saulės energetika
sáulės energètika, ūkio sritis, apimanti Saulės spinduliuotės keitimą į elektros arba šiluminę energiją ir jos naudojimą. Saulės energiją į elektros energiją keičia saulės elektrinės, gaminančios pastovią įtampą, kuri inverteriais (įtaisai, keičiantys nuolatinę elektros srovę arba įtampą kintamąja srove arba įtampa) pakeičiama vartotojui reikalinga kintamąja 50 Hz dažnio įtampa. Kintamoji įtampa naudojama tiesiogiai gamintojo reikmėms tenkinti arba perduodama į skirstomuosius tinklus ir tampa prieinama visiems vartotojams. Viena svarbiausių saulės elektrinių prijungimo prie bendrųjų elektros tinklų problema yra ta, kad bendrųjų elektros tinklų struktūra dažniausiai pritaikyta vienos galingos (šiluminės arba atominės) elektrinės prijungimui, o eksploatuojant saulės elektrines būtina prijungti daug nedidelės galios atokiose vietose esančių jėgainių. Saulės spinduliuotės energija elektros energija nepaverčiama naktį arba kai labai debesuota, o esant intensyviam apšviestumui elektros energijos gamyba gerokai išauga. Elektros energijos gamybos netolygumai kelia prijungimo prie bendrųjų elektros tinklų problemą, kuri sprendžiama naudojant kompiuterines sistemas, o dienos metu sukaupta elektros energija keičiama kitos energijos rūšimis, pvz., naudojant hidroakumuliacines stotis. Individualaus vartotojo atveju elektros energija kaupiama akumuliatoriuose. Didelė saulės elektrinių elektros energijos kaina, 21 a. pradžioje keletą kartų viršijanti įprastą elektros energijos kainą, t. p. yra Saulės spinduliuotės energijos naudojimo plėtros kliūtis. Daugelio šalių vyriausybės, suprasdamos saulės elektrinių perspektyvas, finansiškai remia šios elektros energijos naudojimą. Žinomiausias ir efektyviausias skatinimo būdas yra, kai už į tinklą atiduodamą saulės elektrinių elektros energiją sumokama daugiau, negu kainuoja įprastinė elektra, taip užtikrinant elektrinei įrengti reikalingų investicijų atsipirkimą. Tobulėjant technologijoms saulės elektrinių ir saulės modulių savikaina mažėja, o tradiciniais būdais gaminama elektros energija brangsta. Saulės spinduliuotę į šiluminę energiją pakeičia saulės kolektoriai. Paprasčiausias saulės kolektorius – plokštė, padengta gerai šviesą sugeriančia dažniausiai tamsia medžiaga ir pripildyta vandens arba kito šilumnešio. Įkaitęs šilumnešis vamzdžiais tiesiai arba per šilumokaitį paduodamas į pastatų karšto vandens tiekimo sistemas, šildymo radiatorius ir vandens baseinus. Patalpų oro šildymui kolektoriuose vietoj skysčio gali būti naudojamas oras. Sudėtingesni saulės kolektoriai susideda iš vamzdelių su dvigubomis sienelėmis, tarp kurių geresnei šilumos izoliacijai užtikrinti sudaromas vakuumas. Darbinis skystis gali būti ne vanduo, o skystis su aukštesne virimo temperatūra, ypač tais atvejais, kai efektyvumui padidinti naudojama koncentruota Saulės spinduliuotė. Saulės kolektoriuose gauta šiluminė energija t. p. gali būti panaudota elektros energijai gaminti. Saulės šviesa lęšiais ar veidrodžiais sukoncentruojama į kolektorių, kuriame gautas garas suka elektros generatorių. Saulės elektrinių galia (megavatais) 2017 pasaulio valstybėse: Kinijoje – 131 000, Jungtinėse Amerikos Valstijose – 51 000, Japonijoje – 49 000, Vokietijoje – 42 000, Italijoje – 19 700, Indijoje – 18 300, Didžiojoje Britanijoje – 12 700, Prancūzijoje – 8000, Australijoje – 7200, Ispanijoje – 5600, Pietų Korėjoje – 5600, Belgijoje – 3800. Iš Saulės spinduliuotės gaunama elektros energija palyginti su visa šalyse gaminama elektros energija 2017 sudarė: Italijoje – 7,7 %, Vokietijoje – 7,5 %, Japonijoje – 5,9 %, Ispanijoje – 5,7 %, Belgijoje – 3,9 %. Beveik visos Europos Sąjungos šalys turi finansinius mechanizmus, skatinančius elektros energijos gamybą iš atsinaujinančių šaltinių.
Lietuvoje
Lietuvos geografinė padėtis nėra tokia palanki saulės energijai naudoti kaip šalyse, esančiose arčiau pusiaujo. Metinis saulės energijos kiekis, krentantis į horizontalų ploto paviršių, yra apie 1000 kW/m2. Šalyje yra sėkmingų saulės energijos naudojimo pavyzdžių: Kačerginės vaikų sanatorija, SOS vaikų kaimelis, privatūs namai, dujotiekio sistemos ir kita. 2011 priimtas Atsinaujinančių išteklių energetikos įstatymas, kuriame numatoma bendra skatinimo naudoti atsinaujinančius energijos išteklius tvarka. Skatinamos saulės elektrinės iki 30 kW galios, joms taikomi supaprastinti reikalavimai reikalingiems leidimams gauti. Lietuvos bendroves domina naujosios technologijos, susijusios su saulės energijos naudojimu: bendrovė Precizika–MET SC kuria inovatyvią monokristalinio silicio saulės elementų gamybos technologiją, bendrovė Precizika gamina naujausios technologijos saulės modulius. Saulės energetikos teorijos ir praktinių tyrimų srityje darbuojasi Kauno technologijos universiteto, Vilniaus universiteto, Fizinių ir technologijos mokslų centro mokslininkai.
1071