1.1 IntroducereEnergia joac un rol esential n activittile noastre de zi cu zi . Gradul de dezvoltare si civilizatie al unei tri este msurat prin cantitatea de utilizare a energiei de ctre oameni . Cererea de energie este n crestere zi de zi ca urmare a cresterii populatiei , urbanizarii si industrializarii . Alimentarea cu combustibili fosili in lume: crbune , petrol si gaze naturale vor fi astfel epuizate n cteva sute de ani . Rata de crestere a consumului de energiei de alimentare este de diminuare ca rezultat a inflatiei si de energiei de deficit . Aceasta se numeste criz energetic . Prin urmare, sursele alternative sau regenerabile de energie trebuie s fie dezvoltate pentru a satisface cerintele de energie n viitor .

1.2 Clasificarea energiilorEnergia se poate clasifica in diferite tipuri : 1.2.1 Sursele de energie primar sunt cele care sunt fie gsite sau depozitate n natur . Sursele de energie primar comune sunt crbunele , petrolul , gazele naturale si biomasa (cum ar fi lemnul ) . Alte surse de energie primar disponibile includ energia nuclear din substante radioactive, energie termic stocat n interiorul pmntului, si energia potential gravitational a Pamantului . Cele mai importante surse de energie primar si secundar sunt crbunele , energia hidro , gazele naturale , petrolul etc.Sursele de energie primar sunt n mare parte convertite n utilitti industriale n surse de energie secundare; de exemplu crbunele , petrolul sau gazele naturale transformate n abur si mai apoi in electricitate . Energia primar poate fi de asemenea utilizata n mod direct . Unele surse de energie au utilizri ne-energetice , de exemplu crbunele sau gazele naturale pot fi folosite ca materie prim n plante de ngrsminte .

1.2.2 Energie comerciala si non-comercialSursele de energie, care sunt disponibile n piat pentru un pret definit sunt cunoscute ca energie comerciala. De departe cele mai importante forme de energie comerciale sunt electricitatea , crbunele si produse petroliere rafinate . Energia comerciala constituie baza industriei, agriculturii, si transporturilor si dezvoltarea comerciala n lumea modern. n trile industrializate, combustibili comercializati sunt sursa predominant nu numai pentru productia economic , ci si pentru multe sarcini casnice ale populatiei generale .Sursele de energie care nu sunt disponibile n piata comercial pentru un pret sunt clasificate ca energii non-comerciale . Sursele de energie non - comerciale includ carburantii cum ar fi lemnul de foc , blegarul de bovine si deseuri agricole , care sunt colectate n mod traditional , si care nu sunt cumprate la un pret, fiind folosite mai ales n gospodriile rurale . Acestia sunt de asemenea, numiti combustibili traditionali . Energia non -comerciala este adesea ignorat.1.2.3 Energia regenerabil din surse regenerabile si neregenerabileToate formele de energie sunt stocate n moduri diferite, n sursele de energie pe care le folosim zi de zi. Aceste surse sunt mprtite n dou grupe - regenerabil (o surs de energie pe care o putem folosi din nou) si neregenerabile (o surs de energie pe care o utilizm si nu se poate recrea ntr-o perioad scurt de timp). Figura 1.1: surse de energie regenerabile si surse de energie neregenerabile

Sursele regenerabile de energie si neregenerabile pot fi utilizate pentru a produce surse secundare de energie, inclusiv electricitate si hidrogen. Sursele regenerabile de energie includ energie solara, care vine de la soare si poate fi transformata n energie electric si termic. Energia eolian, energia geotermal din interiorul pmntului, biomasa din plante, si hidroenergia si energia recuperata din mareele oceanelor sunt de asemenea, surse de energie regenerabila.Cu toate acestea, avem cea mai mare parte a energiei noastre din surse de energie neregenerabile, care includ combustibilii fosili - petrol, gaze naturale si crbune . Se numesc combustibili fosili, deoarece acestia s-au format in Cretacic prin actiunea cldurii de la miezul Pmntului si presiunea din adancuri pe plantele si animale moarte. O alt surs de energie neregenerabila este uraniul element a crui atomi i-am despartit, printr-un proces numit fisiune nuclear, pentru a crea caldura si in cele din urma electricitatea.Noi folosim toate aceste surse de energie pentru a genera energie electric deoarece avem nevoie pentru consumul casnic, ntreprinderi, scoli si fabrici. Folosim energie pentru a rula automobile si camioane . Att benzina folosit n masinile noastre cat si motorina utilizat n camioanele noastre sunt realizate din petrol.

1.4 ENERGIE SI POLUAREUtilizarea resurselor energetice conventionale n industrie duce la daune de mediu prin poluarea atmosferei . Unele dintre exemplele de poluare a aerului sunt dioxidul de sulf ( SO2 ) , oxidul de azot ( NO ) si oxizi de carbon emisii de la cazane si cuptoare , carbon - cloro fluro ( CO , CO2) ( CFC) din agentii frigorifici utilizati (freonul), etc. ngrsmintele chimice si industriale elibereaza in natura gaze toxice . Fabricile de ciment si centrale electrice polueaza cu particule si compusi organici volatili (COV) . Dar cea mai buna parte a energiei regenerabile este reducerea poluarii .

1.5 Rentabilitatea surselor neconventionale de energieDiferitele tipuri de surse de energie neconventionala, cum ar fi mareele oceanelor, apele geotermale, energia eolana si solara sunt preferate deoarece nu sunt poluante. Toate sursele de energie neconventionale au limitri geografice, dar energia solar are limitare geografic mai putina n comparatie cu alte surse de energie neconventionala, deoarece energia solar este disponibila pe tot globul, si depinde numai de mrimea cmpului colector care trebuie s creasc pentru a oferi mai multa cantitate de cldur sau electricitate. Acesta este sarcina principal a proiectantului sistemului energetic pentru a determina cantitatea, calitatea si calendarul energiei solare disponibil pe site-ul selectat pentru instalarea unui sistem de conversie a energiei solare, astfel, printre toate acestea energia solara pare a fi cea mai durabila pentru omenirea. Este gratuita, inepuizabila, non-poluanta si lipsita de control politic. Incalzitoare de apa solare, radiatoare si masini de gtit sunt deja pe piata si par a fi viabile din punct de vedere economic. Electrocasnice, frigidere solare si centrale termice solare vor fi viabile tehnic si economic ntr-un timp scurt. Se estimeaza intr-un mod optimist ca 50% din cerintele de putere electrica mondiala n mijlocul secolului 21 va veni numai din energie solar. Au fost facute destule cercetari pe parcursul ultimelor dou decenii pentru a dezvolta sisteme de conversie a energiei directe carecreste eficienta plantelor de 60% pn la 70% prin evitarea conversia energiei termice n energie mecanic. nc aceast tehnologie este n pragul succesului si se sper c aceasta va juca un rol vital in producerea de energie n viitorul apropiat.

1.6 ENERGIA DIN SOAREntr-un minut , soarele furnizeaz suficient energie pentru a furniza necesarul total de energie din lume, timp de un an . ntr-o zi , acesta ofer mai mult energie dect populatia lumii ar putea consuma in 27 ani . Energia este gratuit , iar oferta este nelimitat . Tot ce trebuie s facem este s gsim o cale s-l foloseasc . Cea mai mare fabrica de generatoare electrice solare din lume produce un maxim de 354 de megawati (MW) de energie electric si este situat la Kramer Junction, California . Deoarece India are surse abundente de RE n special lumina soarelui , ea poate satisface nevoia totala de energie a trii . India primeste o radiatie medie de 5 KWh pe metru ptrat pe zi si cu 2300-3200 de ore de soare pe an . Potentialul solar fotovoltaic a fost estimat la 20 MW pe kilometru ptrat si cu aplicatii de sisteme solare termice la 35 MW pe mp .

1.7 Modalitti de conversie a energiei solare n energie electricaExist dou moduri prin care putem transforma energia solara in energie electrica. Acestea sunt dup cum se arat n figura 1.2.

Figura 1.2: Modalitti de conversie a energiei solare n energie electric

Solar termal: colectorii solari ce concentreaz lumina soarelui pentru a nclzi un fluid de transfer de cldur la o temperatur ridicat. Temperatura agentului termic este apoi utilizat pentru a genera abur care conduce subsistemul de conversie a energiei, producnd electricitate. Rezervoarele de stocare a energiei termice prevede functionarea n timpul perioadelor fr soare adecvat. Solar fotovoltaic: Un alt mod de a genera electricitate din energie solar este de a folosi celule fotovoltaice; celulee magice de siliciu care converteste energia solar direct n energie electric. Aplicatii pe scar larg ale panourilor fotovoltaice pentru producerea de energie, fie de pe acoperisurile caselor sau n domenii mari conectate la reteaua de utilitti sunt promitatoare, precum si pentru a oferi alternative curate, sigure si solide strategic la metodele actuale de producere a energiei electrice.

Fig. 1.3 Energia solara termala

Fig. 1.4 Energia solara fotovoltaica

1.8 COMPARATIE INTRE INSTALATIILE DE ENERGIE SOLARA TERMALA SI FOTOVOLTAICAMulti oameni asociaza energia solar direct cu energia fotovoltaica si nu cu producerea de energie termic solar. Spre deosebire de centralele fotovoltaice, centralele termice solare nu se bazeaz pe efectul foto, dar genereaza electricitate din cldura produs de lumina soarelui. Un arztor fosil poate conduce ciclul de ap-abur n perioadele de vreme rea sau pe timp de noapte in contrast cu sistemele fotovoltaice, a centralelor termice solare care pot garanta capacitatea doar pe timpul zilei. Datorit modurilor de functionare fotovoltaicele acoper o gam larg de mai putin de un Watt la mai multi megawati si centrale termice solare sunt unitti mici n kilowati gama. Pe de alt parte, iradierea solar global const n iradiere direct si difuz. Cnd cerul este acoperit de nori este doar iradiere difuz. n timp ce centralele termice solare pot folosi doar iluminare energetic direct pentru producerea de energie, sistemele fotovoltaice pot converti iluminrea difuza de asemenea. Asta nseamn c ele pot produce electricitate chiar cu cer acoperit de nori. Din punct economic la introducere pe piat a sistemelor fotovoltaice este mult mai agresiva decat cea a centralelor termice solare, reducerea costurilor poate fi de asteptat mai rapida pentru sistemele fotovoltaice, dar chiar dac exist o reducere a costurilor cu 50% n sistemele fotovoltaice si nici o reducere a costurilor la toate n centralele termice solare. Astfel, putem concluziona c centrala cu fotovoltaice este mai bun dect centrala cu panouri termice solare. n capitolul urmtor vom studia despre tehnologia fotovoltaicelor solare.