Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии и является экологически чистой. Производство энергии с помощью солнечных электростанций сочетается с концепцией распределённого производства энергии. Солнечная энергетика в России находится в стадии становления.
Способы получения электричества и тепла из солнечного излучения:
- фотовольтатика — получение электроэнергии с помощью фотоэлементов;
- гелиотермальная энергетика — нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи, и последующее распределение и использование в системе отопления или в паровых электрогенераторах.
Особым видом станций гелиотермальной энергетики являются солнечные системы концентрирующего типа (CSP - Concentrated solar power). В этих установках энергия солнечных лучей с помощью системы линз и зеркал фокусируется в концентрированный луч солнца. Этот луч солнца используется как источник тепловой энергии для нагрева рабочей жидкости, которая расходуется для электрогенерации по аналогии с обычными ТЭЦ или накапливается для сохранения энергии. Преобразование солнечной энергии в электричество осуществляется с помощью тепловых машин:
- паровые машины (поршневые или турбинные), использующие водяной пар, углекислый газ, пропан-бутан, фреоны;
- двигатель Стирлинга;
- термовоздушные электростанции - преобразование солнечной энергии в энергию воздушного потока, направляемого на турбогенератор;
- солнечные аэростатные электростанции - генерация водяного пара внутри баллона аэростата за счет нагрева солнечным излучением поверхности аэростата, покрытой селективно-поглощающим материалом. Преимущество данного типа - запаса пара в баллоне достаточно для работы электростанции в темное время суток и в ненастную погоду.
Преимущества гелиоэнергетики:
- общедоступность и неисчерпаемость источника;
- теоретически, полная безопасность для окружающей среды.