Why aren't we only using solar power? - Alexandros George Charalambides

Почему мы не используем только солнечную энергию? — Александрос Джордж Хараламбидис

Переводчик: Maxim Burkin Редактор: Yulia Kallistratova

We have some good reasons to completely

У нас есть несколько причин для того,

чтобы полностью перейти на солнечную энергию.

switch over to solar power.

It's cheaper in many cases,

Во многих случаях она дешевле

and definitely more sustainable

и, несомненно, экологически более оправдана,

than our dependance on traditional power plants

нежели наша зависимость от обычных электростанций,

that use resources like coal,

использующих такие ресурсы, как уголь,

which will eventually run out.

который в конечном счёте иссякнет.

So why don't we replace these

Так почему мы не заменяем

traditional plants with solar energy?

привычные электростанции солнечной энергией?

Because there's one factor that makes

Да потому, что один фактор

solar power very unpredictable:

делает солнечную энергию очень непредсказуемой:

cloud cover.

это облачность.

As the sun's rays move towards Earth,

Когда солнечные лучи достигают Земли,

some get absorbed by the Earth's atmosphere,

некоторые из них поглощаются земной атмосферой,

some are reflected back into outer space,

другие отражаются обратно в космос,

but the rest make it to the Earth's surface.

но все остальные лучи всё-таки достигают поверхности Земли.

The ones that aren't deviated

Не отклонившиеся от прямого пути

are called direct irradiance.

называются прямым солнечным излучением.

The ones that are deflected by clouds

А меняющие своё направление из-за облаков,

are called diffuse irradiance.

называются рассеянным излучением.

And those rays that first get reflected by a surface,

И наконец, лучи, отражённые от поверхности,

like a nearby building,

например, близстоящего здания

before reaching the solar energy system

перед попаданием на светоприёмник энергоустановки,

are called reflected irradiance.

называются отражённым излучением.

But before we can examine how clouds

Но прежде чем приступить к рассмотрению того,

affect the sun's rays and electricity production,

как облака влияют на солнечные лучи и выработку электроэнергии,

let's see how these solar energy systems work.

давайте посмотрим, как работают эти солнечные энергосистемы.

First up, we have solar towers.

Для начала, существуют солнечные башни.

These are made up of a central tower

Они состоят из центральной башни,

surrounded by a huge field of mirrors

окружённой огромным полем зеркал,

that track the sun's path and focus

которые отслеживают путь Солнца

и собирают только прямые лучи на определённый участок башни,

only the direct rays onto a single point on the tower,

kind of like an eager beachgoer.

напоминающий заядлого поклонника походов на пляж.

The heat generated by these rays

Тепловая энергия, получаемая от этих лучей,

is so immense that it can be used to boil water

настолько велика, что может кипятить воду.

producing steam that drives a traditional turbine,

Выделяемый при этом пар приводит в движение обычную турбину,

which makes electricity.

которая вырабатывает электричество.

But when we say solar energy systems,

Но говоря о солнечных энергоустановках,

we're usually talking about photovoltaics,

мы обычно подразумеваем фотоэлементы,

or solar panels,

то есть солнечные батареи,

which are the systems most commonly used

которые используются чаще всего

to generate solar power.

для выработки солнечной энергии.

In solar panels,

В солнечных батареях

photons from the sun's rays hit the surface of a panel,

фотоны солнечных лучей ударяются о поверхность панели,

and electrons are released

приводя к испусканию электронов,

to get an electric current going.

что поддерживает электрический ток.

Solar panels can use all types of irradiance,

Солнечные батареи могут работать на всех типах излучения,

while solar towers can only use direct irradiance,

в то время как солнечные башни могут улавливать только прямое излучение.

and this is where clouds become important

И вот здесь важно вспомнить об облаках,

because depending on their type and location

потому что в зависимости от их типа

и расположения относительно Солнца

relative to the sun,

they can either increase or decrease

они могут как увеличивать, так и уменьшать

the amount of electricity produced.

объём вырабатываемого электричества.

For instance, even a few cumulus clouds

К примеру, даже несколько кучевых облаков,

in front of the sun can reduce

заслонивших Солнце,

the electricity production in solar towers

могут сократить выработку электричества солнечной башней

to almost zero because of this dependence on direct rays.

практически до нуля из-за их зависимости от прямого излучения.

In solar panels, those clouds would decrease

На солнечных батареях эти облака тоже сократят

energy output as well,

объём производимой энергии,

though not as much

но не настолько сильно,

because solar panels can use all types of irradiance.

так как солнечные батареи способны воспринимать все типы излучения.

However, all this depends on the clouds exact positioning.

Однако всё зависит от точного расположения облаков.

Due to reflection, or a particular phenomeon

В виду отражения или такого частного явления,

called Mie scattering,

как рассеяние Ми,

the sun's rays can actually be focused forward

облака могут сфокусировать солнечные лучи

by clouds to create a more than 50% increase

таким образом, что произойдёт более чем 50-процентное повышение

in the solar irradiance reaching a solar panel.

солнечного излучения, достигающего солнечной батареи.

If this potential increase isn't accounted for,

Если возможность такого увеличения не учтена заранее,

it could damage the solar panel.

то это может повредить солнечную батарею.

Why does this matter?

Почему это важно?

Well, you wouldn't want this lesson to stop

Ну, вы же не хотели бы, чтобы этот урок прервался

just because a cloud passed over the panel on your roof.

только потому, что над солнечной батареей у вас на крыше проплыло облако.

In solar towers, huge tanks of molten salt or oil

В солнечных башнях огромные резервуары с расплавленной солью или маслом

can be used to store any excess heat

могут применяться для хранения и извлечения

and use it when needed,

избыточного тепла по мере необходимости.

so that's how they manage the problem

Вот так решается задача

of fluctuating solar irradiance to smooth out

стабилизации выработки энергии

при колебаниях интенсивности солнечного излучения.

electricity production.

But in the case of solar panels,

Но в случае солнечных батарей

there currently isn't any way to affordably

на сегодняшний день не существует малозатратного способа

store extra energy.

хранить избыток энергии.

That's where traditional power plants come in

Тут-то и пригождаются привычные электростанции,

because to correct for any fluctuations

поскольку для парирования колебаний

in these solar powered plants,

выработки солнечными электростанциями

extra electricity from traditional sources

нужно, чтобы всегда были наготове

always needs to be available.

дополнительные мощности от традиционных источников.

But then why aren't these tradtional power plants

Почему же тогда эти обычные электростанции

just used as a backup,

не служат просто резервом,

instead of us humans depending on them

вместо того чтобы люди зависели от них

as our main sources of energy?

как от своего первичного источника энергии?

Because it's impossible for an employee

Да потому что сотрудник атомной

at a coal fired or a nuclear plant

или угольной электростанции

to turn a knob to produce

не может поворотом ручки

more or less electricity depending

повышать или понижать объём выработки

on how many clouds there are in the sky.

в зависимости от количества облаков на небе.

The response time would simply be too slow.

Время реакции было бы просто слишком большим.

Instead, to accommodate these fluctuations,

Вместо этого, с учётом таких колебаний

some extra electricity from traditional power plants

энергия на обычных электростанциях всегда вырабатывается

is always being produced.

с некоторым избытком.

On clear sky days,

В ясные дни

that extra electricity might be wasted,

эта избыточная энергия может пропасть попусту.

but when cloudy skies prevail,

Когда же преобладает облачность,

it's what fills the gap.

как раз она и компенсирует нехватку.

This is what we currently depend on

Вот от чего мы сейчас зависим,

for a constant supply of energy.

если хотим бесперебойного энергоснабжения.

For this reason, a lot of researchers

Поэтому многие исследователи

are interested in forcasting the motion

так заинтересованы в предсказании

and formation of clouds through satellite images

образования и движения облаков с помощью спутниковых снимков

or cameras that look up at the sky

или направленных в небо камер

to maximize the energy from solar power plants

с целью повышения энергетической отдачи от солнечных электростанций

and minimize energy waste.

и снижения потерь энергии.

If we could accomplish that,

Если бы это удалось осуществить,

you'd be able to enjoy this video

то вы могли бы смотреть это видео

powered solely by the sun's rays,

только за счёт энергии солнечных лучей,

no matter what the weather,

независимо от погоды.

although if the sun is shining,

Однако же, если светит солнце,

you may be tempted to venture outside

то вам, возможно, захочется выйти на улицу,

to go and do a different kind of cloud gazing.

для того чтобы взглянуть на облака по-новому.