Нарны эрчим хүчийг гэрэлтүүлэх нь: Нарны хавтангууд хэрхэн хөгжил, тогтвортой байдлыг хангах вэ?

Дэлхий нийт эрчим хүчний тогтвортой шийдлүүдийг эрэлхийлсээр байгаа энэ үед нарны эрчим хүч илүү цэвэр, илүү үр ашигтай ирээдүйг эрэлхийлэхэд тэргүүлэх байр суурь эзэлсээр байна. Энэ нийтлэлд бид хэрхэн яаж хийх талаар тодруулах болно нарны хавтан хөгжил, тогтвортой байдлыг хоёуланг нь хөдөлгөж байна.

Нарны эрчим хүч нь нарны энергийг ашиглан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэж, сэргээгдэх, найдвартай эрчим хүчний эх үүсвэр болдог. Энэ нь бидний чулуужсан түлшний хамаарлыг бууруулаад зогсохгүй нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг бууруулснаар уур амьсгалын өөрчлөлттэй тэмцэхэд тусалдаг. Нарны эрчим хүчний өсөлт нь шинэлэг технологид хүрэх замыг нээж, сэргээгдэх эрчим хүчний салбарт шинэ ажлын байр бий болгож байна.

Орон сууцны дээврээс эхлээд асар том нарны ферм хүртэл, нарны хавтан дэлхий даяар улам бүр түгээмэл үзэгдэх газар болж байна. Тэдгээрийн олон талт байдал, өргөтгөх чадвар нь тэдгээрийг хувийн байшинг тэжээх, бүхэл бүтэн орон нутгийг цахилгаан эрчим хүчээр хангах, тэр ч байтугай цахилгаан тээврийн хэрэгслийг түлшээр хангах гэх мэт янз бүрийн хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.

Энэхүү нийтлэлд нарны эрчим хүчний олон давуу тал, түүний дотор байгаль орчинд үзүүлэх ашиг тус, эдийн засгийн чадавхи, тогтвортой хөгжлийг дэмжих үүрэг зэрэгт тусгагдсан болно. Нарны гэрэлд гэрэл тусгаснаар бид энэхүү цэвэр, элбэг эрчим хүчний эх үүсвэрийн талаарх илүү их ойлголт, талархлыг төрүүлнэ гэж найдаж байна.

Нарны эрчим хүчний байгаль орчинд үзүүлэх ашиг тус:

Нарны хавтан фотоволтайк эффект гэж нэрлэгддэг процессыг ашиглан нарны гэрлийг цахилгаан болгон хувиргадаг төхөөрөмжүүд юм. Уг хавтангууд нь ихэвчлэн цахиураар хийгдсэн нарны фотоныг шингээж электрон ялгаруулдаг бие даасан нарны эсүүдээс бүрддэг. Дараа нь эдгээр электронууд баригдаж, ашиглах боломжтой цахилгаан болж хувирдаг.

Нарны хавтангийн үр ашиг олон жилийн туршид мэдэгдэхүйц сайжирч, орчин үеийн хавтангууд нарны гэрлийг урьд өмнө хэзээ ч байгаагүйгээр цахилгаан болгон хувиргах боломжтой болсон. Энэ нь нарны гэрэл багатай газар ч гэсэн нарны хавтангууд ихээхэн хэмжээний эрчим хүч үйлдвэрлэх боломжтой гэсэн үг юм.

Нарны хавтангууд нь удаан эдэлгээтэй байхаар бүтээгдсэн бөгөөд хамгийн бага засвар үйлчилгээ шаарддаг. Тэд хэдэн арван жилийн турш үргэлжлэх боломжтой бөгөөд урт хугацаанд үр ашигтай хөрөнгө оруулалт болно. Нэмж дурдахад нарны зайн хавтангийн технологийн дэвшил нь тэдгээрийг илүү гоо зүйн үзэмжтэй болгож, янз бүрийн архитектурын загварт саадгүй нэгтгэх боломжийг олгосон.

Нарны хавтанг дээвэр дээр, задгай талбайд, тэр ч байтугай усан сан дээр хөвж болно. Суурилуулалтын байршлын сонголт нь боломжит зай, нарны гэрэл, орон нутгийн зохицуулалт зэрэг хүчин зүйлээс хамаарна. Суурилуулалтын талбайгаас үл хамааран нарны хавтан нь цэвэр эрчим хүчний найдвартай, үр ашигтай эх үүсвэр болох нь батлагдсан.

Нарны эрчим хүч ба түүний тогтвортой хөгжилд үзүүлэх нөлөө:

Нарны эрчим хүч нь байгаль орчны олон ашиг тусыг өгдөг бөгөөд энэ нь түүнийг тогтвортой эрчим хүч үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай сонголт болгодог. Хамгийн чухал давуу талуудын нэг нь хүлэмжийн хийн ялгарлыг бууруулах үүрэг юм. Нарны эрчим хүч нь чулуужсан түлшнээс ялгаатай нь цахилгаан үйлдвэрлэхдээ хортой бохирдуулагч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаггүй. Энэ нь уур амьсгалын өөрчлөлттэй тэмцэх, агаарын чанарыг сайжруулахад тусалдаг.

Нарны эрчим хүч нь нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг бууруулахаас гадна усны нөөцийг хэмнэдэг. Уламжлалт цахилгаан станцууд, ялангуяа нүүрс эсвэл байгалийн хийгээр ажилладаг цахилгаан станцууд хөргөх зориулалтаар асар их хэмжээний ус шаарддаг. Харин нарны зай хураагуур нь ажиллахдаа ус шаарддаггүй тул усны хэмнэлттэй хувилбар юм.

Нарны эрчим хүчний байгаль орчинд үзүүлэх бас нэг ашиг тус бол байгалийн амьдрах орчныг хамгаалах явдал юм. Чулуужсан түлшийг олборлох, шатаах нь ихэвчлэн амьдрах орчныг сүйтгэж, экосистемийг сүйрүүлэхэд хүргэдэг. Нарны эрчим хүч рүү шилжсэнээр бид байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөгөө багасгаж, зэрлэг амьтдын амьдрах орчныг хамгаалах боломжтой.

Цаашилбал, нарны эрчим хүч бол сэргээгдэх, арвин нөөц юм. Нар нь хязгааргүй эрчим хүчний нөөцөөр хангаж, нарны эрчим хүчийг ирээдүй хойч үеийнхэнд тогтвортой, хүртээмжтэй байлгах боломжийг олгодог. Энэхүү цэвэр, сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг ашигласнаар бид хязгаарлагдмал чулуужсан түлшнээс хараат байдлаа бууруулж, илүү тогтвортой ирээдүйг бий болгож чадна.

Нарны эрчим хүчний амжилттай төслүүдийг харуулсан жишээ судалгаа:

Нарны эрчим хүч нь орон нутгийн болон дэлхийн хэмжээнд тогтвортой хөгжлийг дэмжихэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Нарны эрчим хүч нь цэвэр, хямд цахилгаан эрчим хүчний хүртээмжийг бий болгосноор дэлхий даяарх ард иргэдийн амьдралын чанарыг сайжруулж чадна.

Хөгжиж буй олон бүс нутагт цахилгаан эрчим хүчний хүртээмж хязгаарлагдмал эсвэл найдваргүй байдаг. Нарны хавтан нь төвлөрсөн бус, бие даасан эрчим хүчний эх үүсвэрийг санал болгодог бөгөөд энэ нь алслагдсан бүс нутгуудад цахилгаан эрчим хүчийг авчрах боломжтой юм. Энэ нь нийгэмд гэрэлтүүлэг, эрүүл мэнд, боловсрол, харилцаа холбоо зэрэг чухал үйлчилгээнд хамрагдах боломжийг олгож, тэднийг цэцэглэн хөгжих боломжийг олгодог.

Нарны эрчим хүч нь эдийн засгийн үр өгөөжтэй бөгөөд тогтвортой хөгжилд хувь нэмэр оруулдаг. Нарны хавтанг суурилуулах, засвар үйлчилгээ хийх нь сэргээгдэх эрчим хүчний салбарт ажлын байр бий болгодог. Энэ салбар сүүлийн жилүүдэд мэдэгдэхүйц өсөлттэй байгаа бөгөөд чадварлаг мэргэжилтнүүдийн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдсээр байна. Нарны эрчим хүчний салбарт хөрөнгө оруулалт хийснээр улс орнууд эдийн засгаа идэвхжүүлж, илүү уян хатан, тогтвортой ажиллах хүчийг бий болгож чадна.

Цаашилбал, нарны эрчим хүч нь хувь хүн, аж ахуйн нэгжийн эрчим хүчний зардлыг бууруулж чадна. Нарны хавтангийн үнэ буурсаар байгаа тул илүү олон хүмүүс уламжлалт цахилгааны эх үүсвэрээс илүү хэмнэлттэй нарны эрчим хүчийг ашиглах болсон. Энэ нь өрхүүдийн санхүүгийн ачааллыг бууруулаад зогсохгүй, ялангуяа эрчим хүч их хэрэглэдэг аж үйлдвэрийн бизнесүүдийн өрсөлдөх чадварыг дээшлүүлдэг.

Ерөнхийдөө нарны эрчим хүч нь эрчим хүчний ядуурлыг шийдвэрлэх, хүлэмжийн хийн ялгарлыг бууруулах, ажлын байр бий болгох, эдийн засгийн өсөлтийг хангах замаар тогтвортой хөгжилд хүрэх гарц болж өгдөг.

Нарны эрчим хүчийг ашиглахыг дэмжих төрийн урамшуулал, бодлого

Нарны эрчим хүчний олон тооны амжилттай төслүүд нь нарны эрчим хүч нь хөгжил, тогтвортой байдалд эерэг нөлөө үзүүлж байгааг харуулж байна. Эдгээр тохиолдлын судалгаанууд нь янз бүрийн нөхцөлд нарны зайн хавтангийн олон талт байдал, үр нөлөөг онцолж өгдөг.

Үүний нэг жишээ бол АНУ-ын SolarCity төсөл юм. Одоо Теслагийн нэг хэсэг болсон SolarCity нь нарны эрчим хүчийг орон сууцны эздэд хүртээмжтэй, хямд үнэтэй болгох зорилготой юм. Санхүүжилтийн шинэлэг загваруудаар дамжуулан SolarCity нь нарны зай хураагуур суурилуулах ажлыг урьдчилгаа зардалгүйгээр санал болгож, байшингийн эзэд сар бүр төлбөрөө төлөх боломжийг олгодог. Энэхүү арга барил нь нарны эрчим хүчийг илүү өргөн хүрээний хэрэглэгчдэд илүү хүртээмжтэй болгож, орон сууцны түвшинд сэргээгдэх эрчим хүчийг нэвтрүүлэхэд түлхэц болсон.

Энэтхэгт Камути нарны эрчим хүчний төсөл нь нарны эрчим хүчийг өргөжүүлэх боломжтойн нотолгоо юм. Тамил Наду мужид байрладаг энэхүү нарны ферм нь 2,500 акр талбайг эзэлдэг бөгөөд 648 мегаваттын хүчин чадалтай. Энэ нь дэлхийн хамгийн том нарны цахилгаан станцуудын нэг бөгөөд 150,000 гаруй байшинг цахилгаанаар хангадаг. Энэхүү төсөл нь нийт ард иргэдийн эрчим хүчний хэрэгцээг хангах, уламжлалт эрчим хүчний эх үүсвэрээс хамаарах хамаарлыг бууруулах томоохон хэмжээний нарны фермүүдийн чадамжийг харуулж байна.

Өөр нэг онцлох жишээ бол нарны эрчим хүчээр ажилладаг нислэгийн чадварыг харуулах зорилготой Solar Impulse төсөл юм. Нарны эрчим хүчээр ажилладаг Solar Impulse 2 нисэх онгоц 2016 онд зөвхөн нарны хүчинд тулгуурлан дэлхийг тойрох түүхэн нислэгээ хийжээ. Энэхүү төсөл нь тээврийн салбарт нарны эрчим хүчний найдвартай байдал, чадавхийг харуулж, ирээдүйд илүү цэвэр, тогтвортой нисэх замыг нээж өгсөн юм.

Эдгээр тохиолдлын судалгаанууд нь нарны эрчим хүчийг олон төрлийн хэрэглээ болон янз бүрийн салбарт тогтвортой хөгжлийг хангах чадварыг онцолж өгдөг. Эдгээр амжилттай төслүүдээс суралцсанаар бид нарны эрчим хүчний бүрэн боломжийг үргэлжлүүлэн нээж чадна.

Нарны эрчим хүчний төслүүдийг хэрэгжүүлэхэд тулгарч буй бэрхшээлийг даван туулах нь:

Нарны эрчим хүчийг нэвтрүүлэхэд засгийн газрын урамшуулал, бодлого чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Дэлхийн олон орон нарны зай хураагуур суурилуулах, сэргээгдэх эрчим хүчний салбарын өсөлтийг дэмжих арга хэмжээ авч хэрэгжүүлсэн.

Нийтлэг нэг хөшүүрэг бол нарны эрчим хүч үйлдвэрлэхэд хөрөнгө оруулсан хувь хүн, аж ахуйн нэгжүүдэд татварын хөнгөлөлт, хөнгөлөлт үзүүлэх зэрэг санхүүгийн урамшуулал олгох явдал юм. Эдгээр урамшуулал нь угсралтын анхны зардлыг нөхөхөд тусалдаг ба нарны хавтанг илүү хямд үнээр, боломжит хэрэглэгчдэд татахуйц болгодог. Зарим тохиолдолд засгийн газрууд нэмэлт тарифыг санал болгодог бөгөөд энэ нь нарны хавтан эзэмшигчдэд илүүдэл цахилгааныг ашигтай үнээр сүлжээнд буцааж борлуулах боломжийг олгодог.

Нэмж дурдахад засгийн газрууд эрчим хүчний тодорхой хувийг сэргээгдэх эх үүсвэр, тэр дундаа нарны эрчим хүчнээс авахыг шаарддаг журам, стандартыг хэрэгжүүлж болно. Эдгээр бодлого нь нарны эрчим хүчний зах зээлийн эрэлтийг бий болгож, сэргээгдэх эрчим хүчний төслүүдэд хөрөнгө оруулалтыг урамшуулдаг. Засгийн газрууд сэргээгдэх эрчим хүчний томоохон зорилтуудыг тавьснаар илүү цэвэр, тогтвортой эрчим хүч үйлдвэрлэхэд шилжих боломжтой.

Нарны зай хураагуур суурилуулах урьдчилсан зардал нь хувь хүн, аж ахуйн нэгжүүдэд хэт өндөр байх магадлалтай хөгжиж буй орнуудын хувьд засгийн газрын дэмжлэг маш чухал юм. Олон улсын хамтын ажиллагаа, санхүүжилтээр засгийн газрууд эдгээр улс орнуудад нарны эрчим хүчийг нэвтрүүлэх, тогтвортой хөгжлийн зорилгодоо хүрэхэд нь туслахын тулд санхүүгийн тусламж, техникийн мэдлэг олгох боломжтой.

Нарны эрчим хүчний ирээдүй ба түүний өсөлтийн боломжууд:

Нарны эрчим хүч нь олон давуу талтай хэдий ч түүний боломжуудыг бүрэн дүүрэн хэрэгжүүлэхийн тулд шийдвэрлэх шаардлагатай сорилтууд бас бий. Ийм сорилтуудын нэг бол нарны эрчим хүчний тасалдал юм. Нарны хавтан нь нарны гэрэлд өртөх үед л цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь нарны гэрэл багатай үед эсвэл шөнийн цагаар эрчим хүчний хангамжийг тогтвортой байлгахын тулд эрчим хүч хадгалах систем шаардлагатай гэсэн үг юм.

Лити-ион батерей зэрэг батерейг хадгалах технологийн дэвшил нь энэхүү сорилтыг шийдвэрлэхэд ихээхэн ахиц дэвшил гаргасан. Эдгээр батерейнууд нь өдрийн цагаар үүссэн илүүдэл энергийг хуримтлуулж, нарны гэрэл багатай эсвэл огт байхгүй үед ялгаруулж чаддаг. Цаашид судалгаа, боловсруулалт хийснээр эрчим хүч хадгалах системүүд илүү үр ашигтай, хямд болж, нарны эрчим хүчийг өргөнөөр ашиглах боломжтой болно.

Өөр нэг сорилт бол одоо байгаа эрчим хүчний сүлжээнд нарны эрчим хүчийг нэгтгэх явдал юм. Нарны эрчим хүчийг ихэвчлэн хувийн орон сууц, бизнес зэрэг хэрэглээний цэг дээр үйлдвэрлэдэг. Нарны эрчим хүчний энэхүү төвлөрсөн бус шинж чанар нь сүлжээний менежмент, тогтвортой байдалд хүндрэл учруулж болзошгүй юм. Гэсэн хэдий ч ухаалаг сүлжээний технологи, сүлжээний удирдлагын дэвшилтэт систем нь эрэлт, нийлүүлэлтийг үр ашигтай тэнцвэржүүлж, сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг сүлжээнд нэгтгэснээр эдгээр сорилтыг даван туулахад туслах болно.

Цаашилбал, нарны хавтанг суурилуулах урьдчилсан зардал нь олон хувь хүн, аж ахуйн нэгжүүдэд саад тотгор учруулдаг. Нарны эрчим хүчний урт хугацааны зардал хэмнэлт нь ихээхэн ач холбогдолтой хэдий ч анхны хөрөнгө оруулалт нь маш их байж болно. Засгийн газар болон санхүүгийн байгууллагууд нарны эрчим хүчийг илүү хүртээмжтэй, хямд үнэтэй болгох санхүүгийн урамшуулал, бага хүүтэй зээл, санхүүжилтийн шинэлэг загваруудыг бий болгосноор энэхүү сорилтыг шийдвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэж чадна.

Орон сууцны болон худалдааны нарны хавтанг суурилуулах зөвлөмж:

Нарны эрчим хүчний ирээдүй нь өсөх, инноваци хийх томоохон боломж бүхий ирээдүйтэй харагдаж байна. Технологийн дэвшил үргэлжлэхийн хэрээр нарны зай хураагуур нь илүү үр ашигтай, хэмнэлттэй, гоо зүйн хувьд тааламжтай болж байна. Энэ нь тэднийг орон сууцны болон арилжааны хэрэглээнд улам бүр сонирхол татахуйц сонголт болгож байна.

Инновацийн нэг чиглэл бол үр ашиг, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх нарны хавтанг хөгжүүлэх явдал юм. Судлаачид нарны зайн үйл ажиллагааг сайжруулж, нарны гэрлийг авах чадварыг сайжруулах шинэ материал, дизайныг судалж байна. Нэмж дурдахад, нанотехнологи болон нимгэн хальсан нарны хавтангийн дэвшил нь үйлдвэрлэл, суурилуулалтын зардлыг бууруулж нарны эрчим хүчийг илүү хүртээмжтэй болгох боломжийг бий болгож байна.

Нарны эрчим хүчийг бусад сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэртэй нэгтгэх нь бас нэг сонирхол татсан чиглэл юм. Нарны хавтанг салхин турбин эсвэл эрчим хүч хадгалах системтэй хослуулсан эрлийз систем нь илүү найдвартай, тогтвортой эрчим хүчний хангамжийг хангаж чадна. Энэхүү нэгдсэн арга барил нь янз бүрийн сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийн ашиг тусыг дээд зэргээр нэмэгдүүлж, эрчим хүчний нийт үр ашгийг дээшлүүлдэг.

Нарны эрчим хүчний ирээдүй нь ухаалаг хот, тогтвортой дэд бүтцийн хөгжилд мөн оршино. Нарны зайн хавтанг барилга, зам, нийтийн эзэмшлийн талбайн зураг төсөлд нэгтгэж, эрчим хүч үйлдвэрлэдэг хөрөнгө болгон хувиргах боломжтой. Барилгад нэгдсэн фотоволтайк гэж нэрлэгддэг энэхүү үзэл баримтлал нь нарны эрчим хүчийг хотын орчинд саадгүй нэгтгэх боломжийг олгож, нарны эрчим хүчийг тусад нь суурилуулах хэрэгцээг багасгадаг.

Цаашилбал, нарны эрчим хүч нь тээврийн салбарт хувьсгал хийх боломжтой. Нарны эрчим хүчээр ажилладаг цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (EV) нь нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг бууруулж, тогтвортой хөдөлгөөнийг дэмжихэд тусална. EV батерейны технологийн дэвшлийг нарны эрчим хүчээр цэнэглэх станцтай хослуулснаар нарны эрчим хүчээр ажилладаг тээврийн хэрэгслийг ашиглах боломжтой, байгаль орчинд ээлтэй хувилбар болгож чадна.

Дүгнэлт: Тогтвортой ирээдүйн төлөө нарны эрчим хүчийг ашиглах нь:

суулгах нь нарны хавтан орон сууцны болон худалдааны түвшинд нарийн төлөвлөлт, анхаарал шаарддаг. Амжилттай суулгацыг баталгаажуулахын тулд энд хэдэн зөвлөмж байна:

1. Нарны ТЭЗҮ хийх: Суурилуулахын өмнө нарны хавтан, боломжтой нарны гэрэл, сүүдэрлэх, дээврийн чиг баримжаагаар таны байршлын тохиромжтой байдлыг үнэл. Мэргэжлийн нарны суурилуулагч нь системийн оновчтой загвар, хүчин чадлыг тодорхойлоход тусална.

2. Нэр хүндтэй нарны хавтан үйлдвэрлэгч, суурилуулагчдыг сонгох: Чанар, хэрэглэгчийн сэтгэл ханамжийг хангасан сайн үйл ажиллагаа явуулдаг компаниудыг хайж олох. Найдвартай мэргэжилтнүүдтэй хамтран ажиллахын тулд тоймыг уншиж, зөвлөмжийг хайж олоорой.

3. Эрчим хүчний хэрэгцээ, зорилгоо анхаарч үзээрэй: Эрчим хүчний хэрэглээний загвараа тодорхойлж, нарны эрчим хүч үйлдвэрлэх бодит зорилтуудыг тавь. Энэ нь шаардлагатай нарны хавтангийн системийн хэмжээ, хүчин чадлыг тодорхойлоход тусална.

4. Санхүүгийн урамшуулал, санхүүжилтийн хувилбаруудыг ойлгох: Танай нутаг дэвсгэрт байгаа санхүүгийн урамшуулал, татварын хөнгөлөлт, санхүүжилтийн хувилбаруудыг судалж үзээрэй. Засгийн газрын хөтөлбөрүүдийн давуу талыг ашиглах эсвэл нарны эрчим хүчийг илүү хямд болгох санхүүжилтийн хувилбаруудыг хайж олох.

5. Нарны хавтангийн системээ тогтмол засварлаж, хянаж байх: Өөрийн нарны хавтан хамгийн оновчтой гүйцэтгэлийг хангахын тулд цэвэр, хог хаягдлаас ангид. Системийнхээ эрчим хүчний үйлдвэрлэлд хяналт тавьж, эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд аливаа асуудлыг шуурхай шийдвэрлээрэй.

6. Өөрийгөө болон нийгэмд боловсрол олгох: Нарны эрчим хүчийг ашиглах туршлагаасаа хуваалцаж, түүний ашиг тусын талаар бусдад сурга. Мэдлэгийг дээшлүүлж, хүүхэд үрчлэхийг дэмжсэнээр та илүү тогтвортой ирээдүйд хувь нэмрээ оруулж чадна.