Слънчевите панели могат да оцелеят при студове, урагани и дори след буря, но ако ги направите
Как се развива слънчевата енергия?
Слънчевата енергия стана популярна в целия свят.От 1980 г. цените на панелите са паднали 100 пъти. Очаква се инсталационният капацитет в световен мащаб да надхвърли 1 терават до 2023 г. и 30–100 TW до 2050 г. Но всичко не е толкова просто; много панели, които се създават днес, може да не оцелеят през тези години, тъй като качеството им остава под въпрос.
Да измести изкопаемите горива, слънчеватаенергията трябва да работи надеждно - както в тропиците, така и на северните полюси. Дори при бури, градушки, горещини и сняг. Досега слънчевата енергия беше много надеждна. Повечето модули са с 25-35 години гаранция. А в САЩ по-малко от 1% от панелите излизат от строя през първите пет години на работа.
Ако слънчевите панели издържат толкова дълго, какъв е проблемът?
Днес стартират слънчевите енергийни системимясто на различни нетипични места, например в планината или на водата. Новият дизайн на клетките, материали и технологии за опаковане също навлизат на пазара. Следователно тестовете за сила също трябва да станат по-разнообразни. Освен това някои компоненти, преминали тестове за качество преди 10 години, днес стават дефектни.
Производителите искат да се подобрятенергийна ефективност и намаляване на разходите, правят модулите по-големи и по-тънки: те свързват много клетки заедно, за да увеличат мощността и да ускорят производството. Възможни са прекъсвания на доставките, например поради пандемия, така че някои производители използват евтини, нискокачествени или дори фалшиви компоненти
Лошо качество на експлоатация и поддръжкаоборудването струва на комуналните услуги десетки милиони долари годишно - всичко това в загуба на електроенергия. През десетилетията цифрата нараства до милиарди.
Как околната среда влияе върху слънчевите панели?
Слънчевите панели са все по-изложениизлагане на екстремни метеорологични условия, които възникват поради изменението на климата. По време на буря в Тексас през 2019 г. градушка с диаметър почти 7 см унищожи модули, които захранват около 20 000 домове. Застрахованите загуби надхвърлиха 75 милиона долара.
Ако такива ситуации се игнорират, тогаваразпространението на слънчевата енергия ще се забави. Секторът ще бъде изправен пред големи застрахователни събития, загуба на приходи, финансови рискове и проблеми със сигурността. Съответно корпорациите ще започнат да се отнасят с подозрение към монтажа на панели.
Ако слънчевите панели са толкова лесни за унищожаване и има много бракове на пазара, може би да изоставите този метод за генериране на енергия?
Учените са уверени, че самата производствена технологияСлънчевата енергия е невероятно обещаваща и може да спасява животи. Например, когато 10 милиона души загубиха електричество по време на дълбоко замръзване в Тексас, САЩ, около 111 души загинаха и топлинната мощност беше спряна и вятърните турбини бяха неефективни, но производството на слънчева енергия до голяма степен не беше засегнато. Той представлява 2% от цялата енергия в държавата.
Експертите формулират пет стъпки за преодоляване на основните проблеми на слънчевата енергия
Учени и инженери, инвеститори и потребители в областта на слънчевата енергия са формулирали пет стъпки, за да направят сектора на слънчевата енергия по-устойчив.
- Развийте науката
Лабораторните тестове трябва да бъдат подобрени икомпютърни модели за оценка на производителността на панелите от следващо поколение. Изследователите трябва да разберат по-добре процеса на разграждане на устройството. Освен това съвременните тестове на панела не винаги отразяват действителните климатични условия, в които ще работи. Това може да доведе до грешни резултати.
- Повишете стандартите за качество
Стандартите за качество се използват широко затестване на отделни компоненти, като панели и диоди. Но те не се отнасят за цялата Слънчева система. Ако устройството не е сглобено правилно или има разлики между компонентите, всичко това може да доведе до намаляване на производителността. Контролът трябва да надхвърля проверката само във фабриката, като се използва произволно вземане на проби и проверка за съответствие на всеки етап от веригата за доставки - така работи хранителната индустрия. Стандартите също трябва постоянно да се актуализират, за да отразяват най-новите технологии.
- Проследяване на грешки
Някои оператори на големи слънчеви панели вече саизползвайте инфрачервени или видими камери на дронове и самолети, за да откриете грешки. Но са необходими по-усъвършенствани аналитични методи за бързо четене и интерпретиране на данните за ефективността на панела. В случай на повреда, това ще помогне за бързо реагиране и намаляване на производствените загуби и щети. За тези цели можете да използвате невронна мрежа: тя ще ви помогне да намерите дори най-малките недостатъци.
- Прозрачен производствен процес
Рядко производителите съобщават как е билопанелът е направен или избройте от какво е направен. Поради прекъсвания на доставките, възникнали по време на пандемията, не винаги е известно какви качествени компоненти са използвани за създаването на устройството. Разработчиците, купувачите и тестери трябва да поискат точна информация за съдържанието на модула.
Например, когато оператори в Ню Джърси работиха в голямо съоръжение и изследваха 12% от неефективните модули, беше открито, че проблемът се дължи на нередности по време на производствения процес.
- Разпространете информация
Необходимо е да се разпространяват и прилагат напредналиопит в производството на слънчеви панели по целия свят. Например в региони, предразположени към урагани. Това са прости стъпки, които могат да спасят животи: използвайте силни носещи конструкции, които могат да издържат на буря, монтирайте рамки с болтове или скоби за няколко монтажа, използвайте устойчиви на вибрации болтове, поставете монтажни скоби в гредите, а не само в покрива и не монтирайте панела близо до ръба.
Всички тези методи подобряват качеството на работаслънчевите панели са рентабилни в сравнение със загубите поради изменението на климата. Спирането на електрозахранването поради урагани в САЩ струва 150 милиарда долара само през 2018 г., а наводненията в Германия през 2022 г. струват 11,3 млрд. Инвестирането в качеството на слънчевите панели гарантира десетилетия достъпна и чиста електроенергия.
Прочетете още:
Най-голямото родословно дърво на човечеството показа историята на нашия вид
Учените разбират защо тектонските плочи се издигат и растат с топенето на ледниците
Физиците пресъздадоха способностите на Т-1000 от "Терминатор-2" в лабораторията