Можливості сонячної енергетики

1. Сонячна енергія, на поверхні Землі

Потік сонячного випромінювання, що проходить через площу в 1 м? , розташовану перпендикулярно потоку випромінювання на відстані однієї астрономічної одиниці від центру Сонця (тобто зовні атмосфери) Землі, рівний 1367 Вт/м? (сонячна постійна).

Через поглинання атмосферою Землі, максимальний потік сонячного випромінювання на рівні моря -- 1020 Вт/м?. Середньодобове значення потоку сонячного випромінювання як мінімум в три рази менше (через зміни дня і ночі і зміни кута сонця над горизонтом). Взимку в помірних широтах це значення в два рази менше. Ця кількість енергії з одиниці площі визначає можливості сонячної енергетики.

Перспективи сонячної енергетики також зменшуються внаслідок глобального затемнення -- антропогенного зменшення сонячного випромінювання, що доходить до поверхні Землі.

2. Способи отримання електрики і тепла з сонячного випромінювання

Отримання електроенергії за допомогою фотоелементів.

Геліотермальна енергетика -- нагрівання поверхні, що поглинає сонячні промені і подальший розподіл і використання тепла (фокусування сонячного випромінювання на судині з водою для подальшого використання нагрітої води в опалюванні або в парових електрогенераторах).

«Сонячне вітрило» може в безповітряному просторі перетворювати сонячні промені в кінетичну енергію.

Термоповітряні електростанції (перетворення сонячної енергії в енергію повітряного потоку, що направляється на турбогенератор).

Сонячні аеростатні електростанції (генерація водяної пари усередині балона аеростата за рахунок нагрівання сонячним випромінюванням поверхні аеростата, покритої селективно-поглинаючим покриттям). Перевага -- запасу пари в балоні достатньо для роботи електростанції в темний час доби і хмарну погоду.

3. Переваги сонячної енергетики

Загальнодоступність і невичерпність джерела.

Теоретично, повна безпека для навколишнього середовища (проте в даний час у виробництві фотоелементів і в них самих використовуються шкідливі речовини).

4. Недоліки сонячної енергетики

Через відносно невелику величину сонячної постійної для сонячної енергетики потрібне використання великих площ землі під електростанції (наприклад, для електростанції потужністю 1 Гвт це може бути декілька десятків квадратних кілометрів). Проте, цей недолік не так великий, наприклад, гідроенергетика виводить з користування значно більші ділянки землі. До того ж фотоелектричні елементи на великих сонячних електростанціях встановлюються на висоті 1,8--2,5 метра, що дозволяє використовувати землі під електростанцією для сільськогосподарських потреб, наприклад, для випасу худоби.

Проблема знаходження великих площ землі під сонячні електростанції вирішується у разі застосування сонячних аеростатних електростанцій, придатних як для наземного, так і для морського і для висотного базування.

Потік сонячної енергії на поверхні Землі сильно залежить від широти і клімату. У різних місцевостях середня кількість сонячних днів в році може дуже сильно відрізнятися.

Сонячна електростанція не працює вночі і недостатньо ефективно працює у ранкових і вечірніх сутінках. При цьому пік електроспоживання припадає саме на вечірні години. Крім того, потужність електростанції може стрімко і несподівано коливатися через зміни погоди. Для подолання цих недоліків потрібно або використовувати ефективні електричні акумулятори (на сьогоднішній день це невирішена проблема), або будувати гідроакумулюючі станції, які теж займають велику територію, або використовувати концепцію водневої енергетики, яка також поки далека від економічної ефективності. Проблема залежності потужності сонячної електростанції від часу доби і погодних умов вирішується у разі сонячних аеростатних електростанцій. Висока ціна сонячних фотоелементів. Ймовірно, з розвитком технології цей недолік подолають. В 1990--2005 рр. ціни на фотоелементи знижувалися в середньому на 4 % на рік.

Недостатній ККД сонячних елементів (ймовірно, буде незабаром збільшений). Поверхню фотопанелей потрібно очищати від пилу і інших забруднень. При їх площі в декілька квадратних кілометрів це може викликати утруднення. Ефективність фотоелектричних елементів помітно падає при їх нагріванні, тому виникає необхідність в установці систем охолоджування, зазвичай водяних. Через 30 років експлуатації ефективність фотоелектричних елементів починає знижуватися.

Екологічні проблеми. Не дивлячись на екологічну чистоту отримуваної енергії, самі фотоелементи містять отруйні речовини, наприклад, свинець, кадмій, галій, миш'як і т.д., а їх виробництво споживає масу інших небезпечних речовин. Сучасні фотоелементи мають обмежений термін служби (30--50 років), і масове їх застосування поставить в найближчий час складне питання їх утилізації. Останнім часом починає активно розвиватися виробництво тонкоплівкових фотоелементів, у складі яких міститься всього біля 1 % кремнію. Завдяки низькому вмісту кремнію тонкоплівкові фотоелементи дешевші у виробництві, але поки мають меншу ефективність. Так, наприклад, в 2005 р. компанія «Shell» ухвалила рішення сконцентруватися на виробництві тонкоплівкових елементів, і продала свій бізнес по виробництву кремнієвих фотоелектричних елементів.

5. Освітлення будівель

Світловий колодязь в Пантеоні, Рим.

За допомогою сонячного світла можна освітлювати приміщення в денний час доби. Для цього застосовуються світлові колодязі. Простий варіант світлового колодязя - отвір в стелі.

Світлові колодязі застосовуються для освітлення приміщень, що не мають вікон: підземні гаражі, станції метро, промислові будівлі, склади, в'язниці, і т.д.

6. Сонячна термальна енергетика

Сонячна енергія широко використовується як для нагрівання води, так і для виробництва електроенергії. Сонячні колектори виготовляються з доступних матеріалів: сталь, мідь, алюміній і т.д., тобто без застосування дефіцитного і дорогого кремнію. Це дозволяє значно скоротити вартість устаткування, і отриманої на ньому енергії.

Сонячні теплові колектори Інформаційним управлням з енергетики США підрозділяються на низько-, середньо-, і високотемпературні колектори. Низькотемпературні колекціонери є плоскими плитами і звичайно використовується для підігріву плавальних басейнів. Середньотемпературні колектори також, як правило, плоскі плити, але використовуються для підігріву води для житлового та комерційного використання. Високотемпературні колектори концентрують сонячні промені за допомогою дзеркал і лінз і, як правило, використовуються для виробництва електроенергії.

Сонячна енергія для обігріву, охолодження, вентиляції та технологічних потреб може бути використана для покриття частини витрат на енергію. Теплова маса матеріалів зберігає сонячну енергію протягом дня, і звільняє цю енергію коли стає холодніше. Загалом до теплової маси відносяться кам'яні матеріали, бетон і вода. При розміщенні теплових мас слід розглянути низку факторів, таких як клімат, рівень денного світла, тіней та інших умов. За умов правильно підключення теплові маси можуть пасивно підтримувати комфортну температуру при скороченні споживання. Теплова енергія маси ґрунту також може бути використаний для зберігання тепла між сезонами і дозволяє використати сонячну теплову енергію для опалення приміщень у зимовий час.

Сонячна теплова енергія в якості активного сонячного опалення. Типова уонструкція побутової сонячної системи опалення складається з сонячної панелі (або сонячного колектору) з теплообмінною рідиною, що проходить через нього, транспортуючи зібрану теплову енергію для корисного застосування, як правило, до гарячої води цистерни або домашніх радіаторів. Сонячні панелі розташований в місці з гарним рівнем освітлення протягом дня, найчастіше на даху будівлі. Насос штовхає теплообмінної рідини (часто щойно очищену воду) за допомогою панелі управління. Тепло таким чином збирається та передається на зберігальний контейнера.

Також можливо використовувати пасивне сонячне опалення, не потребуючи електричного або механічного обладнання, і може розраховувати на дизайн і структура будинку для збирання, зберігання і розподілення тепла по будівлі. Деякі пасивні системи використовують незначну кількість звичайної енергії для управління заслінками, ставнями, нічними ізоляційними та іншими пристроями, що підвищують аівень збору, зберігання, використання та зниження небажаного теплообміну сонячної енергії.

В 2001 році вартість електроенергії, отриманої в сонячних колекторах складала $0,09-$0,12 за кВт·год. Департамент Енергетики США прогнозує, що вартість електроенергії, вироблюваної сонячними концентраторами знизиться до $0,04-$0,05 в 2015-2020 рр.

В 2007 році в Алжирі почалося будівництво гібридних електростанцій. У денний час доби електроенергія виготовляється параболічними концентраторами, а вночі з природного газу.

Сонячна жаровня.

Сонячні колектори можуть застосовуватися для приготування їжі. Температура в фокусі колектора досягає 150 °С. Такі кухонні прилади можуть широко застосовуватися в країнах, що розвиваються. Вартість матеріалів необхідних для виробництва "сонячної кухні" складає $3 - $7. У країнах, що розвиваються, для приготування їжі активно використовуються дрова.

Традиційні вогнища для приготування їжі мають термічну ефективність біля 10%. Використання дрів для приготування їжі приводить до масованої вирубки лісів.

Існують різні міжнародні програми розповсюдження сонячних кухонь. Наприклад, в 2008 р. Фінляндія і Китай уклали угоду про постачання 19 000 сонячних кухонь в 31 село Китаю. Це дозволить скоротити викиди СО2 на 1,7 млн. тон в 2008-2012 рр. В майбутньому Фінляндія зможе купувати квоти на ці викиди.

7. Використання сонячної енергії в хімічному виробництві

Сонячна башта, Каліфорнія.

Сонячна енергія може застосовуватися в різних хімічних процесах. Наприклад:

Ізраїльський Weizmann Institute of Science в 2005 році випробував технологію отримання неокисленого цинку у сонячній башті. Оксид цинку у присутності деревного вугілля нагрівався дзеркалами до температури 1200 °С на вершині сонячної башти. В результаті процесу отримувався чистий цинк. Далі цинк можна герметично упакувати і транспортувати до місць виробництва електроенергії. На місці цинк поміщається у воду, в результаті хімічної реакції виходить водень і оксид цинку. Оксид цинку можна ще раз помістити в сонячну башту і отримати чистий цинк. Технологія пройшла випробування в сонячній башті канадського Institute for the Energies and Applied Research.

Швейцарська компанія Clean Hydrogen Producers (CHP) розробила технологію виробництва водню з води при допомозі параболічних сонячних концентраторів. Площа дзеркал установки складає 93 м2. У фокусі концентратора температура досягає 2200°C. Вода починає розділятися на водень і кисень при температурі більш 1700 °С. За світловий день 6,5 годин (6,5 кВт·год/кв.м.) установка CHP може розділяти на водень і кисень 94,9 літрів води. Виробництво водню складе 3800 кг в рік (близько 10,4 кг в день).

Водень може бути збережений на значний час, та використовуватися за потребою для виробництва електроенергії за допомогою паливних елементів, або як паливо для автотранспорту.

8. Сонячний транспорт

Фотоелектричні елементи можуть встановлюватися на різних транспортних засобах: човнах, електромобілях і гібридних автомобілях, літаках, дирижаблях і т.д.

Фотоелектричні елементи виробляють електроенергію, яка використовується для бортового живлення транспортного засобу, або для електродвигуна електричного транспорту.

В Італії і Японії фотоелектричні елементи встановлюють на дахи ж/д потягів. Вони проводять електрику для кондиціонерів, освітлення і аварійних систем.

9. Електроцикл спільного виробництва українських підприємств

Електромобіль -- автомобіль, що приводиться в рух одним або декількома електродвигунами з живленням від акумуляторів або паливних елементів тощо, а не двигуном внутрішнього згоряння. Електромобіль слід відрізняти від автомобілів з двигуном внутрішнього згорання і електричною передачею і від тролейбусів. Підвидами електромобіля вважаються електрокар (вантажний транспортний засіб для руху на закритих територіях) і електробус (автобус з акумуляторною тягою)

Переваги електромобіля:

Відсутність шкідливих вихлопів;

Простота конструкції і управління, висока надійність та довговічність екіпажну частини (до 20--25 років) у порівнянні зі звичайним автомобілем;

Можливість підзарядки від побутової електричної мережі (від розетки), але такий спосіб в 5--10 разів довший, ніж від спеціального високовольтного підзарядного пристрою;

Електромобіль -- єдиний варіант застосування на легковому автотранспорті енергії, що виробляється АЕС і електростанціями інших типів;

Масове застосування електромобілів змогло б допомогти у вирішенні проблеми «енергетичного піку» за рахунок підзарядки акумуляторів в нічний час.

Недоліки електромобіля:

Акумулятор за півтора століття еволюції так і не досяг характеристик, що дозволяють електромобілю на рівних конкурувати з автомобілем за запасом ходу і ціною, незважаючи на значне вдосконалення конструкції. Наявні високоенергоємні акумулятори або занадто дорогі через застосування дорогоцінних або дорогих металів (срібло, літій), або працюють при дуже високих температурах (робоча температура натрій-сірчаного акумулятора > 300 °С). Крім того, такі акумулятори відрізняються високим саморозрядом. Одним з перспективних напрямків стала розробка нікель-металгідридних акумуляторів з оптимальним співвідношенням енергоємності та собівартості, перспективними вважаються акумулятори на основі поліпропілену, проте, фактично через патентні обмеження на електромобілях як і століття тому застосовуються свинцево-кислотні АКБ. Втім, енергоємність таких АБК збільшилася за XX століття в 4 рази (до 40-45 Вт * г/кг) і вони не вимагають обслуговування протягом усього терміну служби. Значно підвищити віддачу від акумуляторів дозволило застосування електронних систем оперативного контролю за станом і зарядкою-розрядкою АКБ.

Акумулятори добре працюють під час руху електромобіля на постійних швидкостях і при плавних розгонах. При різких стартах тягові АКБ втрачають багато енергії. Для збільшення пробігу електромобіля необхідні спеціальні стартові системи, наприклад, на конденсатор ах, а також застосування систем рекуперації енергії (економія до 25%).

Проблемою є виробництво та утилізація акумуляторів, які часто містять отруйні компоненти (наприклад, свинець або літій).

Близько 10% енергії втрачається в коробці передач та інших елементах трансмісії. Для вирішення цієї проблеми компанія Mitsubishi Motor розробила колесо з вбудованим електродвигуном (моторколесо). Система отримала назву Mitsubishi In-wheel motor Electric Vehicle (MIEV). Аналогічне моторколесо розробила Toyota. Прототип автомобіля Toyota Fine-T може повертати колеса перпендикулярно осі автомобіля, що дозволяє значно спростити паркування.

Частина енергії акумуляторів витрачається на охолодження або обігрів салону автомобіля, а також живлення інших бортових енергоспоживачів. Робляться зусилля, щоб вирішити цю проблему з використанням паливних елементів, іоністорів і фотоелементів.

Для масового застосування електромобілів потрібне створення відповідної інфраструктури для підзарядки акумуляторів (зарядка на «автозарядних» станціях)

При масовому використанні електромобілів у момент їх зарядки від побутової мережі зростають перевантаження електричних мереж «останньої милі», що загрожує зниженням якості енергопостачання, ризиком локальних аварій

Тривалий час зарядки акумуляторів в порівнянні з заправкою паливом.

Перший електромобіль у вигляді візки з електромотором був створений в 1841 у. У першій чверті XX століття а широке розповсюдження отримали електромобілі і автомобілі с парової машиною. В 1900 році у приблизно половина автомобілів в США була на паровому ходу, в 1910-х в Нью-Йорк е в таксі працювало до 70 тисяч електромобілів. Значного поширення на початку століття отримали і вантажні електромобілі, а також електричні омнібус и (електробус и).

Електромобіль «La Jamais Contente» 29 квітня або 1 травня 1899 а встановив рекорд швидкості на суші. Він першим у світі подолав швидкість 100 км/год і досяг швидкості 105 882 км/год.

Відродження інтересу до електромобіля відбулося в 1960-ті роки з-за екологічних проблем автотранспорту, а в 1970-ті роки і через різке зростання вартості палива в результаті енергетичних криз .

Сучасне застосування

В 2004 роцi у в США експлуатувалося 55852 електромобіля. Крім цього в США експлуатується велика кількість саморобних електромобілів. Набори комплектуючих для конвертації автомобіля в електромобіль продаються в магазинах. Мінімальна вартість конвертації складає $1500.

Згідно з дослідженнями IDTechEx, індустрія електротранспорту досягне в 2005 році у рівня продажу в $ 31,1 млрд по всьому світу (включаючи гібридний транспорт) . До 2015 році у ринок електротранспорту зросте приблизно в 7 разів і досягне $ 227 млрд.

Світовий лідер з виробництва електричного транспорту -- Китай.

Крім цього, невеликі електромобілі спрощеної конструкції (електрокар и, електронавантажувачі і т. д.) широко застосовуються для перевезення вантажів на вокзал ах, в цех ах і великих магазинах, а також як атракціон. У даному випадку всі недоліки у вигляді малого запасу ходу, високої власної вартості і маси, перекриваються перевагами: відсутністю шкідливих вихлопів і шуму, що принципово важливо для роботи в закритих приміщеннях. Формально до електромобіля такі машини відносити не прийнято.

Основний фактор, що стримує масове виробництво електромобілів -- малий попит, обумовлений високою вартістю та малий пробігом від однієї зарядки[1]. Існує точка зору, що широке поширення електромобілів стримується дефіцитом акумуляторів та їх високою ціною. Для вирішення цих проблем багато автовиробників створили спільні підприємства з виробниками акумуляторів. Наприклад, Volkswagen AG створив спільне підприємство з Sanyo Electric, Nissan Motor з NEC Corporation, і т. д.

10. Переваги електромобіля

Електромобілі відрізняються низькою вартістю експлуатації. Ford Ranger споживає 0,25 кВт/ч на один кілометр шляху, Toyota Rav-4 -- 0,19 кВт/год на кілометр. Середній річний пробіг автомобіля в США становить 19 200 км (тобто 52 км на день). При вартості електроенергії в США від 5 до 20 центів за кВт/ч, вартість річного пробігу Ford Ranger становить від $ 240 до $ 1050, RAV-4 -- від $ 180 до $ 970.

В Росії вартість електроенергії істотно нижче -- близько 2,7 руб (12 центів) за кВт * год за денним тарифом, і приблизно 1,50 руб за кВт/ч в нічний час [2]. Таким чином, вартість експлуатації електромобіля в Росії буде істотно нижче, ніж у США, оскільки заряджатися він буде швидше за все вночі. Враховуючи що ціни на бензин в Росії значно вище ніж у США[3], то в теплу пору року витрати на енергоресурси для електромобілів будуть значно менше.

Акумуляторні батареї служать близько трьох років, або 85000-100000 км пробігу.

ККД електродвигуна становить 90% ?95%. У міському циклі автомобіль задіює близько 3 л. С. двигуна. Міський автотранспорт може бути замінений на електромобілі.

Екологічна Існує легенда, що електромобілі відрізняються низьким рівнем шум а, що може створювати проблеми -- пішоходи, переходячи дорогу, часто орієнтуються на звук автомобіля. У деяких країнах навіть пропонується штучно підвищити рівень шуму електромобілів. Зрозуміло, різкий шум працюючого потужного електродвигуна важко з чимось сплутати, шум електроприводів тролейбус а, електрокара, поїзди метро широко відомий, так що електромобілю необхідно звичайне для транспорту шумоподавление.

11. Скандал з виробництвом електромобілів в США

Докладно про цю історію розповідається в науково-популярному фільмі «Хто вбив електромобіль?» / «Who killed electric car?» (Sony Classics, 2006 р. Сайт фільму Трейлер).

На початку 90-х років штат Каліфорнія був одним з найбільш загазованих регіонів США. Тому Каліфорнійським Комітетом Повітряних Ресурсів (CARB) було прийнято рішення -- в 1998 році у 2% продаваних у Каліфорнії автомобілів не повинні виробляти вихлопів, а до 2003 року у -- 10%. Компанія General Motors відреагувала однією з перших і з 1996 році а почала серійний випуск моделі EV1 з електричним приводом. Деякі автовиробники також почали продаж електромобілів в Каліфорнії. Основною масою користувачів EV1 стала Голлівуд ська богемна публіка. Всього з 1997 року а в Каліфорнії було продано близько 5500 електромобілів різних виробників. Судячи з їх відгуків, машина їм дуже подобалася, і наступним кроком повинно було стати початок масового продажу електромобілів.

Існує думка, що авто і нафтовиробників домоглися скасування закону, розуміючи небезпеку електромобілів, і усвідомлюючи реальність того, що вони можуть витіснити звичайні автомобілі. CARB змінив вимога нульової емісії на вимогу супернизькою емісії. Майже всі зроблені електромобілі в 2002 році у були вилучені у власників і знищені (тільки «Toyota» залишила власникам електричні RAV-4). Як причину називалося закінчення терміну служби акумулятор ів. Промислове виробництво і продаж електромобілів основними автовиробниками в США були повністю припинені.

В останні роки у зв'язку з безперервним зростанням цін на нафту електромобілі знову стали набирати популярність. У репортажі CBS News «Could The Electric Car Save Us?» (англ.) повідомляється, що 2007 р . знову почався розгортання промислового виробництва електромобілів. Особливе завзяття проявляють невеликі підприємства (такі як «Tesla Motors»), оскільки їм не страшно скорочення обсягу виробництва звичайних автомобілів. У зв'язку з цією тенденцією автор фільму «Хто вбив електромобіль?» Планує випустити продовження під назвою «Хто врятував електромобіль?».

Перспективи

Електромобіль Reva (Індія)

Деякі автовиробники не збираються робити гібридні автомобілі, а відразу почати виробництво електромобілів. Вони відстали у наукових розробках, не можуть самостійно створити гібридний автомобіль, або вважають гібриди безперспективними. Наприклад, японська компанія Mitsubishi Motors в 2009 рік у розпочне промислове виробництво електромобілів на базі Colt. На ньому будуть встановлені літій-іонні акумулятор и. Існуючі прототипи мають дальність пробігу 150 км.

Ведуться роботи над створенням акумуляторних батарей з малим часом зарядки (близько 15 хвилин), в тому числі і з застосуванням наноматеріалів. На початку 2005 рік а компанія Altairnano оголосила про створення інноваційного матеріалу для електродів акумулятор ів. У березні 2006 рік а Altairnano і Boshart Engineering уклали угоду про спільне створення електромобіля. У травні 2006 рік а успішно завершилися випробування автомобільних акумулятор ів з Li 4 Ti 5 O 12 електродами. Акумулятор и мають час зарядки 10-15 хвилин.

Розглядається також можливість використання в якості джерел струму не акумуляторів, а іоністор ів (суперконденсаторів), що мають дуже малий час зарядки, високу енергоефективність (більше 95%) і набагато більший ресурс циклів зарядка-розрядка (до кількох сотень тисяч). Дослідні зразки іоністоров на графені мають питому енергоємність 32 Вт?год/кг, порівнянну з такої для свинцево-кислотних акумуляторів (30-40 Вт*год/кг).

Розробляються електричні автобуси на повітряно-цинкових (Zinc-air) акумулятор ах.

У серпні 2006 рік а Міністр Економіки, Торгівлі і Промисловості Японії затвердив план розвитку електромобілів, гібридних автомобілів і акумулятор ів для них. Планом передбачено до 2010 рік у почати в Японії масове виробництво двомісних електромобілів з дальністю пробігу 80 км на одній зарядці, а також збільшити виробництво гібридних автомобілів.

Toyota працює над створенням нового покоління гібридних автомобілів «Prius» (повний гібрид, plug-in гібрид, PHEV). У новій версії водій за бажанням може включати режим електромобіля, і проїхати на акумулятор ах приблизно 15 км. Подібні ж моделі розробляє «Ford» -- модель «Mercury Mariner» -- пробіг в режимі електромобіля 40 км, і «Citroen» -- модель C-Metisse -- пробіг в режимі електромобіля 30 км та інші. Toyota вивчає можливість встановлення пристроїв для зарядки акумулятор ів гібридів на бензозаправних станціях.

«General Motors» в січні 2007 представив концепт «Chevrolet Volt», здатний проїжджати в режимі електромобіля 65 км.

Пошта Японії, починаючи з 2008 року, планує придбати 21000 електромобілів для доставки поштових відправлень на коротку відстань.

За прогнозами PriceWaterhouseCoopers до 2015 рік у світове виробництво електромобілів зросте до 500 тисяч штук на рік.

12. Плани автовиробників

Reva Electric Car	Індія	2009	розширити виробництво до 35000 шт. на рік
GM	США	2010	початок виробництва Chevrolet Volt
Societe de Vehicules Electriques	Франция	2009	20000 шт. на рік
Tesla Motors	США	2011	початок продажів Model S
Phoenix Motorcars	США	2011	100000 шт. на рік
Renault	Франція	2011	початок виробництва Renault Kangoo Express
Nissan	Японія	2012	серійне виробництво
Mitsubishi	Японія	2009	початок виробництва i MiEV, 20000 шт. на рік до 2011 году
Fuji Heavy Industries (Subaru)	Японія	2009	початок виробництва R1e
Tianjin Qingyuan Electric Vehicle Co. Ltd.	Китай	200-	будується завод потужністю 20000 шт. на рік
Smith Electric Vehicles	Великобританія	2010	5000 вантажівок на рік в Європі, 10 000 вантажівок на рік вСША
Opel	Німеччина	2010	початок виробництва
Daimler	Німеччина	2010	початок виробництва електромобілів smart fortwo і Mercedes
Bavina industries	Індія	2009	5000 шт. на рік
Bollore + Pininfarina	Італія	2010	початок виробництва BLUECAR. 60 тисяч на рік до 2015 року
Th!nk	Норвегія	2009	10000 шт. на рік
Detroit Electric	Китай -- США	2010	45 тисяч шт., В 2012 рік у збільшити виробництво до 270 тисяч на рік
BYD Auto	Китай	2009--2010	початок виробництва Е6
LTI Vehicles	Великобританія	2009	початок виробництва таксі для Лондона
BMW	Німеччина	2012	початок продажів у США
Mahindra&Mahindra	Індія	2010	початок продажів у Індія
Dongfeng Nissan	Китай -- Японія	2012	початок продажів у Китае
Ford	США	2010 2011 2012	Комерційний вантажівкаМикроавтомобильАвтомобиль С-класса
Toyota	Японія	2012	початок виробництва iQ
Beiqi Foton	Китай	март-апрель 2009	початок виробництва
Chery Automobile	Китай	2009	початок продажів Chery S18
Honda	Японія	2015	початок продажів у США
ГАЗ	Росія	2010	початок виробництва ГАЗель-Електро
Citroen	Франція	2010	початок виробництва C-ZERO
Chrysler	США	2012	початок виробництва

13. Інфраструктура зарядки електромобілів

Уряд Ірландії планує до 2020 рік у 10% транспорту перевести на електроенергію.

Уряд Німеччини планує до 2020 рік у вивести на дороги країни 1 млн електромобілів, гібридних автомобілів і повних гібридів (PHEV). Серійне виробництво повинне початися вже в 2011 році. До 2012 року на ці цілі з бюджету буде виділено 500 мільйонів євро.

Уряд Китаю планує почати випробування до 2012 рік а в 11 містах країни 60 тисяч автомобілів, включаючи електромобілі, гібриди і автомобілі на водневих паливних елементах.

Уряд Франції планує до 2012 рік у вивести на дороги країни понад 100 тисяч електромобілів.

Уряд Південної Кореї поставило за мету автомобілебудівним компаніям почати масове виробництво електромобілів до другої половини 2011 рік.

14. Електромобілі в Росії

Вперше в Росії електромобіль, переобладнаний із звичайного автомобіля Корховим Ігорем Юрійовичем, одержав висновок щодо допуску до участі в дорожньому русі й був зареєстрований в органах ГИБДД, 30 березня 2007 року, завдяки допомозі науковця, громадського діяча Юрія Юрійовича Шуліпа.

За розпорядженням мера Москви в 2007 в місті почалася дослідна експлуатація електромобілів. Було закуплено 8 малотоннажних вантажівок і 2 автобуса.

За підсумками дослідної експлуатації техніки Департамент транспорту і зв'язку Москви представить на розгляд уряду Москви та по батькові зазначені з використання електромобільних техніки для забезпечення внутрішньоміських вантажних і пасажирських перевезень.

В Петербурзі студенти Політехнічного університету винайшли перший у Росії сонячний електромобіль (СЕМ). За ніч його можна зарядити від звичайної розетки, а вдень він живиться від сонячних батарей.

15. Принцип роботи сучасних фотоелементів

Принцип роботи сучасних фотоелементів базується на напівпровідниковому p-n переході. При поглиннанні фотона в області, яка прилягає до p-n переходу, створюється пара носіїв заряду: електрон і дірка. Одна із цих часток є неосновним зарядом і з великою ймовірністю проникає крізь перехід. В результаті створені завдяки поглинанню енергії фотона заряди розділяються в просторі й не можуть рекомбінувати. Як наслідок порушується рівновага густини зарядів. При під'єднані елементу до зовнішнього навантаження у колі протікає струм.

Говорять про напругу холостого ходу і струм короткого замикання. Напруга холостого ходу (Vvo) -- максимальна напруга (зовнішнє навантаження нескінченне), яку може генерувати елемент. А струм короткого замикання (Isc), це максимальний струм (коли зовнішнє навантаження дорівнює нулю), який може генерувати елемент. У робочому режимі напруга і струм є меншими, і при певних значеннях (Vmax і Imax) елемент має максимальну потужність (Pmax).

Втрати у сонячному елементі

Основні необоротні втрати енергії у фотоелементах пов'язані з:

відбиттям сонячного випромінювання від поверхні перетворювача,

проходженням частини випромінювання через фотоелемент без поглинання в ньому,

розсіюванням на теплових коливаннях кристалічної ґратки надлишкової енергії фотонів,

рекомбінацією фотопар, що утворилися на поверхнях і в об`ємі фотоелемента,

внутрішнім опором перетворювача,

деякими іншими фізичними процесами.

Сонячні елементи служать для електропостачання у віддалених районах Землі або на орбітальних станціях, де неможливо використовувати електромережу, а також для живлення калькуляторів, радіотелефонів, зарядних пристроїв, насосів.

В серпні 2009 р. вчені Університету Нового Південного Уельсу досягли рекордної ефективності сонячних батарей - 43% (тобто 43% сонячної енергії перетворюється в електричну). Однак, новий рекорд було встановлено в лабораторних умовах. Так, світло перед попаданням на батареї було сфокусовано спеціальними лінзами. Крім того, вартість усього обладнання далека від значень, котрі дозволили б виробляти ії в промислових масштабах. Рекорд для однієї сонячної батареї в реальних умовах складає приблизно 25%.

Фотоелементи виготовляють з різноманітних напівпровідникових матеріалів. Процес виготовлення фотоелемента близький до процесів виготовлення інших напівпровідникових приладів, наприклад чіпів.

Монокристалічні фотоелементи найбільш складні і дорогі оскільки для їх виготовлення потрібен кристалічний кремній, однак мають найбільшу ефективність (14 %-20 % перетворення світла у електричну енергію).

Полікристалічні, чи мультикристалічні фотоелементи дешевші ніж монокристалічні, однак менш ефективні.

Тонкоплівкові фотоелементи використовують тонкі плівки що виготовляються з розплавленого кремнію. Такі фотоелементи найменш ефективні.

У космічних апаратах використовуються також багатоперехідні сонячні елементи або гетерофотоелементи. Такий елемент складається з декількох p-n переходів (AlGaAs-GaAs), кожен з яких вловлює світло певного спектру. Такі сонячні елементи досягають найвищої ефективності -- 35 %. Велика складність виготовлення таких пристроїв робить їх малопоширеними.

Для підвищення ефективності перетворення світла також використовують концентрувальну оптику.

На даний момент ведуться дослідження по створенню гнучких плівкових сонячних елементів, а також напівпровідникових фарб, використанню органічних напівпровідників.

Температурний режим

Важливим моментом роботи сонячних елементів є їхній температурний режим. При нагріванні елемента на один градус понад 25 °C він втрачає в напрузі 0,002 В, тобто 0,4 %/градус. Це становить проблему для фотоелементів з концентрувальною оптикою. Тому вони потребують додаткового охолодження.

Сонячна батарея

Напруга холостого ходу, яка генерується одним елементом, злегка змінюється при переході від одного елемента до іншого в одній партії і від однієї фірми-виробника до іншої і складає близько 0,6 В (рис.1). Ця величина не залежить від розмірів елемента та його освітленості. Щоб підвищити вихідну напругу сонячні елементи з'єднують послідовно. Такі з'єднання називають сонячною батареєю. Негативним моментом такого з'єднання є дещо менша надійність, оскільки достатньо виходу з ладу (або просто попадання у тінь) одного елемента щоб струм зменшився у цілій батареї. Сонячні елементи не «бояться» короткого замикання.

Стандартними умовами для паспортизації сонячних батарей в усьому світі визнаються наступні:

освітленість 1000 Вт/м2,

температура 25 °C,

спектр АМ 1,5 (сонячний спектр на широті 45°).

Вартість сонячних батарей швидко зменшується (у 1970 р. 1 кВт*год електроенергії, виробленої з їхньою допомогою коштувала $60, у 1980 р. -- $1, зараз -- $0,20-$0,30). Завдяки цьому попит на сонячні батареї росте на 30 % у рік, щорічний обсяг їхнього продажу перевищує (за потужністю) 50 МВт.

В Україні провідним виробником сонячних батарей є ВАТ «Квазар».

16. Передумови побудови КоГЕС

Стандартом Міжнародного Радіаційного Центру від 1985 року на позаземний рівень променистої сонячної світності є 1367 Вт/м2. Інтегральна загальна світність на земній корі -- 950 Вт/м2. Таким чином, промениста енергія Сонця у космічному просторі на 144% більша від поверхневої і має відмінний спектральний профіль. Найбільший інтерес до орбітальної геліоенергетики аргументується загальною тривалістю часу, на протязі якого колектори випромінення безпосередньо піддаються стаціонарно високому рівню електромагнітного потоку від світила. Більшу частину року енергосистема на базі угрупування супутників-ретрансляторів може збирати енергію цілодобово. У той час, установка на Землі робить це саме тільки 12 годин на день за умови, коли погода є благоприємною і тільки протягом години-пік обставини є добрими, а також сяяня значно послаблене під час вечірніх сутінок та удосвіта.

Збір сонячної променистої енергії у космічному просторі для використання на поверхні Землі анонсує дві нові проблеми, та може пом'якшити одну існуючу. Перша -- це введення в екплуатацію геліоенергетичних супутників, а друга -- це передача потужності на планету. Що до першої, то тут необхідна модернізація існуючих технологій виробництва матриці фотоелементів. Багато проектів КоГЕС базуються на використанні мікрохвильових променів для безпроводової ретрансляції геліопотужності. Супутник-ретранслятор трансформував би променисту енергію у електричну, приводячи у дію мікрохвильовий випромінювач сфокусований у сторону приймача на поверхні. Динамічні геліотермальні енергосистеми на штучних супутниках теж вивчаються. Поскільки промінь є керованим, то його можна спрямувати за потребою для задоволення періодів підвищених навантажень у певних місцях (наприклад, найжаркіші регіони сезону літа, або значних заморозків у зимку ). Також, актуальною проблемою споживачів електроенергії є транспортування електричного струму на довгі відстанні від генераторів електропотужностей. Хоча би тому, що один тип приймальних антен, так званих ректен, є відносно дуже дешевий, то це може спонукати скорочення потреб у лініях електропередачі шляхом розумного розташування мікрохвильових колекторів. Це потенційно знизить ціну і мережеві збої перемикання, такі як аварії 1965 та 2003 років.

Де-які проблеми, що є природними для наземних геліоенергетичних колекторів можуть бути цілковито усунутими шляхом такого проектування. Наприклад, залежність від погодних умов, забруднення чи корозія, пошкодження диким звірем чи рослинністю. Хоча, інші виклики можуть виникнути також, як наприклад прискорений радіаційних знос та удари мікрометеоритів.

Розвиток подій

Концепія орбітальної енергосистеми, початково відома як супутникава система ретрансляції сонячної енергії, була описасана у листопаді 1968 року. В 1973 році Пітер Глейзер отримав патент США за номером 3 781 647 про винахід передачі енергії на довгі відстані використовуючи мікрохвильове випромінювання від одної надвеликої (до 1 кв. кілометра) антени супутника до іншої значно більшої на поверхні планети, відомої як ректена.

Пізніше Глейзер працював у компанії «Arthur D. Little, Inc.», як віце-президент. Національна авіакосмічна адміністрація США підписалa контракт із цією організацією, що передбачав провідну роль у групі із чотирма іншими підприємствами по дослідницькій роботі у цій області науки. За результатом такої співпраці було зроблено висновок, що дана концепція передачі енергії мала де-які серйозні вади. В основному, вартість виводу на орбіту необхідних матеріалів та обмеженність досвіду в управлінні проектами такої велечини у відкритому космосі. Проте, серйозність задуму апелювала до продовження експериментів та розробок технології.

Між 1978 та 1981 роками Конгрес США авторизував ДОЕ і НАСА співпрацювати у дослідженні. Вони заснували концепцію «Експертної оцінки та розробки системи енергетичних супутників» На базі згаданих напрацювань було опубліковано де-кілька звітів, що висвітлювали можливі інженернотехнічні, та соціально-економічні складності у просуванні цього проекту. Такими є:

Вимоги до ресурсів в екстримальних умовах (матеріали, потужності та земельні угіддя);

Управління фінансами та організаційними проектами;

Громадська співучасть;

Державна та регіональна політика що до системи енергетичних мікрохвильових супутникових приймальних антених установок;

Співучасть студентів та молоді;

Ефективність лазерів для дистанційної передачі енергії у ракурсі орбітальної енергетичної системи;

Міжнародні домовленності;

Централізація та децентралізація;

Вилучення виняткових зон для ректенних установок;

Економічні та демографічні наслідки щодо впровадження системи;

Метеорологічний вплив на розповсюдження проміню генерованого лазерами прямої сонячної накачки;

Експеремент щодо громадских стосунків;

Технічне завдання прийому-передачі енергії та експерементальна оцінка;

Механізм орбітального траспортного звязку;

Департамент відділу оцінки технологій у відповідь на запит Сенату США про потеційні можливості одного із найбільш амбіційних та довгострокових проектів космічної енергосистеми підсумував слідуюче:

Проте нещодавно, інтерес до космічної енергосистеми виріс знову у звя'зку із підвищенням потреб та зростанням ціни на носії енергії, а також впливу на навколишнє середовище шкідливих викидів від згорання вуглеводнів. Починаючи із 1997 року, Національна Аерокосмічна Адміністрація США проаналізувала зміни, що відбулися у технічній та екномічній галузях економіки і обгрунтувала їх у «Фреш лук» експертному аналізі.

Ще одна дуже важлива особливість, що із часів ДОЕ собівартість виводу корисного навантаження на орбіту Землі значно зменшилася, що є критичним для побудови орбітальної енергосистеми.

17. Хронологія ключових моментів

1968: Др. Пітер Глейзер запропонував концепцію великої геліоенергетичної супутникової системи із розміром колекторів сонячного випромінення у де-кілька квадратних кілометрів, які розташовані на геостаціонарній орбіті, для збору сонячної променистої енергії із метою подальшої її ретрансляції у мікрохвильовий електромагнітний промінь, передаючий придатну для використання потужність до приймальних ректенних станцій, що у подальшому була би розповсюджена по національній електричній мережі у вигляді електроструму;

1970: ДОЕ та НАСА дуже прискіпливо вивчає концепцію системи геліоенергетичних супутників;

1973: Др. Пітер Глейзер отримав патент США під номером 3 781 647 за винахід методу передачі енергії на довгі відстані використовуючи мікрохвильове електромагнітне випромінювання від дуже великої антени супутника до ще більшої антени на поверхні планети, відомої як ректена;

1994: Військово-повітряні сили США проводять розширений експеримент щодо матриці фотоелементів, використовуючи штучний супутник, виведений на низьку навколоземну орбіту за допомогою ракети Пегас;

1995 - 1997: НАСА проводить «Фреш лук» експериментальний аналіз концепції та технологій по космічній сонячній енергетиці;

1998: «Теорія обгрунтування космічної геліоенергетики» констатує комерційну раціональність технології геліоенергетичних супутників-ретрасляторів із певними, цілком визначеними ризиками у технічній та програмній областях;

1999: НАСА ініціювало заснування «Технологічно-дослідницької програми космічної сонячної енергетики»;

2000: У Сенаті США від НАСА звітує Джон Манкинс про «Надмасштабну і дуже складу структуру космічної геліоенергетики, інтегровану у системи, що вимагають значних вдосконалень у теперішніх технологіях та можливостях, цілковито можливо на протязі кількох десятеліть»;

2001: Уільям Мейнес заснував корпорацію «ПаверСат Корпорейшин»;

2001: Др. Невиль Марзвел від НАСА стверджує: «Тепер ми володіємо технологією перетворення сонячної енергії з ефективністю від 42 до 56 відсотків... Ми зробили приголомшливий прогрес... Проте, коли ви зконцетруєте сонячні промені із використанням великих зеркал чи лінз -- то отримаєте більше за свої гроші через те, що основна вартість -- у фотоелемнтах... Існує елемент ризику -- але ви можете знизити його... Ви можете змонтувати ці малі приймачі у пустелі чи в горах, що-дальше від заселених районів... Ми віримо, що через 15 -- 20 років вартість буде зменшено до 7 -- 10 центів за кіловат-годину... Ми пропонуємо перевагу. Вам не потрібно кабелів, трубопроводів, газу чи мідних проводів. Ми можемо постачати це вам, на зразок дзвінка по стільниковому телефону у місце де потрібно, та коли потрібно, і все на шкалі реального часу»;

2001: НАСДА (Японське Національне Космічне Агенство) оголосило плани провести додаткові дослідження та моделювання запуску експериментального супутника потужністю від 10 кіловат до 1 мегавата;

2007: Бюро національної космічної безпеки Пентагону видало звіт 10 жовтня 2007 року, що повідомлював про наміри збору сонячної енергії із космосу для використання на поверхні Землі із метою забезпечення підтримки Сполучених Штатів у сьогоденних відносинах із Середнім Сходом та у конкурентній боротьбі за нафту. Міжнародна Космічна Станція напевно буде першим тестом цієї нової ідеї, навіть незважаючи на низьку орбіту;

2007: У травні 2007 року було організовано семінар на базі МІТ для перегляду поточного стану коньюктури на ринку та технології;

2009: Нове підприємство «Спейс Енерджі, Інк.» планує запропонувати сонячну енергію у комерційних маштабах. Вони стверджують, що розробили дуже надійну ділову платформу і зможуть запропонувати космічні геліопотужності на протязі десяти років;

2009: Корпорація «Пасифик Гес енд Електрик» оголосила про клопотання щодо адмністративного дозволу на угоду законтрактувати у «Соларен» 200 МВт геліопотужностей починаючи із 2016 року, котрі остання планує запропонувати через орбітальну енергосистему;

2009: Корпорація «ПаверСат» підшиває патент щодо формування угрупування супутників із метою створення єдиного когерентного мікрохвильового променю, а також механізму використання матриці фотоелементів для живлення іонного реактивного двигуна переходу із низької навколоземної до геостаціонарної орбіти;

2009: Японія заявляє про плани запуску формування енергетичних супутників-ретрансляторів, що незабаром передаватимуть корисну потужність на поверхню планети за допомогою мікрохвильового променю. Вони сподіваються побудувати перший із них до 2030 року;

Інженерно-конструкторські рішення

Космічна орбітальна енергетична система по суті складається із трьох частин:

засобів збору сонячної енергії у космічному просторі. Наприклад, фотоелементів чи геліотермальних колекторів.

засобів ретрансляції потужностей на поверхню планети. Наприклад, використовуючи мікрохвильовий промінь.

засобів прийому електромагнітої енергії на Землі. Наприклад, мікрохвильових антен, або по-іншому -- ректен.

Орбітальна частина системи буде розміщуватися в умовах мікрогравітації, та непотребувала би опор інших, ніж відносно слабких, утримуючих деформації приливу та відливу. Вона також не потребує захисту від наземних негараздів, таких як вітер чи непогода. Проте, необхідно буде протистояти небезбекам, що надоходять із космічного середовища: мікрометеоритам та сонячним бурям.

18. Геліоенергетичні трансформатори

На даний момент існує три основних способи перетворення сонячного випромінення для задоволення режимів роботи КоГЕС: фотоелектронні колектори, геліоенергетичні динамічні колектори та лазери прямої сонячної накачки.

19. Фотоелектронні колектори

Типровий вигляд фотоелектронної комірки

Більшість розробок супутників-ретрансляторів геліопотужнотей реалізовано на фотоелектронних елементах, загально відомих для публіки як сонячні панелі. Фотоелектронні колектори будуються на основі напівпровідникових комірок, що перетворюють фотони в електричний струм посередництвом квантового механізму. Варто зазначити, вони не є ідеальними на практиці. Чистота матеріалу та недосконалість їх виробництва впливає на показники ефективності використання. Так, ефективність де-яких нових тонких плівок була всього від 20% у найгірших, та до 41% у найкращих до кінця 2009 року, проте дуже недорогих та зазвичай легких. У березні 2010 група Калтеку продемострувала, що напевно така ситуація може принципово змінитися: вони стверджують, що було досягнуто коефіцієнту перетворення променистої енергії Сонця у 85%, а для заданої довжини хвилі цей показник доходить до 95%. Так само говориться, що квантова ефективність для використаної будови напівпровідникової комірки -- майже ідеальною. Вартість виробництва на даний момент невідома, оскільки була виготовлена тільки експерементальна партія.

На супутнику геліоенергетичної ретрансляції фотоелектронні комірки швидше всього відрізнялися би від своїх попередників, захищених шаром скла на панелях. Це важливо для оптимізації ваги. Також, необхідно врахувати радіаційне навантажння у відкритому космосі. Такий запобіжний захід може бути виконаний у формі тонких силиконових плівок, що є дуже стійкими до іонізуючого випромінювання. Плюсом була би відстутність елементів захисту від корозії та біологічних пошкоджень, що характерно для наземного застосування. А ще, сонячні панелі на супутнику КоГЕС не потребують каркасу аналогічному земному. Це можливо тільки за умови відсутності значних гравітаційних і кліматичних навантаженнь.

20. Геліоенергетичні динамічні колектори

Безпроводова трансляція геліопотужнотей була запропонована раніше, як спосіб передачі енергії від колекторів на орбіті до приймачів на поверхні. Ця технологія трансформування може бути втілена у життя у вигляді мікрохвильового чи лазерного випромінювання, застосовуючи цілий діапазон частот у залежності від іженерної будови системи. У будь-якому випадку, довжина несучої хвилі має бути такою, що відноситься до ряду неіонізуючих із метою запобіганню впливу на екосистему чи біоту середовища. Така постановка питання ставить обмеження на верхню та нижню границі допустимих показників довжини хвилі геліоенергетичного променю. Згадаємо, що іонізація тканин живих організмів не починається до тих пір, поки не задіяні ультрафіолетові чи вищі частоти, що цілком задовільняє весь радіодіапазон електромагнітних коливань.

Мікрохвильова передача енергії

Уільям Браун продемострував в ефірі програми Уолтера Кронкайта на CBS News у 1964 році модель гелікоптера, що приводилася у дію за допомогою потужності, переданої дистанційно через мікрохвильовий промінь. У період часу від 1969 року до 1975 року, Бил Браун був технічним директором програми ДжіПіЕль Рейтон (JPL Raytheon), у процесі перебігу котрої транслювалося 30 КВт потужності на 1 милю за допомогою мікрохвилі із коєфіцієнтом корисної дії 84 відсотки.

Мікрохвильова передача десятків кіловат потужності цілковито була доведена експериментом під Голдстоун у штаті Каліфорнія (1975), а також у Гренд Бессин на Реюніон Айленд (1997).

Нещодавно, командою під керівництвом Джона Манкінса знову було продемостровано мікрохвильову енергетичну передачу від верхівки гори Моуі до острова Гаваї у процесі паралельного забору сонячної енергі. Технологічні виклики щодо побудови матриці, єдиного елемента випромінення та загальної ефективності, а також асоціативні теоретичні обмеження у теперішній час є предметом досліджень, так-як це було продемостровано на запланованій спеціальній сесії «Аналізу електромагнітних безпроводових систем геліоенергетичної трансляції», що відбудеться 2010 року у симпозіумі «Інституті інженерів електроніки та електрики» (IEEE) щодо антен та профілів розповсюдження.

21. Енергетична трансляція лазерним променем

Маштабна демострація променевої трансляції потужності є необхідним кроком на шляху до розробки геліоенергетичних супутників. Передача енергії лазерним променем була передбачена давно багатьма із НАСА, як послідовний крок у процесі подальшої індустріалізації космосу.

В одна тисяча вісімдесятих роках дослідники від НАСА працювали над потенційним використанням квантових генераторів для космос-космос застосування енергетичної променевої передачі потужності, у більшості використовуючи у цій розробці Сонце як джерело живлення. Але, у 1989 році було підмічено, що важливо було би передавати корисну енергію на планету із космічного простору також. У 1991 розпочався проект «Силен» (SELENE), котрий задіяв методику променевої трансляції потужності для постачання енергією місячної бази.

У 1988 році Грантом Логаном було запропонована використання наземного лазера для живлення електричного реактивного космічного двигуна. Технічні деталі цього проекту були проаналізовані у 1989 році. Він аргументував використання ромбових фотоелектронних комірок, що функціонують при температурі 600 градусів для перетворення ультрафіолетового лазерного випромінення. Ця технологія була продемострована також у лабораторії. Його ідеї пізніше були адаптовані для практичного використання.

22. Вплив геліосистеми на природне довкілля

Ілюстрація витоків проблеми впливу мікрохвильового радіопроменю на екосистему планети

Зазвичай, постійно піднімається питання про шкідливість впливу мікрохвильового випромінювання на людей та птахів. Дослідження на сьогоднішній день показали, що зразок 2.45 ГГц променю -- безпечний. Проте, для того щоб конструктивно проаналізувати цю тему, необхідно розуміти принципи радіо- та мікрохвильового випромінювання.

Потік потужності із космічної геліоенергетичної системи -- це не що інше, як радіопромінь. Коли люди чують слово «мікрохвиля», то вони думають про мікрохвильову пічку. Але, напруженність енергопотоку КоГЕС не потребує інтенсивності електромагнітного випромінення, що притаманний згаданому кухонному пристрою, а також сучасні проекти базуються на параметрах поля над ректеною у сотні разів менших. Якщо бути точнішим -- то десь на рівні одної десятої тої, що приходить від Сонця. Космічна геліоенергетична система буде використовувати проектні частоти, промені яких не поглинаються водяною парою у атмосфері, та вільно проходить крізь хмари і дощ.