С течением времени потребление электроэнергии увеличивается, а запасы обычных источников энергии – угля и нефти – ограниченны, поэтому появляется потребность в применении и разработке возобновляемых и альтернативных источников. Использование возобновляемых источников энергии (ВИЗ) наиболее привлекательно, так как не нарушается естественный баланс энергии, получаемой нашей планетой.
К ВИЗ относятся: солнечная радиация, энергия ветра, энергия рек, приливов и океанских волн, энергия, заключенная в биомассе и органических отходах [1, 2, 3].
Наиболее рациональным представляется преобразование солнечного излучения, как неиссякаемого источника энергии. Количество солнечной энергии, получаемой Землей за неделю, гораздо больше всех запасов нефти, газа, угля и урана на планете. Энергия солнца может получить широкое распространение в нашей стране. Во многих областях Сибири и на юге страны число солнечных дней в году может достигать трехсот. Эти показатели можно сравнить с климатическим состоянием Южной Европы, где солнечная энергетика очень популярна. В настоящий момент рекордное число КПД солнечных станций – 40 % – принадлежит американцам. В теории предел КПД составляет 87 % [3, 4].
На рисунке показана продолжительность солнечного излучения в год на территории Российской Федерации.
Устойчивый миф о том, что Россия – не самая подходящая для развития солнечной энергетики территория, с точки зрения суммы солнечной радиации, развенчивается легко. Достаточно сказать, что в российской средней полосе примерно на 10 % больше солнца, чем в Германии. Между тем эта страна – мировой лидер солнечной генерации, на которого приходится 31 % совокупной мощности [5].
В современном мире люди все больше задумываются о проблемах экологии и сбережения ресурсов, поэтому тема использования энергосберегающих устройств достаточно актуальна. В России людям гораздо сложнее перейти на альтернативные источники энергии. Несмотря на рост цен на электроэнергию и другие коммунальные услуги, людям сложно заменить свой привычный образ жизни на более современный, хотя в зарубежных странах этот опыт достаточно широко применяется: создаются индивидуальные строения, солнечные и ветряные поселки и многое другое. Нашей основной проблемой является отсутствие технологий и ресурсов для собственного производства. Возможно, если бы можно было осуществить запуск энергосберегающих устройств в серийное или даже массовое производство, мы бы смогли существенно снизить стоимость на данный тип товара и тем самым увеличить спрос граждан на него.