Principes de la technologie de l'énergie solaire

L'énergie solaire est une source d'énergie renouvelable. Il fait référence à l'énergie de rayonnement thermique du soleil (voir les trois modes de transmission de l'énergie thermique : le rayonnement), principalement représentée par la lumière communément appelée lumière solaire. Dans les temps modernes, il est couramment utilisé pour produire de l'électricité ou fournir de l'énergie pour les chauffe-eau.
Depuis la naissance de la vie sur Terre, sa survie dépend principalement du rayonnement thermique fourni par le soleil. Depuis l'Antiquité, les humains ont également appris à utiliser la lumière du soleil pour sécher des objets et à l'utiliser comme méthode de fabrication d'aliments, comme la fabrication de sel et le séchage du poisson salé. Avec la diminution des combustibles fossiles, l'énergie solaire est devenue une composante importante de l'utilisation humaine de l'énergie et n'a cessé de se développer. Il existe deux façons d'utiliser l'énergie solaire : la conversion photothermique et la conversion photoélectrique. La production d'énergie solaire est une source d'énergie renouvelable émergente. Au sens large, l'énergie solaire comprend également l'énergie éolienne, l'énergie chimique et l'énergie de l'eau sur la Terre.
Principes techniques
Système de production d'énergie solaire Sinoma
L'énergie solaire est générée par la fusion hydrogène-hélium des atomes d'hydrogène à l'intérieur du soleil, libérant une énorme énergie nucléaire, qui provient de l'énergie rayonnante du soleil. La grande majorité des besoins énergétiques humains proviennent directement ou indirectement du soleil. Les plantes libèrent de l'oxygène par la photosynthèse, absorbent le dioxyde de carbone et convertissent l'énergie solaire en énergie chimique pour la stocker dans le corps de la plante. Les combustibles fossiles tels que le charbon, le pétrole et le gaz naturel sont également des sources d'énergie primaires formées par l'évolution d'anciens animaux et plantes enterrés sur une longue période géologique. L'énergie stockée dans la Terre elle-même fait généralement référence à l'énergie liée à l'énergie thermique de la Terre et à l'énergie liée aux réactions nucléaires.
L'énergie liée aux réactions nucléaires est l'énergie nucléaire. Lorsque la structure du noyau atomique change, il peut libérer une grande quantité d'énergie, appelée énergie nucléaire atomique, ou énergie nucléaire, communément appelée énergie atomique. Il provient des ressources énergétiques de la fission nucléaire telles que l'uranium et le plutonium stockés dans la croûte terrestre lors des réactions de fission, ainsi que des ressources énergétiques de la fusion nucléaire telles que le deutérium, le tritium et le lithium stockés dans l'océan lors des réactions de fusion. Ces substances libèrent de l'énergie lors de réactions nucléaires. Actuellement, la plus grande utilisation de l'énergie nucléaire est la production d'électricité. En outre, il peut également être utilisé comme autres types de sources d'alimentation, sources de chaleur, etc.
L'énergie solaire est l'énergie générée par le processus continu de réaction de fusion nucléaire à l'intérieur du soleil. L'intensité moyenne du rayonnement solaire en orbite terrestre est de 1369w/m2. La circonférence de l'équateur terrestre est de 40076 kilomètres, on peut donc calculer que l'énergie obtenue par la Terre peut atteindre 173 000 TW. L'intensité de pointe standard au niveau de la mer est de 1 kw/m2 et l'intensité de rayonnement moyenne annuelle en un point de la surface de la Terre pendant 24 heures est de 0,20 kw/m2, ce qui équivaut à 102 000 TW d'énergie.
Bien que l'énergie rayonnée par le soleil dans l'atmosphère terrestre ne représente que 1/2,2 milliard de son énergie de rayonnement totale, elle a atteint 173 000 TW, ce qui signifie que l'énergie rayonnée par le soleil sur la Terre par seconde équivaut à 5 millions de tonnes de charbon, et l'énergie rayonnée sur la Terre par seconde est de 1,465 × 10 ^ 14 joules. L'énergie éolienne, l'énergie de l'eau, l'énergie thermique des océans, l'énergie des vagues et l'énergie de la biomasse sur la Terre proviennent toutes du soleil ; "Même les combustibles fossiles sur Terre (tels que le charbon, le pétrole, le gaz naturel, etc.) sont fondamentalement de l'énergie solaire stockée depuis les temps anciens. Par conséquent, le sens large de l'énergie solaire couvre une très large gamme, tandis que le sens étroit de l'énergie solaire se limite à la conversion directe du rayonnement solaire en énergie photothermique, photoélectrique et photochimique."