15 TW solar flux 680 W/m2 1.28×10^14 m2

15 TW solar flux 680 W/m2 1.28×10^14 m2

 

 

The total rate at which power is used by humans worldwide

is approximately 15 TW (terawatts).

The solar flux averaged over the sunlit half of Earth

is 680 W/m2 (assuming no clouds).

The area of Earth’s disc as seen from the sun

is 1.28×10^14 m2. The surface area of Earth

is approximately 197,000,000 square miles.

How much of Earth’s surface would we need

to cover with solar energy collectors

to power the planet for use by all humans?

Assume that the solar energy collectors can convert

only 10% of the available sunlight into useful power.

 

 

 

태양 빛이, 비록 680 W/m2 만큼 지구에 도달하지만,

변환기(collectors)가 오로지 10%만 에너지로 바꿀 수 있으므로,

 

(680 W/m2) × (10/100)

= 68 W/m2

---> 태양광 패널 1 제곱미터당 68 W 에너지 생산.

 

 

 

> 1 TW = 10^12 W

 

 

 

전 세계에 필요한 에너지 = 15 TW 이고,

변환기가 1 m2당 68 W 생산하므로,

변환기로 덮어야 하는 면적을 계산하면,

 

(15 TW) (10^12 W / 1 TW) (1 m2 / 68 W)

= (15) (10^12) (1 / 68)

= 2.20588×10^11 m2

---> 제곱미터로 계산한 답

 

 

 

> 1 mi = 1609.344 m (exactly, 정확한 값)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/20863 )

---> 1 mi2 = 1609.344^2 m2

 

 

 

(2.20588×10^11 m2) (1 mi2 / 1609.344^2 m2)

= (2.20588×10^11) (1 / 1609.344^2)

= 85169.5 mi2

---> 제곱마일로 계산한 답

 

 

 

(85169.5 mi2 / 197000000 mi2) × 100

= 0.043%

---> 백분율로 계산한 답

---> 지구 표면의 0.043%에 해당하는 면적을

태양광 패널로 덮으면 전 세계에 필요한 에너지를 얻을 수 있다.

 

 

 

 

[키워드] 태양 에너지 변환기 기준, solar energy collectors 기준