Seminarski rad – Solarna energija
3
1. SOLARNA ENERGIJA
Sunce je nama najbliža zvijezda te, neposredno ili posredno, izvor gotovo sve raspoložive
energije na Zemlji. Sunčeva energija potiče od nuklearnih reakcija u njegovom središtu, gdje
temperatura dostiže 15 milona °C. Radi se o fuziji, kod koje spajanjem vodonikovih atoma
nastaje helijum, uz oslobađanje velike količine energije. Svake sekunde na ovaj način u helijum
prelazi oko 600 miliona tona vodonika, pri čemu se masa od nekih 4 miliona tona vodonika
pretvori u energiju. Ova se energija u vidu svjetlosti i toplote širi u svemir pa tako jedan njen
mali dio dolazi i do Zemlje. Nuklearna fuzija odvija se na Suncu već oko 5 milijardi godina,
kolika je njegova procijenjena starost, a prema raspoloživim zalihama vodonika može se
izračunati da će se nastaviti još otprilike 5 milijardi godina.
Zemlja kontinuirano prima 174 PW dolazećeg sunčevog zračenja (insolacije) u gornjoj
atmosferi. Kad dođe do atmosfere, 6% insolacije se reflektuje, a 16% se apsorbuje. Prosječni
atmosferski uslovi (oblaci, prašina, čestice zagađenja) dalje umanjuju Sunčevo zračenje za 20%
refleksijom i 3% apsorpcijom. Ovi atmosferski uslovi ne samo da umanjuju količinu energije
koja dopire do zemljine površine, nego i raspršuju otprilike 20% dolazne svjetlosti i filtriraju
neke dijelove spektra. Nakon prolaska kroz atmosferu, otprilike pola insolacije je u vidljivom
dijelu elektromagnetnog spektra, a druga polovina je u infracrvenom dijelu spektra (samo mali
dio je ultraljubičasto zračenje).
Zemljina površina, okeani i atmosfera upijaju sunčevo zračenje koje im povećava temperaturu.
Topli vazduh u kojem je isparena voda iz okeana se diže uzrokujući kruženje atmosfere ili
konvekciju. Kad se dostigne visina gdje je vazduh hladniji, vodena para se kondenzuje u oblake,
koji svoj sadržaj putem kiše prenose na Zemljinu površinu na taj način dovršivši kruženje vode.
Preostala toplota kondenzacije vode pojačava konvekciju, proizvodeći atmosferske fenomene
poput vjetra, ciklona i anticiklona. Sunčevo svjetlo apsorbovano u okeanima i kopnenim
masama zadržava površinu na prosječnoj temperaturi od 14 °C. Pretvaranje sunčeve energije u
hemijsku energiju posredstvom fotosinteze proizvodi hranu, drvo i biomasu iz koje su nastala
fosilna goriva. Tokovi i zalihe sunčeve energije u životnoj sredini su veliki u poređenju sa
ukupnim potrebama ljudi za energijom.
Energija sunčeve radijacije dovoljna je da proizvede prosječno 1,700 kWh električne energije
godišnje na svakom kvadratnom metru tla, a što je radijacija veća na nekoj lokaciji, veća je i
generisana energija. Tropski regioni su u tom pogledu povoljniji od ostalih regiona sa
Seminarski rad – Solarna energija
4
umerenijom klimom. Srednja ozračenost u Evropi iznosi oko 1.000 kWh po kvadratnom metru,
dok poređenja radi, ona iznosi 1.800 kWh na Bliskom istoku.
Slika 1. Prosječna insolacija na Zemlji
Na slici 1. prikazana je raspodjela insolacije (Sunčevog zračenja) na Zemlji. U većini krajeva
prosječna insolacija iznosi 150-300 W/m2 , odnosno 3.5-7 kWh/m
2
danu. Usrednjavanje je
izvršeno na osnovnu 24-satnih mjerenja provedenih tokom tri godine (1991.-1993). Sa crnim
krugovima označena su područja koja bi, prekrivena solarnim panelima, mogla obezbijediti više
energije nego što čovječanstvo danas zahtijeva (uz pretpostavku da je efikasnost pretvorbe 8%).
Pod ukupnom energijom koju trošimo podrazumijeva se električna energija, energija za
grijanje, energija goriva za pogon motornih vozila itd.
1
1
Izvor : Wikipedija - -
http://www.ez2c.de/ml/solar_land_area/
