21 世紀に入り、代替エネルギー源の人気が高まっています。したがって、2023 年の代替エネルギー容量は、2022 年の結果と比較して 50% 増加しました。国際エネルギー機関によると、2030 年までに世界の再生可能エネルギー容量はさらに 2.5 倍に増加します。この記事では、現代の現実における太陽エネルギーの長所と短所について説明します。
太陽エネルギーの応用分野
太陽エネルギーには幅広い用途があり、多くの分野で使用されています。
エネルギー
太陽エネルギーが使用される重要な分野の 1 つは発電です。
太陽光を電気に変換することができるのは、ソーラーパネルのおかげです。そうすることで、ソーラーパネルの光起電力効果が光を電流に変換し、その電流を直接使用したり、後で使用するためにバッテリーに蓄えたりすることができます。
太陽光パネルは、建物の屋上や地上、発電用に特別に指定された場所に設置されます。これらは、大規模な太陽光発電施設から家庭用の小規模な個別システムまで多岐にわたります。
自動車産業
太陽エネルギーは自動車産業で電気自動車の充電に使用できます。一部の車にはソーラーパネルが屋根に直接装備されており、走行中でもバッテリーを充電できます。たとえば、2019 年には工学部の学生が太陽光発電ハイブリッド車であるライトイヤー ワンを発表しました。
宇宙産業
宇宙では、宇宙船や衛星に電力を供給するためにソーラーパネルが広く使用されています。太陽光を電気に変換し、船内のすべてのシステムに電力を供給します。
モバイル デバイス
場合によっては、ソーラーパネルはスマートフォン、タブレット、ラップトップなどのモバイルデバイスの充電に使用されます。これは、コンセントから電力を利用できないハイキングや遠征時に特に役立ちます。
太陽エネルギーの利点
- 幅広い用途: 太陽エネルギーは、さまざまなインフラ施設 (車両を含む) に電力を供給するために使用され、主電源または追加電源として機能します。暖房システムに使用されます。給湯などの個人のニーズを満たす
- 環境に優しい: 太陽エネルギーの使用は環境を汚染せず、温室効果ガスも生成しません。
- 有限な天然資源への依存を減らす: 太陽エネルギーを利用することで、石油、ガス、その他の燃料への依存を減らすことができます。
- 経済的影響:太陽エネルギーへの投資は雇用を創出し、コストの削減に役立ちます。
- 安全かつ効率的: 太陽エネルギーは安全であり、効率 (成績係数) を向上させる可能性があります。
- 配線不要: ソーラーパネルは配線が不要なため、設置が簡単で便利です。
太陽エネルギーのデメリット
- 不安定: 夜間や曇りの日は不安定になるという欠点がありますが、エネルギーを蓄える機能によりこの問題は解決できます。
- 季節性: 生成される太陽エネルギーの量は時期によって異なります。
- 高額な初期投資: ソーラー パネル、関連機器、設置費用の初期費用が非常に高額です。
- 長期にわたる投資回収。
遠隔地またはアクセスが困難な地域にソーラー パネルを設置する可能性
ロシア連邦領土では、代替エネルギー源（太陽光発電と風力発電）の使用が、立法レベルで熱電複合施設の持続可能な開発プログラムに含まれています。特に、この手法の導入は、年間を通じて晴天が続く、アクセスが困難な地域や遠隔地にも当てはまります。したがって、ロシアの南部地域では、これは有望であるように思われます。
逆に、一年の一部が極夜である極地では、そのような電力源の使用は採算が合わない。現時点では、クラスノダール地方やスタヴロポリ準州、さらにはカルムイク共和国などの地域にあるメガワットエネルギー複合施設が、すでに個々の施設だけでなく、産業施設を含む複雑なインフラ施設にもエネルギーを供給している。
古いソーラーパネルのリサイクルの問題
同時に、場合によっては、バッテリーが推定耐用年数より前に償却されることもあります。これは次の理由で発生する可能性があります。
- 早期の摩耗と老化。パネルは時間の経過とともに摩耗し、効率が低下することがあります。動作条件を遵守しないと、このプロセスが速くなる可能性があります。ソーラーパネルが十分なエネルギーを生成しなくなったり、故障した場合、その廃棄は避けられません。
- 古いテクノロジー。太陽電池技術の急速な発展により、以前のモデルは時代遅れになりつつあります。時代遅れのパネルは革新的なパネルに比べて効率が低い場合があり、その使用は非現実的です。
他のエネルギー源との組み合わせ
太陽エネルギーと他の種類の再生可能エネルギーやその他のエネルギーを組み合わせて使用することは、エネルギー分野で最も有望なアプローチの 1 つです。太陽エネルギーは、風力、水力、原子力、水素などの他の再生可能エネルギーと組み合わせて効果的に利用できます。
この組み合わせアプローチの利点は、1 種類のみを使用する場合よりも信頼性が高く、安定したエネルギー供給が可能になることです。たとえば、風力発電所と太陽光発電所は、一日のさまざまな時間帯や季節に応じて相互に補償し、それによってサイトの完全な停電のリスクを軽減します。
さらに、太陽エネルギーを他の資源と共有することで、プロジェクトの経済効率を向上させることができます。場合によっては、システムの安定性を維持し、より高価なエネルギー源への負担を軽減するために太陽エネルギーを使用できます。
一般に、太陽エネルギーと他の種類の再生可能エネルギーやその他のエネルギーを組み合わせて使用すると、エネルギーポートフォリオの多様化、エネルギー供給システムの持続可能性の向上、環境への悪影響の軽減に役立ちます。
さまざまな分野での太陽エネルギー利用の可能性
太陽エネルギーをさまざまな分野で利用することの利点は、経済的、環境的、社会的側面の利点によるものです。まず第一に、太陽エネルギーは、石炭やオイル。
太陽エネルギーはほぼどこでも利用できるため、エネルギー供給の安定性が確保され、追加の天然資源の利用可能性への依存が軽減されます。さらに、太陽エネルギーはクリーンで環境に優しいエネルギー源です。太陽エネルギーの生成中に有害物質や温室効果ガスが排出されないため、環境への悪影響が軽減され、気候変動との闘いに役立ちます。
このように、太陽エネルギーはさまざまな用途に非常に適応可能です。小規模（モバイル機器への電力供給や民家の給湯など）から大規模プロジェクト（大規模な太陽光発電所の建設）まで、さまざまなレベルで使用できます。
