Sonnenkollektoren können Frost, Hurrikane und sogar einen Sturm überstehen, aber wenn man sie herstellt
Wie entwickelt sich die Solarenergie?
Solarenergie erfreut sich weltweit großer Beliebtheit.Seit 1980 sind die Panelpreise um das Hundertfache gesunken. Es wird erwartet, dass die weltweite Installationskapazität bis 2023 1 Terawatt und bis 2050 30–100 TW übersteigt. Aber nicht alles ist so einfach; viele Panels, die heute hergestellt werden, überleben diese Jahre möglicherweise nicht, da ihre Qualität weiterhin fraglich ist.
Um fossile Brennstoffe zu ersetzen, SolarenergieEnergie muss zuverlässig funktionieren – sowohl in den Tropen als auch an den Nordpolen. Auch bei Sturm, Hagel, Hitze und Schnee. Bisher war Solarenergie sehr zuverlässig. Die meisten Module haben eine Garantie von 25–35 Jahren. Und in den USA fallen weniger als 1 % der Module innerhalb der ersten fünf Betriebsjahre aus.
Wenn Solarmodule so lange halten, was ist das Problem?
Heute starten Solaranlagenan verschiedenen atypischen Orten platzieren, zum Beispiel in den Bergen oder auf dem Wasser. Auch neue Zelldesigns, Materialien und Verpackungstechnologien kommen auf den Markt. Daher sollten auch Krafttests vielfältiger werden. Außerdem sind einige Komponenten, die vor 10 Jahren Qualitätstests bestanden haben, heute defekt.
Produzenten, die sich verbessern wollenEnergieeffizienz und Kostensenkung machen die Module größer und dünner: Sie verbinden viele Zellen miteinander, um die Leistung zu erhöhen und die Produktion zu beschleunigen. Lieferunterbrechungen sind beispielsweise aufgrund einer Pandemie möglich, daher verwenden einige Hersteller billige, minderwertige oder sogar gefälschte Komponenten
Betrieb und Wartung von schlechter QualitätDie Ausrüstung kostet die Energieversorger jedes Jahr mehrere zehn Millionen Dollar – alles in Form von Stromverlusten. Im Laufe der Jahrzehnte wächst die Zahl auf Milliarden.
Wie wirkt sich die Umwelt auf Solarmodule aus?
Sonnenkollektoren werden zunehmend exponiertExposition gegenüber extremen Wetterbedingungen, die aufgrund des Klimawandels auftreten. Bei einem Sturm in Texas im Jahr 2019 zerstörte Hagel mit einem Durchmesser von fast 7 cm Module, die etwa 20.000 Haushalte mit Strom versorgen. Die versicherten Schäden überstiegen 75 Millionen US-Dollar.
Wenn solche Situationen ignoriert werden, danndie Verbreitung der Sonnenenergie wird sich verlangsamen. Die Branche wird mit größeren Versicherungsereignissen, Einnahmeausfällen, finanziellen Risiken und Sicherheitsproblemen konfrontiert sein. Dementsprechend werden Unternehmen der Installation von Panels gegenüber misstrauisch werden.
Wenn Sonnenkollektoren so leicht zu zerstören sind und es viele Ehen auf dem Markt gibt, sollten Sie diese Methode der Energieerzeugung vielleicht aufgeben?
Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass die Produktionstechnologie selbstSolarenergie ist unglaublich vielversprechend und kann Leben retten. Als zum Beispiel in Texas, USA, 10 Millionen Menschen den Strom verloren, starben schätzungsweise 111 Menschen und es entstand ein Schaden in Höhe von 130 Milliarden US-Dollar. Die Wärmeenergie fiel aus und Windkraftanlagen waren ineffizient, die Solarstromproduktion blieb jedoch weitgehend unberührt. Es macht 2 % der gesamten Energie im Staat aus.
Experten haben fünf Schritte formuliert, um die Hauptprobleme der Solarenergie zu überwinden
Solarenergiewissenschaftler und -ingenieure, Investoren und Verbraucher haben fünf Schritte formuliert, um dazu beizutragen, den Solarenergiesektor nachhaltiger zu machen.
- Wissenschaft entwickeln
Labortests müssen verbessert werden undComputermodelle zur Bewertung der Leistung von Panels der nächsten Generation. Forscher müssen den Degradationsprozess des Geräts besser verstehen. Außerdem spiegeln moderne Paneltests nicht immer die tatsächlichen Klimabedingungen wider, unter denen sie betrieben werden. Dies kann zu fehlerhaften Ergebnissen führen.
- Qualitätsstandards erhöhen
Qualitätsstandards sind weit verbreitetPrüfung einzelner Komponenten wie Panels und Dioden. Aber sie gelten nicht für das gesamte Sonnensystem. Wenn das Gerät nicht richtig zusammengebaut ist oder es Unterschiede zwischen den Komponenten gibt, kann all dies zu Leistungseinbußen führen. Die Kontrolle sollte über die Kontrolle nur im Werk hinausgehen, indem Stichproben durchgeführt und die Einhaltung in jeder Phase der Lieferkette überprüft werden – so funktioniert die Lebensmittelindustrie. Auch Normen müssen ständig aktualisiert werden, um den neuesten Stand der Technik widerzuspiegeln.
- Fehler aufspüren
Einige Betreiber großer Solarpanels sind es bereitsVerwenden Sie Infrarot- oder sichtbare Kameras an Drohnen und Flugzeugen, um Fehler aufzuspüren. Es sind jedoch fortschrittlichere Analysemethoden erforderlich, um die Leistungsdaten der Panels schnell zu lesen und zu interpretieren. Im Störungsfall hilft dies, schnell zu reagieren und Produktionsausfälle und Schäden zu reduzieren. Für diese Zwecke können Sie ein neuronales Netzwerk verwenden: Es hilft, selbst die kleinsten Fehler zu finden.
- Den Produktionsprozess transparent machen
Selten berichten Hersteller, wie es wardas Paneel besteht, oder listen Sie auf, woraus es besteht. Aufgrund von Lieferunterbrechungen während der Pandemie ist nicht immer bekannt, welche Qualitätskomponenten zur Herstellung des Geräts verwendet wurden. Entwickler, Käufer und Tester sollten genaue Informationen zum Modulinhalt anfordern.
Als beispielsweise Betreiber in New Jersey in einer großen Anlage 12 % der ineffizienten Module untersuchten, stellte sich heraus, dass das Problem auf Unregelmäßigkeiten während des Herstellungsprozesses zurückzuführen war.
- Informationen verbreiten
Es ist notwendig, fortgeschrittene zu verbreiten und umzusetzenErfahrung in der Produktion von Solarmodulen auf der ganzen Welt. Zum Beispiel in hurrikangefährdeten Regionen. Dies sind einfache Schritte, die Leben retten können: Verwenden Sie starke Stützkonstruktionen, die Sturmwinden standhalten, installieren Sie Anschraubrahmen oder Mehrfachhalterungen, verwenden Sie vibrationsbeständige Schrauben, platzieren Sie Befestigungswinkel in den Sparren, nicht nur im Dach, und Paneel nicht randnah montieren.
All diese Methoden, die die Qualität der Arbeit verbessernSonnenkollektoren sind kostengünstig im Vergleich zu Verlusten durch den Klimawandel. Stromausfälle aufgrund von Hurrikanen in den Vereinigten Staaten kosten allein im Jahr 2018 150 Milliarden US-Dollar und Überschwemmungen in Deutschland im Jahr 2022 kosten 11,3 Milliarden US-Dollar.Investitionen in die Qualität von Solarmodulen garantieren jahrzehntelang erschwinglichen und sauberen Strom.
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