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태양의 깊이에서 가벼운 요소의 열핵 융합 반응은 태양 복사의 거대한 에너지를 생성합니다. 양적으로, 이 방사선은 강도 I₀- 이것은 태양 광선에 수직인 영역의 평방 미터당 초당 지구 대기 외부에서 나오는 복사 에너지의 힘입니다. 지구가 타원 궤도로 이동할 때 태양으로부터의 평균 거리 I₀ = 1,35kW/m2. 지구 대기에 유입되는 복사 에너지의 총 전력은 약 180억 215천만 GW입니다(러시아 발전소의 총 전력은 1,57GW). 매년 지구 대기로 들어오는 태양 복사 에너지의 양은 10 * XNUMX의 엄청난 값입니다.¹⁸ kWh 들어오는 복사 에너지의 45%는 가시광선(파장 0,4 ~ 0,75 미크론), 45% - 적외선(열) 복사, 10% - 자외선에서 나옵니다.

지구의 복사 에너지의 균형은 그림에 나와 있습니다. 3.1. 태양에서 오는 복사 에너지의 약 28%는 구름과 에어로졸에 의해 다시 우주 공간으로 반사됩니다. 지구의 열(적외선) 복사는 114%가 태양에서 나오는데, 그 중 42%는 대기로 되돌아오고 나머지는 우주로 갑니다. 행성 표면에서 들어오는 에너지는 해류와 바람에 의해 재분배됩니다.

태양 에너지 자원
그림 3.1. 지구의 복사 에너지 균형

암석권 또는 수권의 표면으로 오는 태양의 복사 에너지의 국지적 값은 태양 방향 (조도), 흐림, 공기 먼지, 해발 고도, 연중 시간에 따라 다릅니다. 중위도에서는 낮 동안 일사량 I의 강도가 여름에는 800 W/m2, 겨울에는 200.350 W/m2에 이르며 일몰과 함께 XNUMX으로 감소합니다.

태양의 복사 에너지는 지구에 생명이 출현한 이래로 생물권에서 사용되어 왔습니다. 태양열 에너지를 기계 에너지로 변환하는 것은 태양열 집열기가 증기 엔진을 작동시켰을 때 파리에서 열린 세계 전시회에서 처음 시연되었습니다.

상대적으로 낮은 복사 에너지 밀도에도 불구하고 태양 에너지는 최근 몇 년 동안 집중적으로 발전하고 있습니다. 미국에서는 총 용량이 약 8MW인 450개의 대형 모듈형 태양광 발전소(SPP)가 시운전되었으며 에너지는 각 주의 전력 시스템에 공급됩니다. 전 세계 태양광 변환기의 생산량은 연간 300MW에 이르렀으며 그 중 40%는 미국에서 생산됩니다. 현재 전 세계적으로 2만 개 이상의 태양열 난방 시설이 운영되고 있습니다. 미국의 태양열 집열기 면적은 10만m2, 일본은 8만m2입니다. 태양 에너지는 곡물 건조기, 담수화 플랜트, 우주 정거장 전력 공급 시스템 등에 사용됩니다.

이국적인 프로젝트가 구현되고 있습니다. 따라서 호주 정부는 기본 직경 130m, 높이 1km의 "태양광 타워"를 건설하는 계획을 채택했습니다. 타워 기슭에는 직경 7km의 거대한 온실이 있습니다. 온실에서 가열된 공기는 파이프로 유입되어 그 안에 설치된 풍력 터빈을 회전시킵니다. WPP 용량은 200MW여야 합니다. 프로젝트 비용은 308억 XNUMX백만 달러로 추산됩니다.

저자: Labeish V.G.

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