Исследовательский проект на тему 'Экономическая целесообразность использования солнечной батареи'

Доклад на тему:

«Экономическая целесообразность использования

солнечной батареи»

СЛАЙД 2

Актуальность. Энергосберегающие технологии для дома очень актуальны на сегодняшний момент. Современность нас заставляет думать об экономии электроэнергии, воды, тепла и так далее. Одним из способов экономии ресурсов является использование солнечной батареи, поскольку плата за электроэнергию достаточно высокая.

СЛАЙД 3

Цель работы: изучение эффективности использования солнечной батареи в домах сельской местности.

Задачи:

1. изучить литературу по теме исследования, с целью поиска данных;

2. обобщить, проанализировать и систематизировать информацию;

3. провести экономические расчеты;

4. подготовить презентацию и доклад на выбранную тему;

5. сделать выводы.

СЛАЙД 4

Объект исследования: солнечная батарея.

Предмет исследования: эффективность использования солнечной батареи с точки зрения энергосбережения.

СЛАЙД 5

Человечеству нужна энергия, причем потребность в ней увеличивается с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны.

В связи с указанными проблемами становится все более необходимым использовать нетрадиционных энергоресурсов, в первую очередь: солнечной, ветровой, геотермальной энергии, наряду с внедрениями энергосберегающих технологий.

СЛАЙД 6

Наиболее приемлемым для нашего региона является использование солнечной энергии.

Устройством для преобразования солнечной энергии в электрическую является солнечная батарея.

СЛАЙД 7

Немного из истории…

Начальной точкой развития солнечных батарей является 1839 год, когда был открыт фотогальванический эффект. Это открытие было сделано Александром Эдмоном Беккерелем.

Через сорок четыре года после открытия Беккереля, в 1883 году, Фриттс сконструировал первый модуль с использованием солнечной энергии.

Исследователь пришёл к выводу, что его модуль лишь минимально (не более одного процента) может преобразовывать солнечную энергию в электричество.

СЛАЙД 8

Разумеется, до создания современных солнечных батарей было ещё далеко. В течение последующих десятилетий это направление научных исследований развивалось.

Уже в 1954 году группа американских учёных добилась КПД, достигающего шести процентов. В этом году свет увидела первая кремниевая солнечная батарея.

В 1958 году солнечная батарея стала основным источником получения электроэнергии на космических аппаратах, как на советских, так и на американских. Но приборы продолжали совершенствовать.

Успешное и стабильное производство было налажено только в конце восьмидесятых. Сегодня выпускаемые солнечные батареи имеют КПД, немногим, превышающий двадцать процентов.

СЛАЙД 9

Принцип работы солнечной батареи.

Преобразование энергии в фотоэлектрическом преобразователь основано на фотоэффекте, который возникает в неоднородных полупроводниковых структурах при воздействии на них солнечного излучения.

Фотоэффект - это испускание электронов веществом под действием света (и, вообще говоря, любого электромагнитного излучения).

СЛАЙД 10

Сердцем фотоэлемента является кремниевый кристалл. Панель преобразователя состоит из двух тонких пластин из чистого кремния, сложенных вместе. На одну пластину наносят бор, а на вторую фосфор. В слоях, покрытых фосфором, возникают свободные электроны, а в покрытых бором - отсутствующие электроны. Под влиянием солнечного света электроны начинают движение частиц, и между ними возникает электрический ток. Чтобы снять ток с пластин их пропаивают тонкими полосками специально обработанной меди. Одной кремниевой пластины хватит для зарядки маленького фонарика. Соответственно, чем больше площадь панели, тем больше энергии она вырабатывает.

Спаянные между собой пластины,пропускающие ультрафиолетовые лучи, ламинируют пленкой и крепят на стекло. Скрепленные слои заключают в алюминиевую раму.

СЛАЙД 11

Преимущества солнечных батарей

- они полностью безвредны как для человека, так и для окружающей среды. Они не загрязняют атмосферу;

- для них не нужно топливо - они используют естественные природные ресурсы. Таким образом, достаточно только один раз купить и установить солнечную батарею, и больше не потребуется никаких затрат;

- солнечные батареи удобны в транспортировке;

- способствует бесперебойному электроснабжению жилого дома;

- такие батареи долговечны, у них большой срок службы - не менее 25 лет. При этом солнечные батареи не требуют особенного обслуживания. Достаточно периодически протирать их поверхность от загрязнений.

СЛАЙД 12

Недостатки солнечных батарей

- высокая стоимость батарей. Из-за высокой цены они не могут быть доступны для всех желающих;

- недостаточный КПД. 1 кв. метр площади солнечной батареи производит около 120 Вт полезной мощности. А этого не хватит даже для того, чтобы включить компьютер. То есть, одной солнечной батареей ты не ограничишься, придется докупать еще блоки. А это дополнительные расходы;

- зимой, в пасмурную погоду и ночью такой способ получения энергии малоэффективен, ведь для солнечных батарей необходимо солнце! Придется или сидеть без света, или пользоваться дополнительными источниками энергии;

- для приборов, которые потребляют большую мощность, солнечные батареи не подходят.

СЛАЙД 13

Нередко возникают споры о том, целесообразно ли использовать солнечные батареи для электроснабжения жилища. На первый взгляд кажется, что энергия солнца - дармовая, бесплатная. Но оборудование для превращения этой энергии в электричество стоит довольно дорого. Для того, чтобы ответить на этот вопрос мы решили провести экономический анализ.

Солнечная батарея достаточной мощностью для бесперебойной работы всех электроприборов в течение суток на протяжении календарного года в комплекте с аккумулятором, инвертором и контролером заряда будет стоить 90тысяч рублей. Ее срок эксплуатации составляет 20 лет. Это период, в течение которого завод изготовитель гарантирует исправность устройства. В действительности солнечная батарея может работать бесконечно долго, в ней просто нечему ломаться. Уход за нею состоит лишь в периодической очистке поверхности от пыли и грязи, неизбежной в любых климатических условиях.

СЛАЙД 14

Тариф за 1 кВт электроэнергии в сельской местности стоит 2,04 руб.

В среднем в месяц если будем расходовать 360 кВт , то наши расходы будут составлять 734,4 руб., а в год - 4320 кВт = 8812,8 руб.

Исходя из срока службы солнечной батареи мы рассчитаем затраты на оплату электроэнергии за 20 лет

8812,8 руб. * 20 лет = 176 256 руб.

СЛАЙД 15

Если сравнить затраты на приобретение солнечной батареи и затраты на оплату электроэнергии за 20 лет, мы можем сделать вывод, что использование солнечной батареи экономически выгоднее в 2 раза.

СЛАЙД 16

Проведя данную работу, изучив литературу, мы можем сказать, что солнечные батареи, конечно вряд ли смогут полностью удовлетворить потребности хозяйства в электричестве, но, без сомнения, станет чувствительным фактором экономии семейного бюджета. Они способствуют ресурсосбережению и являются экологически безвредным устройством.

СЛАЙД 17

Спасибо за внимание!