այն այրվող և թունավոր չէ և որպես ջերմափոխանակող հեղուկ արդեն օգտագործվել է քիմիական և մետաղական արդյունաբերություններում։ Հետևաբար, նման համակարգերի փորձը գոյություն ունի ոչ արևային ծրագրերում։

Աղը հալվում է 131 °C (268 °F) ջերմաստիճանում, այն հեղուկ վիճակում պահվում է 288 °C (550 °F) ջերմաստիճանում` մեկուսացված «սառը »պահեստային բաքում։ Հեղուկ աղը մղվում է արևի կոլեկտորի վահանակների միջով, որտեղ կենտրոնացված ճառագայթումն այն տաքացնում է մինչև 566° C (1,051 ° F)։ Հետո այն ուղարկվում է տաք պահեստային բաք, որն այնքան լավ է մեկուսացված, որ ջերմային էներգիան կարող է արդյունավետորեն պահպանվել մինչև մեկ շաբաթ[54]։

Էլեկտրաէներգիայի անհրաժեշտության դեպքում տաք աղը մղվում է սովորական գոլորշու գեներատոր` գերտաքացված գոլորշի արտադրելու համար, ինչպես օգտագործվում են ցանկացած ածխի, նավթի գործարանում կամ ատոմակայանում։ 100 մեգավատ հզորությամբ տուրբինին անհրաժեշտ կլինի մոտ 9.1 մետր (30 ֆուտ) բարձրություն և 24 մետր (79 ֆուտ) տրամագիծ ունեցող բաք՝ չորս ժամ աշխատելու համար։

Իսպանիայում գտնվող մի քանի պարաբոլիկ էլեկտրակայաններ[55] և SolarReserve արեգակնային էներգիայի աշտարակի ստեղծողն օգտագործում է ջերմային էներգիայի կուտակման այս գաղափարը։ ԱՄՆ-ում Solana Generating Station կայանն ունի վեց ժամ պահեստավորման հնարավորություն հալված աղով։ Մարիա էլենա գործարանը[56] 400 ՄՎտ ջերմամեկուսիչ համալիր է Չիլիի հյուսիսային Անտոֆագաստա շրջանում, որն օգտագործում է հալված աղի տեխնոլոգիա։

Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն

խմբագրել
 
Այվոնպայի արեգակնային էլեկտրակայանը
 
Տոպազ արեգակնային էլեկտրակայանը

Արևային էներգիան արևի լույսի վերածումն է էլեկտրաէներգիայի՝ ուղղակիորեն օգտագործելով կա՛մ ֆոտովոլտաիկա (PV), կա՛մ անուղղակիորեն օգտագործելով կենտրոնացված արեգակնային էներգիա (CSP)։ Սրանցից վերջիններն օգտագործում են ոսպնյակներ կամ հայելիներ ու հետևման համակարգեր` արևի լույսի մեծ չափաբաժինը փոքր ճառագայթում կենտրոնացնելու համար։ Ֆոտովոլտաիկան լույսը վերածում է էլեկտրական հոսանքի՝ օգտագործելով ֆոտոէֆեկտը։

Ակնկալվում է, որ արևային էներգիան մինչև 2050 թվականը կդառնա աշխարհի էլեկտրաէներգիայի ամենամեծ աղբյուրը, որտեղ արևային ֆոտոգալվաներն ու կենտրոնացված արևային էներգիան համաշխարհային ընդհանուր սպառման մեջ համապատասխանաբար կկազմեն 16 և 11 տոկոս[57]։ 2016 թվականին մեկ տարի արագ աճելուց հետո արեգակն արտադրել է համաշխարհային էներգիայի 1.3% -ը[58]։

Առևտրային նպատակներով կենտրոնացված արևային էլեկտրակայաններն առաջին անգամ մշակվել են 1980-ական թվականներին։ Կալիֆոռնիայի Մոհավի անապատում գտնվող 392 ՄՎտ հզորությամբ Այվոնպայի արևային ջերմադինամիկական էլեկտրակայանն աշխարհում ամենամեծ արեգակնային էլեկտրակայանն է։ Այլ խոշոր արևային էլեկտրակայանների թվում են Իսպանիայում գտնվող 150 ՄՎտ հզորությամբ Սոլնովա և 100 ՄՎտ հզորությամբ Անդասոլ արևային էլեկտրակայանները։ ԱՄՆ-ում գտնվող 250 ՄՎտ հզորությամբ Աքվա Կալիենտե արևային տեղակայանքը և 221 ՄՎտ հզորությամբ Գուջարաթի արևային պարկը հանդիսանում են աշխարհի ամենամեծ ֆոտոգալվանային կայանները։ Մշակվում են 1 ԳՎ-ից ավելի հզորությամբ արևային նախագծեր[59]։

Ֆոտովոլտաիկա

խմբագրել

Վերջին երկու տասնամյակների ընթացքում ֆոտոգալվաները (PV), որոնք նաև հայտնի են որպես արևային ֆոտովոլտաիկա, զարգացել են՝ փոքր մասշտաբի կիրառումների շուկայից դառնալով հիմնական էլեկտրաէներգիայի աղբյուր։ Ֆոտոէլեմենտը մի սարք է, որը լույսն ուղղակիորեն վերածում է էլեկտրաէներգիայի՝ օգտագործելով ֆոտոէֆեկտը։ Առաջին ֆոտոէլեմենտը կառուցվել է Չառլզ Ֆրիտսի կողմից 1880-ական թվականներին[60]։ 1931 թվականին գերմանացի ինժեներ դոկտոր Բրունո Լանժը ստեղծել է ֆոտոխցիկ` պղնձի օքսիդի փոխարեն օգտագործելով արծաթի սելենիդ[61]։ Չնայած սելենային խցիկում էլեկտրաէներգիայի է վերածվել լույսի 1% -ից էլ պակասը, Էռնստ Վեռներ ֆոն Սիմենսը և Ջեյմս Մաքսվելը գիտակցել են այս հայտնագործության կարևորությունը[62]։ Հետևելով Ռասել Օլի 1940-ական թվականներին կատարած աշխատանքին՝ հետազոտողներ Ջերալդ Փիրսոնը, Քելվին Ֆուլերը և Դարիլ Չապինը 1954 թվականին ստեղծել են բյուրեղային սիլիցիումային ֆոտոէլեմենտը[63]։ Վաղ շրջանի այս ֆոտոէլեմենտների արժեքը կազմել է 286 ԱՄՆ դոլար / վտ և դրանք հասել են 4,5–6% արդյունավետության[64]։ Մինչև 2012 թվականը մատչելի արդյունավետությունը գերազանցել է 20% -ը, իսկ հետազոտական ֆոտոգալվանների առավելագույն արդյունավետությունը գերազանցել է 40% -ը[65]։

Արևային էներգիայի կենտրոնացում

խմբագրել

Արևային էներգիայի կենտրոնացման (CSP) համակարգերն օգտագործում են ոսպնյակներ կամ հայելիներ ու հետևման համակարգեր` արևի լույսի մեծ չափաբաժինը փոքր ճառագայթում կենտրոնացնելու համար։ Կենտրոնացված ջերմությունն այնուհետև օգտագործվում է որպես սովորական էլեկտրակայանի ջերմության աղբյուր։ Կենտրոնացման տեխնոլոգիաների լայն շրջանակ գոյություն ունի. առավել զարգացած են պարաբոլիկ օդատարը, կենտրոնացված գծային թարմության ռեֆլեկտորը, ստերլինգի ափսեն ու արևային էներգիայի աշտարակը։ Տարբեր մեթոդներ են օգտագործվում արևին հետևելու և լույսը կենտրոնացնելու համար։ Այս բոլոր համակարգերում աշխատանքային հեղուկը ջեռուցվում է արևի կենտրոնացված լույսի ներքո, այնուհետև օգտագործվում է էլեկտրաէներգիայի արտադրության կամ էներգիայի պահպանման համար[66]։ Նախագծերը պետք է հաշվի առնեն փոշու փոթորկի, կարկուտի կամ եղանակային այլ ծայրահեղ դրսևորումների վտանգը, որոնք կարող են վնասել արևային էլեկտրակայանների նուրբ ապակե մակերեսները։ Մետաղական վանդակաճաղերը կապահովեն արևի լույսի բարձր տոկոսի մուտքը հայելիներ և արևային վահանակներ՝ միաժամանակ կանխելով առավելագույն վնասը։

Ճարտարապետություն և քաղաքաշինություն

խմբագրել
 
Գերմանական Դարմշտադտի տեխնոլոգիական համալսարանը հաղթել է 2007 թվականին Վաշինգտոնում կայացած Արեգակնային տասնամարտում խոնավ և տաք մերձարևադարձային կլիմայի համար նախատեսցած իր կառուցած տնով[67]

Արևի լույսը ճարտարապետության պատմության սկզբից ազդել է կառույցների նախագծման վրա[68]։ Արևային ճարտարապետության և քաղաքաշինության առաջադեմ մեթոդներն առաջին անգամ կիրառվել են հույների ու չինացիների կողմից, ովքեր իրենց շենքերն ուղղել են դեպի հարավ՝ լույս և ջերմություն ապահովելու համար[69]։

Պասիվ արեգակնային ճարտարապետության ընդհանուր առանձնահատկությունները Արեգակի նկատմամբ կողմնորոշումն են, կոմպակտ համամասնությունը, ընտրովի ստվերումն ու ջերմային զանգվածը[68]։ Երբ այդ հատկությունները հարմարեցված են տեղական կլիմային և միջավայրին, դրանք կարող են ստեղծել լավ լուսավորված տարածքներ, որոնք մնում են հարմարավետ ջերմաստիճանի սահմաններում։ Սոկրատեսի Մեգարոն պալատը պասիվ արեգակնային դիզայնի դասական օրինակ է[68]։ Արևային դիզայնի վերջին մոտեցումները օգտագործում են համակարգչային մոդելավորում` արևային լուսավորության, ջեռուցման և օդափոխության համակարգերը միացնելով արևային դիզայնի ինտեգրված փաթեթին[70]։ Ակտիվ արևային սարքավորումները, ինչպիսիք են պոմպերը, օդափոխիչները և անջատիչ ապակիները, կարող են լրացնել պասիվ դիզայնը և բարելավել համակարգի աշխատանքը։

Քաղաքային ջերմային կղզիները (UHI) մայրաքաղաքային տարածքներ են ավելի բարձր ջերմաստիճաններով, քան շրջակա միջավայրը։ Ավելի բարձր ջերմաստիճանը պայմանավորված է արևային էներգիայի կլանմամբ այնպիսի քաղաքային նյութերով, ինչպիսիք են ասֆալտն ու բետոնը, որոնք ունեն ավելի ցածր ալբեդո և ջերմունակություն, քան բնական միջավայրում։ UHI ազդեցությանը հակազդելու պարզ մեթոդ է շենքերը և ճանապարհները սպիտակ ներկելը և տարածքում ծառեր տնկելը։ Օգտագործելով այս մեթոդները, Լոս Անջելեսի հիպոթետիկ «զով համայնքների» ծրագիրը կանխատեսել է, որ քաղաքային ջերմաստիճանը կարող է կրճատվել մոտավորապես 3 °C- ով ՝ $ 1 միլիարդ դոլար գնահատված արժեքով, տալով տարեկան 530 միլիոն ԱՄՆ դոլարի ընդհանուր օգուտներ օդափոխության իջեցման ծախսերից և առողջապահական խնայողություններից[71]։

Գյուղատնտեսություն և այգեգործություն

խմբագրել
 
Նիդեռլանդներում այսպիսի ջերմոցում բանջարեղեն, մրգեր ու ծաղիկներ են աճեցնում

Գյուղատնտեսությունն ու այգեգործությունը փորձում են օպտիմալացնել արևային էներգիայի որսումը` բույսերի արտադրողականությունը բարձրացնելու նպատակով։ Այնպիսի մեթոդները, ինչպիսիք են տնկման ժամանակավոր ցիկլերը, շարքերի միջև կտրուկ բարձրությունները և բույսերի սորտերի խառնուրդը, կարող են բարելավել բերքատվությունը[72][73]։ Չնայած արևի լույսը հիմնականում համարվում է առատ ռեսուրս, բացառությունները նշում են արևային էներգիայի կարևորությունը գյուղատնտեսության համար։ Փոքր սառցե դարաշրջանի աճեցման կարճ սեզոնների ընթացքում ֆրանսիացի և անգլիացի ֆերմերները մրգատու պատեր են օգտագործել՝ առավելագույնի հասցնելով արևային էներգիայի հավաքումը։ Այս պատերը գործում էին որպես ջերմային զանգվածներ և արագացնում հասունացումը՝ բույսերը տաք պահելով։ Մրգերի պատերը կառուցվել են գետնին ուղղահայաց և դեպի հարավ նայող կողմերում, բայց ժամանակի ընթացքում թեք պատեր են մշակվել՝ արևի լույսն ավելի լավ օգտագործելու համար։ 1699 թվականին Նիկոլա Ֆատիո դե Դյուիլիեն նույնիսկ առաջարկել է օգտագործել հետևելու մեխանիզմ, որը կարող է առանցք դառնալ արևին հետևելու համար[74]։ Արևային էներգիայի կիրառումը գյուղատնտեսությունում, բացի մշակաբույսերի աճեցումից, ներառում է ջրամղումը, բերքի չորացումը, ճտերի բուծումն ու հավի գոմաղբը չորացնելը[43][75]։ Վերջերս տեխնոլոգիան կիրառվել է խաղողագործության մեջ, որտեղ արևային մարտկոցների արտադրած էներգիան օգտագործվում է խաղողի մամլիչներն աշխատեցնելու համար[76]։

Ջերմոցները վերափոխում են արևի լույսը ջերմության, ինչը հնարավորություն է տալիս ամբողջ տարվա ընթացքում արտադրել և աճեցնել (փակ միջավայրում) մասնավոր մշակաբույսեր և այլ բույսեր, որոնք չեն համապատասխանում տեղի կլիմային։ Պարզունակ ջերմոցներն առաջին անգամ օգտագործվել են հռոմեական ժամանակաշրջանում՝ հռոմեական Տիբերիոս կայսեր համար ամբողջ տարվա ընթացքում վարունգ աճեցնելու համար[77]։ Եվրոպայում 16-րդ դարում կառուցվել են առաջին ժամանակակից ջերմոցները` արտերկրում հետազոտական աշխատանքների արդյունքում բերված էկզոտիկ բույսերը պահելու համար[78]։ Ջերմոցներն այսօր շարունակում են մնալ այգեգործության կարևոր մաս, որտեղ օգտագործվում են նաև պոլիէթիլենային թափանցիկ ծածկոցներ։

Տրանսպորտ

խմբագրել
 
Ավստրալիայում 2013 թվականին անցկացված Համաշխարհային արեգակնային մարտահրավեր մրցույթի հաղթողը՝ Նունա 7
 
Արեգակնային Էներգիայով աշխատող ինքնաթիռը 2015 թվականին շուրջերկրյա թռիչք կատարելիս

Արևի էներգիայով աշխատող մեքենայի զարգացումը ինժեներական նպատակ է դարձել 1980-ական թվականներից։ Համաշխարհային արևային մարտահրավերը երկամյա արևային էլեկտրամոբիլների ավտոարշավ է, որտեղ համալսարանների և ձեռնարկությունների թիմերը մրցում են ավելի քան 3,021 կիլո մետր (1,877 մղոն) ամբողջ Ավստրալիայի տարածքում՝ Դարվինից մինչ Ադելաիդա։ 1987 թվականին, երբ այն հիմնադրվել է, հաղթողի միջին արագությունը կազմել է ժամում 67 կիլոմետր (42 մղոն / ժամ), իսկ 2007 թվականին հաղթողի միջին արագությունը բարելավվել է՝ դառնալով ժամում 90,87 կիլոմետր (56,46 մղոն / ժամ)[79]։ Հյուսիսամերիկյան արևային մարտահրավերը և նախատեսվող հարավաֆրիկյան արևային մարտահրավերը համադրելի մրցույթներ են, որոնք արտացոլում են միջազգային հետաքրքրությունը արևով աշխատող տրանսպորտային միջոցների նախագծման ու զարգացման հարցում[80][81]։

Որոշ տրանսպորտային միջոցներ օգտագործում են արևային վահանակներ օդափոխության ու ներքին հովությունը պահելու համար, այդպիսով նվազեցնելով վառելիքի սպառումը[82][83]։

1975 թվականին Անգլիայում ստեղծվել է առաջին գործնական արևային նավակը[84]։ Մինչև 1995 թվականը PV վահանակներ պարունակող ուղևորատար նավակներն են սկսել հայտնվել և այժմ լայնորեն օգտագործվում են[85]։ 1996 թվականին Քենիչի Հորին արևային էներգիայի կիրառմամբ առաջին անցումն է կատարել Խաղաղ օվկիանոսով, իսկ Sun21 կատամարանն 2006–2007 թվականների ձմռանը արևային էներգիայի կիրառությամբ առաջին անգամ հատել է Ատլանտյան օվկիանոսը[86]։ Նախատեսվում էր 2010 թվականին շուրջերկրյա նավարկություն կատարել[87]։

1974 թվականին AstroFlight Sunrise անօդաչու ինքնաթիռը կատարել է առաջին թռիչքը։ 1979 թվականի ապրիլի 29-ին Solar Riser- ը կատարել է առաջին թռիչքն արևի էներգիայով լիովին վերահսկվող մարդատար թռչող մեքենայով ու հասել 40 ֆուտ (12 մ) բարձրության։ 1980 թվականին Gossamer Penguin-ը կատարել է առաջին օդաչուական թռիչքները, որոնք իրականացվում էին բացառապես ֆոտոգալվաներով։ Սրան արագորեն հաջորդել է Solar Challenger-ը, որը 1981 թվականի հուլիսին հատել է Լա Մանշի նեղուցը։ 1990 թվականին Էրիկ Սքոթ Ռեյմոնդը թռել է Կալիֆոռնիայից Հյուսիսային Կարոլինա՝ օգտագործելով արևային էներգիա[88]։ Դրանից հետո զարգացումները վերադարձել են անօդաչու թռչող սարքերին (UAV) «Պաթֆայնդեր» (1997) և այլ հետագա նախագծերի տեսքով, որոնց գագաթնակետը 2001 թվականին ոչ հրթիռային շարժիչով ինքնաթիռի 29,524 մետր (96,864 ոտնաչափ) բարձրության ռեկորդ սահմանած «Հելիոսն» անօդաչու թռչող սարքն էր[89]։ BAE Systems ընկերության «Զեֆիր» անօդաչու թռչող սարքն ամենավերջին մոդելն է ռեկորդային արևային սարքերի շարքում, որն 2007 թվականին կատարել է 54-ժամյա թռիչք, իսկ 2010 թվականին նախատեսվել են մեկամսյա թռիչքներ[90]։ 2016 թվականի դրությամբ Solar Impulse էլեկտրական ինքնաթիռն է ներկայումս շրջում ամբողջ երկրագնդով։ Դա միատեղանի ինքնաթիռ է, որն աշխատում է ֆոտոէլեմենտով և ունակ է օդ բարձրանալ սեփական հոսանքով։ Դիզայնը թույլ է տալիս ինքնաթիռին մի քանի օր մնալ օդում[91]։

Արեգակնային փուչիկը սև օդապարիկ է, որը լցված է սովորական օդով։ Երբ արևի լույսն ընկնում է փուչիկի վրա, ներսում օդը տաքանում և ընդլայնվում է, առաջացնելով վերև բարձրացող ուժ, որը շատ նման է արհեստականորեն տաքացվող օդապարուկին։ Արևային որոշ օդապարիկներ բավականաչափ մեծ են մարդկայինւ թռիչքներ իրականացնելու համար, բայց օգտագործումը հիմնականում սահմանափակվում է խաղալիքների շուկայով, քանի որ մակերեսի և բեռի քաշի հարաբերակցությունը համեմատաբար բարձր է[92]։

Վառելիքի արտադրություն

խմբագրել
 
Կենտրոնացված արևային վահանակները ստանում են էլեկտրաէներգիայի բարձրացում: Խաղաղօվկիանոսյան հյուսիսարևմտյան ազգային լաբորատորիան կենտրոնացված արևային նոր համակարգ է փորձարկելու, այնպիսին, որը կօգնի բնական գազ օգտագործող գործարաններին կրճատել վառելիքի սպառումը մինչև 20 տոկոս։

Արևի քիմիական գործընթացներն օգտագործում են արևի էներգիան քիմիական ռեակցիաներ իրականացնելու համար։ Այս գործընթացները փոխհատուցում են այն էներգիան, որը հակառակ դեպքում կգար հանածո վառելիքի աղբյուրից, կարող են նաև արևային էներգիան վերափոխել պահեստավորվող և տեղափոխվող վառելիքի։ Արեգակի կողմից առաջացող քիմիական ռեակցիաները կարելի է բաժանել ջերմաքիմիական կամ ֆոտոքիմիական ռեակցիաների[93]։ Մի շարք վառելիքներ կարող են արտադրվել արհեստական ֆոտոսինթեզի միջոցով[94]։ Ածխածնի երկօքսիդի նվազեցումից ածխածնի վրա հիմնված վառելիքներ (օրինակ՝ մեթանոլ) պատրաստելու մեջ ներգրավված բազմաէլեկտրոնային կատալիտիկ քիմիան մարտահրավեր է․ իրական այլընտրանքը պրոտոններից ջրածնի ստացումն է, թեև ջրի օգտագործումը որպես էլեկտրոնների աղբյուր (ինչպես բույսերն են անում) պահանջում է ուղղել երկու ջրի մոլեկուլների բազմէլեկտրոնային օքսիդացումը դեպի մոլեկուլային թթվածին[95]։ Ոմանք նախատեսել են ունենալ աշխատող արևային վառելիքի կայաններ ափամերձ քաղաքներում մինչև 2050 թվականը[96]։ Մեկ այլ տեսլականի մեջ մտնում են Երկրի մակերևույթը ծածկող մարդկային բոլոր կառույցները (այսինքն ՝ ճանապարհներ, տրանսպորտային միջոցներ և շենքեր), որոնք ավելի արդյունավետ են կատարում ֆոտոսինթեզը, քան բույսերը[97]։

Ջրածնի արտադրության տեխնոլոգիաները արևի քիմիական հետազոտությունների նշանակալի ոլորտ են հանդիսացել 1970-ական թվականներից։ Բացի ֆոտովոլտային կամ ֆոտոքիմիական բջիջներով վարվող էլեկտրոլիզից, ուսումնասիրվել են նաև մի շարք ջերմաքիմիական գործընթացներ։ Նման մեթոդներից մեկում օգտագործվում են խտանյութեր` բարձր ջերմաստիճանում ջուրը թթվածնի և ջրածնի բաժանելու համար (2,300-2,600 °C կամ 4,200-4,700 °F)[98]։ Մեկ այլ մոտեցում օգտագործում է արևի կոնցենտրատորների ջերմությունը բնական գազի գոլորշու վերափոխում առաջացնելու համար, դրանով իսկ ավելացնելով ջրածնի ընդհանուր քանակը՝ համեմատած բարեփոխման սովորական մեթոդների հետ[99]։ Ռեակտանտների քայքայմամբ և վերածնումով բնութագրվող ջերմաքիմիական ցիկլերը ջրածնի արտադրության մեկ այլ միջոց են։ Գիտությունների Վայցման ինստիտուտում մշակվող Solzinc գործընթացն օգտագործում է 1 Մվտ հզորությամբ արևային վառարան՝ 1200 °C-ից բարձր (2200 °F) ջերմաստիճանում ցինկի օքսիդը (ZnO) քայքայելու համար։ Այս նախնական ռեակցիան առաջացնում է մաքուր ցինկ, որը հետագայում կարող է ռեակցիայի մեջ մտնել ջրի հետ և ջրածին առաջացնել[100]։

Էներգիայի պահպանման մեթոդներ

խմբագրել
Հիմնական հոդված՝ Vehicle-to-grid
 
Ջերմային էներգիայի կուտակում։ Անդալուզիայի Անդասոլ արեգակնային էլեկտրակայանի գործարանն արևի էներգիան պահելու համար հալված աղի բաքեր է օգտագործում։

Ջերմազանգվածային համակարգերը կարող են արևի էներգիան կուտակել ջերմության տեսքով օգտակար ջերմաստիճանում։ Ջերմային պահեստավորման համակարգերը սովորաբար օգտագործում են բարձր տեսակարար ջերմունակություն ունեցող մատչելի նյութեր, ինչպիսիք են ջուրը, երկիրը և քարը։ Լավ մշակված համակարգերը կարող են իջեցնել գագաթնակետային պահանջարկը, օգտագործման ժամանակը տեղափոխել պիկ ժամերին և նվազեցնել ջեռուցման և հովացման ընդհանուր պահանջները[101][102]։

Փուլերի փոփոխման նյութերը, ինչպիսիք են պարաֆինային մոմը և Գլաուբերի աղը, մեկ այլ ջերմային պահուստային միջավայր են։ Այս նյութերն էժան են, մատչելի և կարող են ապահովել ներքին օգտակար ջերմաստիճան (մոտավորապես 64 °C կամ 147 °F)։ «Դովերի տունը» (Դովեր, Մասաչուսեթս նահանգ) առաջինն է օգտագործել Գլաուբերի աղի տաքացման համակարգը 1948 թվականին[103]։ Արևի էներգիան կարող է պահվել նաև բարձր ջերմաստիճաններում՝ հալված աղերի միջոցով։ Աղերն արդյունավետ պահեստային միջավայր են, քանի որ դրանք ունեն ցածր գին, բարձր յուրահատուկ ջերմային հզորություն և կարող են ջերմություն մատակարարել սովորական էներգահամակարգերի հետ համատեղելի ջերմաստիճանում։ Solar Two նախագիծն օգտագործել է էներգիայի կուտակման այս մեթոդը, որը թույլ է տվել 1,44 տերաջուլ (400,000 կՎտժ) ժամ պահել իր 68 մ³ պահեստային բաքում՝ տարեկան 99% պահպանման արդյունավետությամբ[104]։

Անլար ցանցի PV համակարգերն ավելցուկային էլեկտրաէներգիան պահելու համար ավանդաբար օգտագործում են վերալիցքավորվող մարտկոցներ։ Ցանցային համակարգերի դեպքում էլեկտրաէներգիայի ավելցուկը կարող է ուղարկվել փոխանցման ցանց, մինչդեռ ստանդարտ ցանցային էլեկտրաէներգիան կարող է օգտագործվել պակասուրդը բավարարելու համար։ Ցանցահաշվառիչ ծրագրերը ներքին համակարգերին շահույթ են տալիս ցանկացած էլեկտրաէներգիայի համար, որը նրանք հասցնում են ցանց։ Դա վարվում է հաշվիչը «հետ գլորելով», երբ ավելի շատ էլեկտրաէներգիա է արտադրվում, քան սպառվում։ Եթե էլեկտրաէներգիայի զուտ օգտագործումը զրոյից ցածր է, ապա կոմունալ ծառայությունն այնուհետև փոխանցում է կիլովատ ժամ ավելցուկը դեպի հաջորդ ամիս[105]։ Այլ մոտեցումները ներառում են երկու հաշվիչների օգտագործում՝ սպառված էլեկտրաէներգիան ընդդեմ արտադրված էլեկտրաէներգիայի չափելու համար։ Դա ավելի քիչ տարածված է` երկրորդ հաշվիչի տեղադրման բարձրացված արժեքի պատճառով։ Ստանդարտ հաշվիչների մեծ մասը ճշգրիտ չափում է երկու ուղղություններով՝ երկրորդ հաշվիչն ավելորդ դարձնելով։

Պոմպային պահուստով հիդրոէլեկտրակայանն էներգիան պահպանում է մղված ջրի տեսքով։ Էներգիան վերականգնվում է ջուրը բաց թողնելով, երբ պահանջարկը մեծ է[106]։

Զարգացում, տեղակայում և տնտեսագիտություն

խմբագրել
 
Կայուն զարգացման վերաբերյալ աշխատարանի մասնակիցներն ուսումնասիրում են արևային վահանակները Մեքսիկայի տեխնոլոգիական ինստիտուտի տանիքին

Արդյունաբերական հեղափոխությանն ուղեկցող ածխի օգտագործման մեծ ալիքից հետո էներգիայի սպառումը կայունորեն անցել է փայտից և կենսազանգվածից դեպի հանածո վառելիք։ 1860-ական թվականներից սկսած արևային տեխնոլոգիաների վաղ զարգացումը պայմանավորված էր այն ակնկալիքով, որ ածուխը շուտով սակավանալու էր։ Այնուամենայնիվ, արևային տեխնոլոգիաների զարգացումը լճացել է 20-րդ դարի սկզբին՝ ածուխի և նավթի աճող մատչելիության, խնայողության և օգտագործման պայմաններում[107]։

1973 թվականի նավթային էմբարգոն և 1979 թվականի էներգետիկ ճգնաժամն առաջ են բերել էներգետիկ քաղաքականության վերակազմակերպում ամբողջ աշխարհում, որը նոր ուշադրություն է հրավիրել արևային տեխնոլոգիաների զարգացման վրա[108][109]։ Տեղակայման ռազմավարությունը կենտրոնացած է խրախուսական ծրագրերի վրա, ինչպիսիք են՝ ֆոտոգալվանային օգտագործման դաշնային ծրագիրը ԱՄՆ-ում և Սանշայն (Sunshine) ծրագիրը Ճապոնիայում։ Մյուս ծրագերը ներառում էին հետազոտական օբյեկտների ձևավորումը ԱՄՆ-ում (SERI, այժմ NREL), Ճապոնիայում (NEDO) և Գերմանիայում (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE)[110]։ Առևտրական նպատակներով արևային ջրատաքացուցիչներն սկսել են հայտնվել ԱՄՆ-ում 1890-ական թվականներին[111]։ Այս համակարգերը լայնորեն օգտագործվել են մինչև 1920-ական թվականները, բայց աստիճանաբար փոխարինվել են ավելի էժան և հուսալի ջեռուցման վառելիքներով[112]։ Ինչպես ֆոտովոլտաիկայի դեպքում՝ արևային ջրատաքացումը նոր ուշադրություն է գրավել 1970-ական թվականների նավթային ճգնաժամերի արդյունքում, բայց հետաքրքրությունը նվազել է 1980-ական թվականներին՝ նավթի գների անկման պատճառով։ Արևային ջրատաքացման ոլորտում զարգացումը կայուն առաջընթաց է ապրել ամբողջ 1990-ական թվականներին, իսկ տարեկան աճի տեմպերը 1999 թվականից ի վեր կազմել են միջինը 20%[25]։ Չնայած ընդհանուր առմամբ թերագնահատվածությանը՝ արևային ջրատաքացումն ու հովացումը 2007 թվականի դրությամբ 154 ԳՎտ գնահատված հզորությամբ ամենալայն կիրառվող արևային տեխնոլոգիան է[25]։

Էներգետիկայի միջազգային գործակալությունն ասել է, որ արեգակնային էներգիան կարող է զգալի ներդրում ունենալ աշխարհում հրատապ խնդիրների լուծման հարցում[1]։

2011 թվականին Էներգետիկայի միջազգային գործակալության զեկույցում նշվել է, որ արևային էներգիայի տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են ֆոտոգալվաները, արևային տաք ջուրը և կենտրոնացված արևային էներգիան, կարող են ապահովել աշխարհի էներգիայի մեկ երրորդը մինչև 2060 թվականը, եթե քաղաքական գործիչները պարտավորվեն սահմանափակել կլիմայի փոփոխությունը և անցնել վերականգնվող էներգիայի։ Արեգակից ստացված էներգիան կարող է առանցքային դեր ունենալ համաշխարհային տնտեսությունը ապաածխաթթվայնացնելու գործում, էներգախնայողության բարելավման և ջերմոցային գազ արտանետողներին տուգանքների ենթարկելու հետ միասին։ «Արևի ուժը կիրառության անհավատալի բազմազանությունն ու ճկունությունն է՝ փոքր ծավալով, թե մեծ»[113]։

Օգտագործում ըստ տարածաշրջանի

խմբագրել

Արևային էներգիան հասանելի չէ բոլոր տարածաշրջաններում, ինչը պայմանավորված է աշխարհագրական դիրքով կամ տեղակայմամբ և ենթակառուցվածքներով։ Օրինակ՝ մինչ Եվրամիությունը 2019 թվականին տեղադրել է ավելի քան 130 ԳՎտ հզորություն, Չինաստանը հասել է ավելի քան 200 ԳՎտ-ի, իսկ ԱՄՆ-ը՝ ավելի քան 100 ԳՎտ։ «Դեզերտեք» հիմնադրամը հաշվարկել է, որ Սահարայի տարածքում ~300 x 300 մղոն տարածքը բավարար կլինի ամբողջ աշխարհում օգտագործվող ամբողջ էլեկտրաէներգիան արտադրելու համար (ըստ 2005 թվականի ծավալների)։

Ստանդարտացման միջազգային կազմակերպության ստանդարտներ

խմբագրել

Ստանդարտացման միջազգային կազմակերպությունը (ISO) սահմանել է արևային էներգիայի սարքավորումների հետ կապված մի շարք ստանդարտներ։ Օրինակ՝ ISO 9050 ստանդարտը վերաբերում է շենքերի ապակիներին, իսկ ISO 10217-ը վերաբերում է արևային ջրատաքացուցիչներում օգտագործվող նյութերին։

Ծանոթագրություններ

խմբագրել
  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 «Solar Energy Perspectives: Executive Summary» (PDF). International Energy Agency. 2011. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2012 թ․ հունվարի 13-ին.
  2. ↑ «Energy». rsc.org. 2014 թ․ ապրիլի 2.
  3. ↑ «2014 Key World Energy Statistics» (PDF). iea.org. IEA. 2014. էջեր 6, 24, 28. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2015 թ․ ապրիլի 5-ին.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 «Energy and the challenge of sustainability» (PDF). United Nations Development Programme and World Energy Council. 2000 թ․ սեպտեմբեր. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2020 թ․ նոյեմբերի 12-ին. Վերցված է 2017 թ․ հունվարի 17-ին.
  5. ↑ Smil (1991), p. 240
  6. ↑ «Natural Forcing of the Climate System». Intergovernmental Panel on Climate Change. Արխիվացված է օրիգինալից 2007 թ․ սեպտեմբերի 29-ին. Վերցված է 2007 թ․ սեպտեմբերի 29-ին.
  7. ↑ Karuppu, Karthik; Sitaraman, Venk; NVICO (2019). Solar Assessment Guidance: A Guide for Solar Trainee, Trainer & Assessor Examination (անգլերեն). Notion Press. ISBN 978-1646505227.
  8. ↑ «Radiation Budget». NASA Langley Research Center. 2006 թ․ հոկտեմբերի 17. Արխիվացված է օրիգինալից 2006 թ․ սեպտեմբերի 1-ին. Վերցված է 2007 թ․ սեպտեմբերի 29-ին.
  9. ↑ Somerville, Richard. «Historical Overview of Climate Change Science» (PDF). Intergovernmental Panel on Climate Change. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2018 թ․ նոյեմբերի 26-ին. Վերցված է 2007 թ․ սեպտեմբերի 29-ին.
  10. ↑ Vermass, Wim. «An Introduction to Photosynthesis and Its Applications». Arizona State University. Արխիվացված է օրիգինալից 1998 թ․ դեկտեմբերի 3-ին. Վերցված է 2007 թ․ սեպտեմբերի 29-ին.
  11. ↑ 11,0 11,1 Smil (2006), p. 12
  12. ↑ Morton, Oliver (2006 թ․ սեպտեմբերի 6). «Solar energy: A new day dawning?: Silicon Valley sunrise». Nature. 443 (7107): 19–22. Bibcode:2006Natur.443...19M. doi:10.1038/443019a. PMID 16957705. S2CID 13266273.
  13. ↑ Lewis, N. S.; Nocera, D. G. (2006). «Powering the Planet: Chemical challenges in solar energy utilization» (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (43): 15729–35. Bibcode:2006PNAS..10315729L. doi:10.1073/pnas.0603395103. PMC 1635072. PMID 17043226. Վերցված է 2008 թ․ օգոստոսի 7-ին.
  14. ↑ «Energy conversion by photosynthetic organisms». Food and Agriculture Organization of the United Nations. Վերցված է 2008 թ․ մայիսի 25-ին.
  15. ↑ «Exergy Flow Charts – GCEP». stanford.edu.
  16. ↑ Archer, Cristina; Jacobson, Mark. «Evaluation of Global Wind Power». Stanford. Վերցված է 2008 թ․ հունիսի 3-ին.
  17. ↑ «Renewable Energy Sources» (PDF). Renewable and Appropriate Energy Laboratory. էջ 12. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2012 թ․ նոյեմբերի 19-ին. Վերցված է 2012 թ․ դեկտեմբերի 6-ին.
  18. ↑ «Total Primary Energy Consumption». Energy Information Administration. Վերցված է 2013 թ․ հունիսի 30-ին.
  19. ↑ «Total Electricity Net Consumption». Energy Information Administration. Վերցված է 2013 թ․ հունիսի 30-ին.
  20. ↑ 20,0 20,1 Philibert, Cédric (2005). «The Present and Future use of Solar Thermal Energy as a Primary Source of Energy» (PDF). IEA. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2012 թ․ ապրիլի 26-ին.
  21. ↑ «Solar Energy Technologies and Applications». Canadian Renewable Energy Network. Արխիվացված է օրիգինալից 2002 թ․ հունիսի 25-ին. Վերցված է 2007 թ․ հոկտեմբերի 22-ին.
  22. ↑ Smith, Zachary Alden; Taylor, Katrina D. (2008). Renewable And Alternative Energy Resources: A Reference Handbook. ABC-CLIO. էջ 174. ISBN 978-1-59884-089-6.
  23. ↑ «Renewables for Heating and Cooling» (PDF). International Energy Agency. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2015 թ․ սեպտեմբերի 24-ին. Վերցված է 2015 թ․ օգոստոսի 13-ին.
  24. ↑ Weiss, Werner; Bergmann, Irene; Faninger, Gerhard. «Solar Heat Worldwide (Markets and Contributions to the Energy Supply 2005)» (PDF). International Energy Agency. Վերցված է 2008 թ․ մայիսի 30-ին.
  25. ↑ 25,0 25,1 25,2 Weiss, Werner; Bergmann, Irene; Faninger, Gerhard. «Solar Heat Worldwide – Markets and Contribution to the Energy Supply 2006» (PDF). International Energy Agency. Վերցված է 2008 թ․ հունիսի 9-ին.
  26. ↑ «Renewables 2007 Global Status Report» (PDF). Worldwatch Institute. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2008 թ․ մայիսի 29-ին. Վերցված է 2008 թ․ ապրիլի 30-ին.
  27. ↑ Del Chiaro, Bernadette; Telleen-Lawton, Timothy. «Solar Water Heating (How California Can Reduce Its Dependence on Natural Gas)» (PDF). Environment California Research and Policy Center. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2007 թ․ սեպտեմբերի 27-ին. Վերցված է 2007 թ․ սեպտեմբերի 29-ին.
  28. ↑ Apte, J.; և այլք:. «Future Advanced Windows for Zero-Energy Homes» (PDF). American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2008 թ․ ապրիլի 10-ին. Վերցված է 2008 թ․ ապրիլի 9-ին.
  29. ↑ «Energy Consumption Characteristics of Commercial Building HVAC Systems Volume III: Energy Savings Potential» (PDF). United States Department of Energy. Վերցված է 2008 թ․ հունիսի 24-ին.
  30. ↑ Mazria (1979), pp. 29–35
  31. ↑ Bright, David (1977 թ․ փետրվարի 18). «Passive solar heating simpler for the average owner». Bangor Daily News. Վերցված է 2011 թ․ հուլիսի 3-ին.
  32. ↑ Mazria (1979), p. 255
  33. ↑ Balcomb (1992), p. 56
  34. ↑ Balcomb (1992), p. 57
  35. ↑ Anderson and Palkovic (1994), p. xi
  36. ↑ Butti and Perlin (1981), pp. 54–59
  37. ↑ , Anderson and Palkovic (1994), p. xii
  38. ↑ Anderson and Palkovic (1994), p. xiii
  39. ↑ Stine, W.B. & Harrigan, R.W. (1982). «Shenandoah Solar Total Energy Project». NASA Sti/Recon Technical Report N. John Wiley. 83: 25168. Bibcode:1982STIN...8325168L. Վերցված է 2008 թ․ հուլիսի 20-ին.
  40. ↑ Bartlett (1998), pp. 393–94
  41. ↑ Thomson-Philbrook, Julia. «Right to Dry Legislation in New England and Other States». Connecticut General Assembly. Վերցված է 2008 թ․ մայիսի 27-ին.
  42. ↑ 42,0 42,1 «Solar Buildings (Transpired Air Collectors – Ventilation Preheating)» (PDF). National Renewable Energy Laboratory. Վերցված է 2007 թ․ սեպտեմբերի 29-ին.
  43. ↑ 43,0 43,1 Leon (2006), p. 62
  44. ↑ Tiwari (2003), pp. 368–71
  45. ↑ 45,0 45,1 Daniels (1964), p. 6
  46. ↑ «SODIS solar water disinfection». EAWAG (The Swiss Federal Institute for Environmental Science and Technology). Վերցված է 2008 թ․ մայիսի 2-ին.
  47. ↑ 47,0 47,1 «Household Water Treatment Options in Developing Countries: Solar Disinfection (SODIS)» (PDF). Centers for Disease Control and Prevention. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2008 թ․ մայիսի 29-ին. Վերցված է 2008 թ․ մայիսի 13-ին.
  48. ↑ «Household Water Treatment and Safe Storage». World Health Organization. Արխիվացված է օրիգինալից 2016 թ․ դեկտեմբերի 22-ին. Վերցված է 2008 թ․ մայիսի 2-ին.
  49. ↑ Shilton A.N.; Powell N.; Mara D.D.; Craggs R. (2008). «Solar-powered aeration and disinfection, anaerobic co-digestion, biological CO(2) scrubbing and biofuel production: the energy and carbon management opportunities of waste stabilization ponds». Water Sci. Technol. 58 (1): 253–58. doi:10.2166/wst.2008.666. PMID 18653962.
  50. ↑ Tadesse I.; Isoaho S.A.; Green F.B.; Puhakka J.A. (2003). «Removal of organics and nutrients from tannery effluent by advanced integrated Wastewater Pond Systems technology». Water Sci. Technol. 48 (2): 307–14. doi:10.2166/wst.2003.0135. PMID 14510225.
  51. ↑ Mancini, Tom (2006 թ․ հունվարի 10). «Advantages of Using Molten Salt». Sandia National Laboratories. Արխիվացված է օրիգինալից 2011 թ․ հունիսի 5-ին. Վերցված է 2011 թ․ հուլիսի 14-ին.
  52. ↑ Molten salt energy storage system – A feasibility study Jones, B.G.; Roy, R.P.; Bohl, R.W. (1977) – Smithsonian/NASA ADS Physics Abstract Service. Abstract accessed December 2007
  53. ↑ Biello, David. «How to Use Solar Energy at Night». Scientific American. Scientific American, a Division of Nature America, Inc. Վերցված է 2011 թ․ հունիսի 19-ին.
  54. ↑ Ehrlich, Robert, 2013, "Renewable Energy: A First Course," CRC Press, Chap. 13.1.22 Thermal storage p. 375 978-1-4398-6115-8
  55. ↑ Parabolic Trough Thermal Energy Storage Technology Արխիվացված 2013-09-01 Wayback Machine Parabolic Trough Solar Power Network. April 04, 2007. Accessed December 2007
  56. ↑ Here comes the sun Chile greenlights enormous 400-megawatt solar project Արխիվացված 2013-12-02 Wayback Machine www.thisischile.cl Friday, August 23, 2013 retrieved August 30, 2013
  57. ↑ International Energy Agency (2014). «Technology Roadmap: Solar Photovoltaic Energy» (PDF). iea.org. IEA. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2014 թ․ հոկտեմբերի 1-ին. Վերցված է 2014 թ․ հոկտեմբերի 7-ին.
  58. ↑ «Արխիվացված պատճենը». Արխիվացված է օրիգինալից 2018 թ․ մարտի 23-ին. Վերցված է 2021 թ․ մարտի 17-ին.
  59. ↑ «Grid Connected Renewable Energy: Solar Electric Technologies» (PDF). energytoolbox.org. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2021 թ․ փետրվարի 24-ին. Վերցված է 2021 թ․ մարտի 17-ին.
  60. ↑ Perlin (1999), p. 147
  61. ↑ "Magic Plates, Tap Sun For Power", June 1931, Popular Science. Bonnier Corporation. 1931 թ․ հունիս. Վերցված է 2011 թ․ ապրիլի 19-ին.
  62. ↑ Perlin (1999), pp. 18–20
  63. ↑ Perlin (1999), p. 29
  64. ↑ Perlin (1999), pp. 29–30, 38
  65. ↑ Antonio Luque. «Will we exceed 50% efficiency in photovoltaics?». aip.org. Արխիվացված է օրիգինալից 2016 թ․ մայիսի 15-ին.
  66. ↑ Martin and Goswami (2005), p. 45
  67. ↑ «Darmstadt University of Technology solar decathlon home design». Darmstadt University of Technology. Արխիվացված է օրիգինալից 2007 թ․ հոկտեմբերի 18-ին. Վերցված է 2008 թ․ ապրիլի 25-ին.
  68. ↑ 68,0 68,1 68,2 Schittich (2003), p. 14
  69. ↑ Butti and Perlin (1981), pp. 4, 159
  70. ↑ Balcomb (1992)
  71. ↑ Rosenfeld, Arthur; և այլք:. «Painting the Town White – and Green». Heat Island Group. Արխիվացված է օրիգինալից 2007 թ․ հուլիսի 14-ին. Վերցված է 2007 թ․ սեպտեմբերի 29-ին.
  72. ↑ Jeffrey C. Silvertooth. «Row Spacing, Plant Population, and Yield Relationships». University of Arizona. Վերցված է 2008 թ․ հունիսի 24-ին.
  73. ↑ Kaul (2005), pp. 169–74
  74. ↑ Butti and Perlin (1981), pp. 42–46
  75. ↑ Bénard (1981), p. 347
  76. ↑ «A Powerhouse Winery». News Update. Novus Vinum. 2008 թ․ հոկտեմբերի 27. Վերցված է 2008 թ․ նոյեմբերի 5-ին.
  77. ↑ Butti and Perlin (1981), p. 19
  78. ↑ Butti and Perlin (1981), p. 41
  79. ↑ «The World Solar Challenge – The Background» (PDF). Australian and New Zealand Solar Energy Society. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2008 թ․ հուլիսի 19-ին. Վերցված է 2008 թ․ օգոստոսի 5-ին.
  80. ↑ «North American Solar Challenge». New Resources Group. Վերցված է 2008 թ․ հուլիսի 3-ին.
  81. ↑ «South African Solar Challenge». Advanced Energy Foundation. Արխիվացված է օրիգինալից 2008 թ․ հունիսի 12-ին. Վերցված է 2008 թ․ հուլիսի 3-ին.
  82. ↑ Vehicle auxiliary power applications for solar cells. 1991. ISBN 0-85296-525-7. Վերցված է 2008 թ․ հոկտեմբերի 11-ին.
  83. ↑ «Archived copy». Արխիվացված է օրիգինալից 2009 թ․ մայիսի 5-ին. Վերցված է 2011 թ․ մարտի 29-ին.{{cite web}}: CS1 սպաս․ արխիվը պատճենվել է որպես վերնագիր (link)
  84. ↑ Electrical Review Vol. 201, No. 7, 12 August 1977
  85. ↑ Schmidt, Theodor. «Solar Ships for the new Millennium». TO Engineering. Արխիվացված է օրիգինալից 2007 թ․ հոկտեմբերի 9-ին. Վերցված է 2007 թ․ սեպտեմբերի 30-ին.
  86. ↑ «The sun21 completes the first transatlantic crossing with a solar powered boat». Transatlantic 21. Վերցված է 2007 թ․ սեպտեմբերի 30-ին.
  87. ↑ «PlanetSolar, the first solar-powered round-the-world voyage». PlanetSolar. 2015 թ․ օգոստոսի 14. Արխիվացված է օրիգինալից 2016-11-21-ին. Վերցված է 2016 թ․ նոյեմբերի 20-ին.
  88. ↑ «Archived copy». Արխիվացված է օրիգինալից 2008 թ․ փետրվարի 8-ին. Վերցված է 2008 թ․ փետրվարի 8-ին.{{cite web}}: CS1 սպաս․ արխիվը պատճենվել է որպես վերնագիր (link)
  89. ↑ «Solar-Power Research and Dryden». NASA. Արխիվացված է օրիգինալից 2009 թ․ հոկտեմբերի 28-ին. Վերցված է 2008 թ․ ապրիլի 30-ին.
  90. ↑ «The NASA ERAST HALE UAV Program». Greg Goebel. Արխիվացված է օրիգինալից 2008 թ․ փետրվարի 10-ին. Վերցված է 2008 թ․ ապրիլի 30-ին.
  91. ↑ Solar Impulse Project. «HB-SIA Mission». Արխիվացված է օրիգինալից 2011 թ․ հուլիսի 26-ին. Վերցված է 2009 թ․ դեկտեմբերի 5-ին.
  92. ↑ «Phenomena which affect a solar balloon». pagesperso-orange.fr. Վերցված է 2008 թ․ օգոստոսի 19-ին.
  93. ↑ Bolton (1977), p. 1
  94. ↑ Wasielewski MR Photoinduced electron transfer in supramolecular systems for artificial photosynthesis. Chem. Rev. 1992; 92: 435–61.
  95. ↑ Hammarstrom L. and Hammes-Schiffer S. Artificial Photosynthesis and Solar Fuels. Accounts of Chemical Research 2009; 42 (12): 1859–60.
  96. ↑ Gray H.B. Powering the planet with solar fuel. Nature Chemistry 2009; 1: 7.
  97. ↑ Amal, Rose; Wang, Lianzhou; Hillier, Warwick; Dau, Holger; Tiede, David M.; Nocera, Daniel G.; Hankamer, Ben; MacFarlane, Doug R.; Fontecave, Marc; Degroot, Huub; Hill, Craig L.; Lee, Adam F.; Messinger, Johannes; Rutherford, A. William; Brudvig, Gary W.; Wasielewski, Michael R.; Styring, Stenbjorn; Faunce, Thomas (2013 թ․ մարտի 20). «Artificial photosynthesis as a frontier technology for energy sustainability – Energy & Environmental Science (RS C Publishing)». rsc.org. 6 (4): 1074–1076. doi:10.1039/C3EE40534F. hdl:1885/37713.
  98. ↑ Agrafiotis (2005), p. 409
  99. ↑ Zedtwitz (2006), p. 1333
  100. ↑ «Solar Energy Project at the Weizmann Institute Promises to Advance the use of Hydrogen Fuel». Weizmann Institute of Science. Արխիվացված է օրիգինալից 2008 թ․ ապրիլի 6-ին. Վերցված է 2008 թ․ հունիսի 25-ին.
  101. ↑ Balcomb(1992), p. 6
  102. ↑ «Request for Participation Summer 2005 Demand Shifting with Thermal Mass» (PDF). Demand Response Research Center. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2008 թ․ սեպտեմբերի 7-ին. Վերցված է 2007 թ․ նոյեմբերի 26-ին.
  103. ↑ Butti and Perlin (1981), pp. 212–14
  104. ↑ «Advantages of Using Molten Salt». Sandia National Laboratory. Արխիվացված է օրիգինալից 2011 թ․ հունիսի 5-ին. Վերցված է 2007 թ․ սեպտեմբերի 29-ին.
  105. ↑ «PV Systems and Net Metering». Department of Energy. Արխիվացված է օրիգինալից 2008 թ․ հուլիսի 4-ին. Վերցված է 2008 թ․ հուլիսի 31-ին.
  106. ↑ «Pumped Hydro Storage». Electricity Storage Association. Արխիվացված է օրիգինալից 2008 թ․ հունիսի 21-ին. Վերցված է 2008 թ․ հուլիսի 31-ին.
  107. ↑ Butti and Perlin (1981), pp. 63, 77, 101
  108. ↑ Butti and Perlin (1981), p. 249
  109. ↑ Yergin (1991), pp. 634, 653–73
  110. ↑ «Chronicle of Fraunhofer-Gesellschaft». Fraunhofer-Gesellschaft. Վերցված է 2007 թ․ նոյեմբերի 4-ին.
  111. ↑ Butti, and Perlin (1981), p. 117
  112. ↑ Butti and Perlin (1981), p. 139
  113. ↑ «IEA Says Solar May Provide a Third of Global Energy by 2060». Bloomberg Businessweek. 2011 թ․ դեկտեմբերի 1.

Հետագա ընթերցանություն

խմբագրել
 Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Արևային էներգիա» հոդվածին։
Ստացված է «https://hy.wiki.x.io/w/index.php?title=Արևային_էներգիա&oldid=10100479» էջից