РУС УКР

Занимательная математика: Сколько земли нужно, чтобы полностью обеспечить США солнечной электроэнергией?

Занимательная математика: Сколько земли нужно, чтобы полностью обеспечить США солнечной электроэнергией?
19 сентября 2018

1,1 га на 1 ГВт-час. Для полного обеспечения США нужно производить около 4 млн ГВт-ч солнечной электроэнергии в год.

Каждые 1,1 га дадут 1 ГВт-ч электроэнергии, что означает, что нам нужно 4,5 млн га земли, чтобы сделать 4 млн ГВт-ч солнечной электроэнергии. В США в наличии есть 728,4 млн га земли, то есть нам нужно всего около 0,6% от этой площади. Однако 4,5 млн га - это огромное количество земли, вряд ли кому-то захочется построить солнечную ферму площадью 4,5 млн га, но, если раскидать солнечные батареи по всей стране, то вполне возможно. Если покрыть крыши домов каждой семьи в Америке солнечными батареями, например, то это дало бы нам около половины всей электроэнергии.

Средний размер крыши в Америке часто немного больше 185,8 кв. м, но бывают и больше. В настоящее время в США насчитывается около 118 млн домов, умножаем на 185,8 кв. м в среднем, и получаем в итоге 22 млрд кв. м, или 2,2 млн га земли. Таким образом, только крыши могли бы дать нам около половины от необходимых 4,5 млн га. Остальная часть производства солнечной электроэнергии может быть разбросана по пустынях и полях по всей территории США.

Отметим, что для этого подсчета использовались только односемейные дома, а не многоквартирные дома, или дома на несколько семей. Также не учитываются миллионы офисных зданий. Которые могли бы также стать генераторами солнечной электроэнергии с новыми тонкопленочными солнечными батареями, которые можно было бы установить на каждом окне каждого здания по всей территории США, по сути, превращая каждое здание в башню, которая генерирует солнечную электроэнергию.

Дома имеют огромную площадь поверхности. Технически, даже если солнечные батареи установлены на затененной стороне, они смогут сгенерировать огромное количество электроэнергии с учетом их огромной площади поверхности. Также целесообразно было бы покрывать фасады зданий обычными солнечными батареями или выполненными по тонкоплівковій технологии, потому что городам нужно много электроэнергии. В будущем для каждого нового дома это станет стандартом, потому что здание может помочь сделать всю электроэнергию, необходимую для ее эксплуатации. Так как солнечные батареи становятся все более эффективными, вполне возможно, что появятся излишки электроэнергии, которые будут подаваться в сеть.

Появление аккумуляторных батарей для хранения электроэнергии означает, что в случае отключений из-за перенапряжения или аварии, включится резервный источник питания, основанное на чистой электроэнергии, а не дизельном или газовом генераторе. Вся электроэнергия будет производится экологически чистой и самим зданием, которое ее же и использует. Таким образом, каждое здание превращается в башню с производства солнечной электроэнергии, помогая тем самым всему городу в обеспечении электроэнергией.