Solenergi får ofta kritik då den har en rad nackdelar jämfört med traditionella vyer som kol, olja och gas. Men det råder ingen tvekan om att många länder med de största ekonomierna aktivt utvecklar denna riktning.
Om sektorns nuvarande tillväxttakt fortsätter, kan cirka 10 % av världens elektricitet fram till 2020 genereras av fotovoltaiska system. Den största tillväxten förväntas i Kina, Japan, Tyskland och USA.
Mycket av denna elektricitet genereras av storskaliga markinstallationer, eller solgårdar, som är tusentals solcellspaneler i flera mils öken. Tydligen symboliserar de framtiden alternativ energi.
Det är dessa system som gör det möjligt att producera el från solens energi i industriell skala. De ser till och med mer ut som solstäder än solgårdar.
1. Sambharsjön (Sambharsjön), Indien
- Företag: konsortium av 6 statligt ägda företag inklusive Bharat Heavy Electricals Ltd., Power Grid Corp of India, Hindustan Salts
- Effekt: 4000 MW
Ny solkraftverk i Indien, som kommer att byggas 70 km från Jaipur, kommer att ha 8 gånger mer kapacitet än USA:s största solenergiparker.
Projektet värderas till 4 miljarder dollar och kommer att symbolisera potentialen för solenergi i Indien. Men det är för närvarande på is på grund av konflikter om markanvändning mellan delstaten och federala regeringar.
2. Topaz, Kalifornien, USA
- Företag: MidAmerican Solar
- Effekt: 580 MW
Det tog 2 år och 2,5 miljarder dollar att bygga anläggningen. Den sista etappen avslutades i december förra året.
Totala numret solpaneler ligger på en yta av 9,5 kvm. miles överstiger 9 miljoner.
Det finns tillräckligt med kapacitet för att ge tillgång till el i större delen av staden San Luis Obispo, som har en befolkning på 276 tusen människor.
3. Solar Star, Kalifornien
- Företag: MidAmerican Solar, SunPower Corp.
- Effekt: 579 MW
Bygget av detta kraftverk påbörjades 2013 och ska vara klart i år.
När det är klart kommer antalet paneler att vara 1,7 miljoner, men redan nu ger kraftverket mer än 170 MW effekt.
4 Ivanpah, Kalifornien
- Företag: NRG Energy, BrightSource Energy, Google
- Effekt: 392 MW.
Kraftverket invigdes för snart två år sedan. Den ligger på 5 kvm. mil i Mojaveöknen, nära gränsen till Nevada.
Det totala antalet paneler når 300 000 och anläggningens kapacitet räcker för att ge el till 140 000 hem.
Ändå har projektet kritiserats mer än en gång för det faktum att under dess skapande förstördes den vanliga livsmiljön för många djur, och fåglar som flyger för nära det mycket ofta dör.
5. Agua Caliente, Arizona
- Företag: NRG Energy, MidAmerican Solar
- Effekt: 290 MW
Agua Caliente lanserades i april förra året och tog då titeln världens största solcellsfarm.
Kapaciteten räcker för att driva 230 000 hem i regionen.
Denna solcellsfarm byggdes med ett garantilån på nästan 1 miljard dollar från US Department of Energy, tillsammans med kapital från NRG Energy och MidAmerican Solar - Energy Fund, som ägs av Warren Buffetts Berkshire Hathaway.
6Setouchi, Japan
- Företag: GE, Kuni Umi Asset Management, Toyo Engineering Corp.
- Effekt: 231 MW
En enorm solcellsfarm i Okayama Prefecture började byggas i november förra året. Kostnaden för projektet uppskattas till 1,1 miljarder dollar.
Konsortiet fick 867 miljoner dollar i lån från japanska banker, det största beloppet i japansk historia för grön energiprojekt.
När den är färdig kommer anläggningen, som ligger på platsen för saltsjön, att sälja el till Chugoku Electric Power Company under ett 20-årigt kontrakt.
7Nzema Solar Park, Ghana
- Företag: Mere Power Nzema Limited (MPNL)
- Effekt: 155 MW
För närvarande under uppbyggnad. Den kommer att innehålla 630 tusen solpaneler, vilket gör Nzema Solar Park till den sjätte i världen i denna indikator.
Det är anmärkningsvärt att el kommer att levereras inte bara till Ghana utan också till Elfenbenskusten, Togo, Benin och Nigeria.
8. Redstone Solar Thermal Power Plant, Sydafrika
- Företag: SolarReserve, International Company for Water and Power Projects (ACWA Power)
- Effekt: 100 MW
I januari 2015 gav det sydafrikanska energidepartementet SolarReserve och det saudiarabiska företaget AQUA Power status som föredragen budgivare för ett 100 MW solenergiprojekt.
Volymen kommer att placeras nära Jasper PV-projektet, som för närvarande är det största i landet.
Redstone kommer att leverera ström till 200 000 hem under högsäsong samtidigt som de hjälper andra leverantörer.
9. Amanecer Solar CAP Plant, Chile
- Företag: SunEdison
- Effekt: 100 MW
Kraftverket ligger mitt i Atacamaöknen och har en installerad effekt på 100 MW, vilket gör det till det största solkraftverket i världen. Latinamerika. Stationen invigdes i juni förra året.
Volymen av investeringar i installationen av 310 tusen solpaneler nådde 250 miljoner dollar.
Kapaciteten bör vara tillräcklig för att försörja 125 000 chilenska hushåll.
10. Jasper PV Project, Sydafrika
- Företag: SolarReserve
- Effekt: 96 MW
Jasper-projektet producerar cirka 180 megawattimmar per år, tillräckligt för att driva 80 000 hem.
Projektet avslutades i oktober förra året.
Ivanpah Solar Electric Generating Station ligger i Mojaveöknen, 3 timmar öster om Los Angeles. Dess konstruktion tog cirka tre år, kostade 2 miljarder 200 miljoner dollar, och slutligen, våren 2014, togs den i drift. Stationen producerar absolut ren energi, utan att behöva bränna något bränsle.
Projektet på 2,2 miljarder dollar genomfördes av det amerikanska företaget NRG Energy med stöd av det amerikanska energidepartementet. 350 tusen gigantiska speglar som ligger på en tomt på 13 kvadratmeter. kilometer, reflekterar solljus, värmer vatten och omvandlar det till ånga, som i sin tur roterar en turbin som genererar elektricitet. Experter betonar att ny station kommer att minska utsläppen avsevärt koldioxid: som om 72 tusen bilar togs bort från vägarna i Kalifornien. I sådana "soliga" stater som Arizona, Nevada, Kalifornien och andra har 17 platser redan tilldelats för byggandet av liknande solkraftverk.
Samtidigt genomförs projekt långsammare än planerat och möter konstigt nog protester från de "gröna". Faktum är att även om sådana stationer på lång sikt gynnar miljön, förorenar själva byggandet av stationer de områden som tilldelats dem, vilket berövar sköldpaddor och andra representanter för ökenfaunan deras vanliga livsmiljöer. Ändå planerar USA. att bli världsledande inom användning av miljövänlig ren energi. Nu upptar den inte mer än 1% av den totala energimarknaden i landet, men till 2020, enligt den antagna statligt program, bör en tredjedel av all producerad energi överföras till förnybara källor.
Denna station är den största i världen, med en yta på 14,24 kvadratkilometer (5,5 kvadrat miles). Denna anläggning kallas Ivanpah Solar Electric Generating System. Denna station tillhör typen av termiska solkraftverk.
Denna station är kapabel att producera cirka 30 % av all "termisk energi" som produceras i USA. Anläggningen har 3 torn 140 meter höga, omgivna av 300 000 speglar storleken på en garageport. Alla dessa speglar fokuserar solens strålar på en samlare som är placerad på toppen av tornet. I den övre delen av tornet finns även en vattenreservoar, där alla värmeenergi samlas av speglar.
Varje torn har sitt eget kontrollcenter, plus att det också finns gemensamt centrum styrning, från vilken driften av hela systemet styrs. Samtidigt, enligt företaget som skapade stationen, finns det inget lager för smält kylmedelssalt i systemet, som i fallet med mindre projekt som Crescent Dunes.
Det är värt att notera att var och en av speglarna kan ändra lutningsvinkeln och lutningsriktningen på kommando från mitten. Speglarna tvättas en gång varannan vecka. Så vitt man kan förstå används den specialsystem tvätta speglar + ett speciellt team av tvättare som rengör speglarna på natten. För att hantera alla speglarna skapades ett eget SFINCS-system (Solar Field Integrated Control System). 
Hela systemet består av 22 miljoner enskilda delar(nitar, bultar etc. räknas inte).
Den totala kostnaden för projektet var 2,2 miljarder US-dollar, varav 1,4 är ett federalt lån.
Samtidigt genereras vattenånga i systemet, riktad till bladen på turbiner som producerar energi, vilket är tillräckligt för behoven hos 140 000 kaliforniska hushåll.
Det var sant att det inte var problemfritt. Till exempel bränner fokuserat solljus fåglar som flyger över stationen. Detta faktum är anledningen till protesterna från amerikanska miljöorganisationer. Men trots alla protester blev projektet färdigt och satt i drift. 
Stationen sysselsätter 86 anställda. Den beräknade drifttiden är 30 år, under vilken stationen kommer att tillhandahålla el till 140 000 hem från distriktets städer. 
Denna rapport är tillgänglig i högupplöst format.
I Kalifornien, i Mojaveöknen, lanserades världens största solkraftverk, Ivanpah, med en yta på nästan 13 kvadratkilometer. Anläggningen på 2,2 miljarder dollar består av tre kraftverk och nästan 350 000 heliostatspeglar.
Vi åker till Kalifornien för att lära känna detta teknikmirakel bättre.
Världens största solkraftverk, Ivanpah, ligger 64 kilometer från Las Vegas. Som redan nämnts består den av 350 000 heliostatspeglar (var och en stor som en garageport).
En heliostat är en anordning som kan vrida en spegel för att ständigt rikta solens strålar i samma riktning, trots solens uppenbara dygnsrörelse. (Foto av Ethan Miller | Getty Images):
3 fält av heliostater är omgivna av krafttorn på 40 våningar. Speglar fokuserar solljuset på kittlarna på toppen av tornen (se titelbilden). Ånga alstras som driver turbinerna. Så det verkar Elektrisk energi, vilket är tillräckligt för att driva 140 000 byggnader i Kalifornien.
Uteffekten från världens största solkraftverk är nästan 392 MW. (Foto av Ethan Miller | Getty Images):
Heliostater från Ivanpahs solkraftverk, 20 februari 2014. (Foto av Ethan Miller | Getty Images):
Som framgår består heliostaten av två speglar och en kontrollmekanism. Antalet sådana heliostater är här 173 500 stycken. Följaktligen finns det 2 gånger fler speglar. (Foto av Ethan Miller | Getty Images):
Längst ner på vart och ett av de tre kraftverken finns kylsystem. Ovan finns en ångpanna. (Foto av Ethan Miller | Getty Images):
Kontrollrum. (Foto av Ethan Miller | Getty Images):
Grafiskt styrsystem för världens största solkraftverk Ivanpah. (Foto av Ethan Miller | Getty Images):
Bilar på väg till skala. (Foto av Ethan Miller | Getty Images):
Två av de tre kraftverken. Det kan ses hur ånga alstras i pannor från solenergi fokuserad av heliostater. (Foto av Ethan Miller | Getty Images):
(Foto av Ethan Miller | Getty Images):
Så här lyser torn-mottagaren av solenergi med pannor inuti. (Foto av Ethan Miller | Getty Images):
(Foto av Ethan Miller | Getty Images):
En flygvy över ett av spegelfälten med ett kraftverk i mitten. (Foto av Ethan Miller | Getty Images):
Som redan nämnts är alla här 3 fält med heliostater. (Foto av Ethan Miller | Getty Images):
Byggandet av solkraftverket Ivanpah är en del av ett regeringsprogram enligt vilket USA avser att konvertera en tredjedel av sin energiproduktion till förnybara källor till 2020.
Det var en utflykt till världens största solkraftverk Ivanpah i Kalifornien. Se även artiklarna "", "" och "". (Foto av Ethan Miller | Getty Images).
Solenergins mäktiga kraft var känd för människan för tusentals år sedan. Sedan urminnes tider har människan försökt stävja, tämja denna energi, få den att tjäna honom. På 500-talet skrev Anthimius av Tralles en avhandling om speglar. I denna avhandling nämnde han hur den antika grekiske vetenskapsmannen Arkimedes, med hjälp av många speglar och konkava sköldar-försvarare av Syrakusa, brände den romerska flottan och fokuserade solens strålar på skeppen. Om det var en legend eller inte är okänt.
Men experiment som skulle behöva bekräfta eller motbevisa möjligheten av denna händelse utfördes upprepade gånger. Av olika människor, i olika länder och i annan tid. Och varje gång slutade dessa experiment med bekräftelse av den verkliga möjligheten av denna episod i försvaret av Syrakusa.
Fram till tillkomsten av ny teknik, nya material på nittonhundratalet, tills det var möjligt att praktisk applikation I Voltaics användes solenergi endast och uteslutande för att värma små volymer vatten. Med upptäckten av den fotoelektriska effekten, tillkomsten av material som kan omvandla solljus till elektrisk ström i industriell skala, har solenergi gått in i en ny fas av sin utveckling.
Nya reflekterande och ljusabsorberande material, värmebeständiga kompositelement gjorde det möjligt att skapa sådana strukturer som gjorde det möjligt att använda solenergi för värmekraftverk, termiska installationer som ger varmt vatten och hemuppvärmning.
Solenergi avser förnybara energikällor. Det används i allt större utsträckning av människan och finner sin tillämpning mest olika områden. Förnybar eftersom solen är en outtömlig energikälla.
Och om man betänker att solcellsinstallationer som genererar el eller värme garanterar fullständig säkerhet miljö, och priserna på traditionella energibärare ständigt växer, blir det uppenbart att solenergi kommer att ha en snabb utveckling inom en mycket nära framtid.
Utsikterna för solenergi är storskaliga. Projekten med nya solkomplex är ambitiösa, och deras genomförande kan radikalt förändra vår inställning till traditionella energikällor. Naturligtvis skulle det vara naivt att tro att solenergi är ett universalmedel för mänskligheten, som ständigt lider av brist på energi.
Kapaciteten hos solkraftverk ökar ständigt, men ändå är andelen el som de producerar bara 0,8 % av den totala mängden el som genereras av alla produktionsanläggningar i världen.
Beroende väderförhållanden, från tiden på dagen begränsar användningen av solkraftverk som en permanent energikälla. Utan lagringsenheter kan de användas fullt ut endast som extra källor som tar på sig belastningen dagtid dagar, och därigenom lossar huvudproducenterna av el.
Perioderna för elproduktion sammanfaller ofta inte med perioderna av efterfrågan på den, eftersom förbrukningstoppen främst inträffar på kvällstimmarna. Och på höga breddgrader är solkraftverk helt enkelt olönsamma. Dessa brister hos heliumkraftverk är dock inte så kritiska för solvärmeanläggningar, eftersom dessa anläggningar är ganska tröga system, särskilt om de har implementerat ett noggrant genomtänkt värmeisoleringssystem.
De största solkraftverken i världen
Nästan alla kraftfulla elinstallationer av helium är byggda på låga breddgrader, där det är mycket sol, där de flesta dagar på året är molnfria, där det finns stora fria ytor för solpaneler eller speglar.
Det mest kraftfulla komplexet av solkraftverk togs i drift 2012 i den indiska delstaten Gujarat. Den totala kapaciteten för fyrtiosex solparker, förenade i ett enda energisystem, är 856,51 megawatt. Med produktionen av detta komplex till dess designkapacitet, kan Indien ta emot från alternativa energisystem upp till 15 % av den totala mängden el som genereras i landet.
SES-komplex i Indien. delstaten Gujarat
I slutet av 2015, i södra Kalifornien (USA), i Antelope Valley, togs solkraftverket STAR i drift. Nästan fyra miljoner solpaneler krävdes för att bygga denna station.
För att få ut det mesta av solens energi, monterades ungefär en femtedel – drygt 750 000 paneler – på rörliga chassier kopplade till ett solspårningssystem. Detta gav mottagandet maximalt antal solstrålning under hela dagsljuset.
Med lanseringen av designdriftsläget gav detta kraftverk en uteffekt på cirka 580 megawatt. Denna kapacitet är tillräcklig för att tillhandahålla elektricitet till invånarna i staden med en befolkning på upp till 75 000. Om en sådan mängd elektricitet producerades av ett konventionellt värmekraftverk, skulle skadliga utsläpp till atmosfären från det vara likvärdiga med de som uppstår vid drift av 30 000 bilar.
Solkraftverk STAR. Kalifornien, USA
I Kalifornien byggdes ytterligare flera solcellsanläggningar som använder principen om direkt omvandling av ljusenergi till elektrisk energi. Detta är i första hand Topaz heliumkraftverk, det tredje största i världen. Den har en uteffekt på 550 megawatt och är en del av en solkaskad som ska ge upp till 33 % av Kaliforniens energi till 2020. El vid denna station produceras av 9 miljoner tunnfilmspaneler tillverkade på basis av kadmiumtellurid.
Topaz solkraftverk. Kalifornien, USA
Utöver dessa kraftverk som producerar el genom direkt konvertering solljus, Kalifornien har flera termiska solkraftverk, som är bland de tio mest kraftfulla solkraftverken i världen. Detta är i första hand solkraftverket av Ivanpah-torntyp, som togs i drift 2013.
Denna station har en uteffekt på nästan 400 megawatt. Uppvärmningen av pannorna till en temperatur på nästan 700 grader tillhandahålls av 173 500 heliostater, som var och en består av två speglar. Heliostater ger konstant fokusering av solens strålar på den fungerande pannan. Detta solkraftverk ligger på femte plats i listan över de mest kraftfulla solkraftverken.
Ivanpah solkraftverk. Kalifornien, USA
Solkraftverk i Ryssland
I Ryssland är solenergi inte lika utbredd som i Europa, USA, Indien och Kina. Den totala kapaciteten hos ryska kraftverk som drivs med solenergi överstiger inte kapaciteten för en kalifornisk. Ändå är utvecklingen av solenergi i Ryssland nu given stor uppmärksamhet. Detta gäller särskilt Krim och Sibirien.
Två av de mest kraftfulla solkraftverken är för närvarande i drift på Krim. Perovo solkraftverk har en uteffekt på cirka 100 megawatt, det andra solkraftverket, Okhotnikovo, är 20 megawatt mindre. Dessutom, i augusti 2015, testades ett solkraftverk med en kapacitet på 70 megawatt i byn Nikolaevka. En solcellsanläggning med en kapacitet på 110 megawatt byggdes i byn Vladislavovka.
2014 lanserades solkraftverket Kosh-Agach med en kapacitet på fem megawatt i Altai. En elektrisk ström av denna kraft genereras av 20 880 solpaneler.
Kosh-Agach SES. Altai, Ryssland
2015 togs en solcellsanläggning med en kapacitet på en megawatt i drift i Yakutia. I Stavropol-territoriet, i byn Staromaryevka, är ett solkraftverk med en kapacitet på 75 megawatt planerat att tas i drift 2019, och i Sibirien, från Arktis till gränserna mot Kazakstan, planerar XEVEL att bygga flera solceller kraftverk med en total kapacitet på mer än 250 megawatt.
solvärme
Helium termiska kraftverk, utom elektrisk ström, producera en sådan mängd värmeenergi som kan ge varmvatten och värme till stora industrilokaler, idrottsanläggningar, bostadshus.
Kylvätskan, uppvärmd till 150 - 200 grader, kommer in i värmeväxlarna, där den värmer vattnet som kommer in i husen för uppvärmning och varmvattenförsörjning. Därför är alla termiska SPPs byggda på ett sådant sätt att överskott av termisk energi överförs till värmeverk, och därifrån redan varmt vatten tjänstgjorde enligt anvisningarna.
Samtidigt minskar förbrukningen av traditionella fossila energikällor avsevärt. Till exempel i Danmark påskyndas designen och byggandet av termiska solkraftverk för närvarande, vilket inte bara kommer att tillhandahålla miljövänlig elproduktion, utan också kommer att leverera värme och varmvatten till invånare i närliggande bosättningar.
Användningen av solenergi i vardagen
På hushållsnivå beror möjligheterna att använda solens energi endast på den mänskliga fantasin. Och naturligtvis, till viss del, från materiella möjligheter. Här kan vi prata om vad som helst: om husets strömförsörjning, belysning av gator och parker, om trafikljus, om gatubelysning, om att dekorera ett sommarhus, belysning av fontäner, girlander på träd, försörja varmvatten och värme till ett hus på landet , stuga.
Olika företag producerar och installerar "nyckelfärdiga" solcellsinstallationer för individuellt bruk. Det kan även vara ett minikraftverk på solpaneler, och heliumkoncentratorer för värme och varmvattenförsörjning, och kanske en kombinerad installation.
Spektrat för användningen av solenergi är enormt. Denna energi fungerar överallt: från gigantiska kraftverk till bärbara laddare som lätt får plats i fickan eller handväskan. Och dess främsta fördelar är outtömlighet och säkerhet för miljön.
Förra veckan i Kaliforniens Mojave-öknen började ett enormt solkraftverk, som fascinerar med sin skönhet, officiellt fungera. Kraftverkets designkapacitet är 400 megawatt, vilket enligt experter kommer att räcka till 140 000 hem i Kalifornien. Låt oss ta reda på mer om henne.
Experter betonar att den nya stationen kommer att minska koldioxidutsläppen avsevärt: som om 72 000 bilar togs bort från vägarna i Kalifornien. I sådana "soliga" stater som Arizona, Nevada, Kalifornien och andra har 17 platser redan tilldelats för byggandet av liknande solkraftverk.
Samtidigt genomförs projekt långsammare än planerat och möter konstigt nog protester från de "gröna". Faktum är att även om sådana stationer på lång sikt gynnar miljön, förorenar själva byggandet av stationer de områden som tilldelats dem, vilket berövar sköldpaddor och andra representanter för ökenfaunan deras vanliga livsmiljöer.
USA planerar dock att bli världsledande inom användningen av ren energi. Nu upptar den inte mer än 1% av den totala energimarknaden i landet, men senast 2020, enligt det antagna statliga programmet, bör en tredjedel av den totala producerade energin överföras till förnybara källor.
Denna station är den största i världen, med en yta på 14,24 kvadratkilometer (5,5 kvadrat miles). Denna anläggning kallas Ivanpah Solar Electric Generating System. Denna station tillhör typen av termiska solkraftverk.
Denna station är kapabel att producera cirka 30 % av all "termisk energi" som produceras i USA. Anläggningen har 3 torn 140 meter höga, omgivna av 300 000 speglar storleken på en garageport. Alla dessa speglar fokuserar solens strålar på en samlare som är placerad på toppen av tornet. I den övre delen av tornet finns också en vattenreservoar, dit all värmeenergi som samlas upp av speglarna riktas.
Varje torn har sin egen kontrollcentral, plus att det finns en gemensam kontrollcentral varifrån driften av hela systemet styrs. Samtidigt, enligt företaget som skapade stationen, finns det inget lager för smält kylmedelssalt i systemet, som i fallet med mindre projekt som Crescent Dunes.
Det är värt att notera att var och en av speglarna kan ändra lutningsvinkeln och lutningsriktningen på kommando från mitten. Speglarna tvättas en gång varannan vecka. Så vitt du kan förstå används ett speciellt spegeltvättsystem + ett speciellt team av tvättare som rengör speglarna på natten. För att hantera alla speglarna skapades ett eget SFINCS-system (Solar Field Integrated Control System).
Hela systemet består av 22 miljoner enskilda delar (nitar, bultar etc. räknas inte).
Den totala kostnaden för projektet var 2,2 miljarder US-dollar, varav 1,4 är ett federalt lån.
Samtidigt genereras vattenånga i systemet, riktad till bladen på turbiner som producerar energi, vilket är tillräckligt för behoven hos 140 000 kaliforniska hushåll.
Det var sant att det inte var problemfritt. Till exempel bränner fokuserat solljus fåglar som flyger över stationen. Detta faktum är anledningen till protesterna från amerikanska miljöorganisationer. Men trots alla protester blev projektet färdigt och satt i drift.
Äntligen har designen fortfarande utrymme att utvecklas. BrightSource Energy-ingenjörer föreslår redan att överge vattenpannor och använda speciella saltlösningar, vilket ytterligare ökar systemets effektivitet samtidigt som dess miljö- och energikvaliteter bibehålls.
Stationen sysselsätter 86 anställda. Den beräknade drifttiden är 30 år, under vilken stationen kommer att tillhandahålla el till 140 000 hem från distriktets städer.
