Τα ηλιακά πάνελ μπορούν να επιβιώσουν από παγετούς, τυφώνες και ακόμη και μετά από καταιγίδα, αλλά αν τα φτιάξετε
Πώς αναπτύσσεται η ηλιακή ενέργεια;
Η ηλιακή ενέργεια έχει γίνει δημοφιλής σε όλο τον κόσμο.Από το 1980, οι τιμές των πάνελ έχουν πέσει 100 φορές. Η χωρητικότητα εγκατάστασης παγκοσμίως αναμένεται να ξεπεράσει το 1 terawatt έως το 2023 και τα 30–100 TW έως το 2050. Αλλά δεν είναι όλα τόσο απλά πολλά πάνελ που δημιουργούνται σήμερα μπορεί να μην επιβιώσουν αυτά τα χρόνια, αφού η ποιότητά τους παραμένει υπό αμφισβήτηση.
Να εκτοπίσει ορυκτά καύσιμα, ηλιακήη ενέργεια πρέπει να λειτουργεί αξιόπιστα - τόσο στους τροπικούς όσο και στους βόρειους πόλους. Ακόμη και σε καταιγίδες, χαλάζι, ζέστη και χιόνι. Μέχρι τώρα, η ηλιακή ενέργεια ήταν πολύ αξιόπιστη. Οι περισσότερες μονάδες έχουν εγγύηση 25-35 ετών. Και στις ΗΠΑ, λιγότερο από το 1% των πάνελ αποτυγχάνουν μέσα στα πρώτα πέντε χρόνια λειτουργίας.
Εάν τα ηλιακά πάνελ διαρκούν τόσο πολύ, ποιο είναι το πρόβλημα;
Σήμερα ξεκινούν τα συστήματα ηλιακής ενέργειαςτοποθετήστε σε διαφορετικά άτυπα μέρη, για παράδειγμα, στα βουνά ή στο νερό. Νέα σχέδια κυψελών, υλικά και τεχνολογίες συσκευασίας εισέρχονται επίσης στην αγορά. Επομένως, οι δοκιμές αντοχής θα πρέπει επίσης να γίνουν πιο διαφορετικές. Επιπλέον, ορισμένα εξαρτήματα που πέρασαν δοκιμές ποιότητας πριν από 10 χρόνια καθίστανται ελαττωματικά σήμερα.
Παραγωγοί που θέλουν να βελτιωθούνΗ ενεργειακή απόδοση και η μείωση του κόστους, κάνουν τις μονάδες μεγαλύτερες και λεπτότερες: συνδέουν πολλές κυψέλες μεταξύ τους για να αυξήσουν την ισχύ και να επιταχύνουν την παραγωγή. Είναι πιθανές διακοπές τροφοδοσίας, για παράδειγμα, λόγω πανδημίας, επομένως ορισμένοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν φθηνά, χαμηλής ποιότητας ή ακόμα και πλαστά εξαρτήματα
Λειτουργία και συντήρηση κακής ποιότηταςΟ εξοπλισμός κοστίζει στις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας δεκάδες εκατομμύρια δολάρια ετησίως—όλα σε σπατάλη ηλεκτρικής ενέργειας. Με τις δεκαετίες, ο αριθμός αυξάνεται σε δισεκατομμύρια.
Πώς επηρεάζει το περιβάλλον τα ηλιακά πάνελ;
Τα ηλιακά πάνελ εκτίθενται όλο και περισσότεροέκθεση σε ακραίες καιρικές συνθήκες που συμβαίνουν λόγω της κλιματικής αλλαγής. Κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας στο Τέξας το 2019, χαλάζι διαμέτρου σχεδόν 7 εκατοστών κατέστρεψε μονάδες που τροφοδοτούν περίπου 20.000 σπίτια. Οι ασφαλισμένες ζημίες ξεπέρασαν τα 75 εκατομμύρια δολάρια.
Εάν τέτοιες καταστάσεις αγνοηθούν, τότεη εξάπλωση της ηλιακής ενέργειας θα επιβραδυνθεί. Ο κλάδος θα αντιμετωπίσει σημαντικά ασφαλιστικά γεγονότα, απώλεια εσόδων, οικονομικούς κινδύνους και ζητήματα ασφάλειας. Αντίστοιχα, οι εταιρείες θα αρχίσουν να είναι καχύποπτες για την εγκατάσταση πάνελ.
Εάν τα ηλιακά πάνελ καταστρέφονται τόσο εύκολα και υπάρχει πολύς γάμος στην αγορά, ίσως να εγκαταλείψουμε αυτή τη μέθοδο παραγωγής ενέργειας;
Οι επιστήμονες είναι βέβαιοι ότι η ίδια η τεχνολογία παραγωγήςΗ ηλιακή ενέργεια είναι απίστευτα πολλά υποσχόμενη και μπορεί να σώσει ζωές. Για παράδειγμα, όταν 10 εκατομμύρια άνθρωποι έχασαν ρεύμα κατά τη διάρκεια ενός βαθιού παγετού στο Τέξας, υπολογίζεται ότι 111 άνθρωποι πέθαναν και ζημιές 130 δισεκατομμυρίων δολαρίων ήταν μειωμένη και οι ανεμογεννήτριες ήταν αναποτελεσματικές, αλλά η παραγωγή ηλιακής ενέργειας δεν επηρεάστηκε σε μεγάλο βαθμό. Αντιπροσωπεύει το 2% της συνολικής ενέργειας στην πολιτεία.
Πέντε βήματα έχουν διατυπώσει οι ειδικοί για να ξεπεράσουν τα κύρια προβλήματα της ηλιακής ενέργειας
Επιστήμονες και μηχανικοί της ηλιακής ενέργειας, επενδυτές και καταναλωτές έχουν διατυπώσει πέντε βήματα για να βοηθήσουν να γίνει πιο βιώσιμος ο τομέας της ηλιακής ενέργειας.
- Αναπτύξτε την επιστήμη
Οι εργαστηριακές εξετάσεις πρέπει να βελτιωθούν καιμοντέλα υπολογιστών για την αξιολόγηση της απόδοσης των πάνελ επόμενης γενιάς. Οι ερευνητές πρέπει να κατανοήσουν καλύτερα τη διαδικασία υποβάθμισης της συσκευής. Επίσης, οι σύγχρονες δοκιμές πάνελ δεν αντικατοπτρίζουν πάντα τις πραγματικές κλιματικές συνθήκες στις οποίες θα λειτουργήσει. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένα αποτελέσματα.
- Αύξηση των προτύπων ποιότητας
Τα πρότυπα ποιότητας χρησιμοποιούνται ευρέως γιαδοκιμή μεμονωμένων εξαρτημάτων, όπως πάνελ και διόδους. Δεν ισχύουν όμως για ολόκληρο το ηλιακό σύστημα. Εάν η συσκευή δεν συναρμολογηθεί σωστά ή υπάρχουν διαφορές μεταξύ των εξαρτημάτων, όλα αυτά μπορεί να οδηγήσουν σε μείωση της απόδοσης. Ο έλεγχος πρέπει να υπερβαίνει τον έλεγχο μόνο στο εργοστάσιο, χρησιμοποιώντας τυχαία δειγματοληψία και έλεγχο συμμόρφωσης σε κάθε στάδιο της αλυσίδας εφοδιασμού - έτσι λειτουργεί η βιομηχανία τροφίμων. Τα πρότυπα πρέπει επίσης να ενημερώνονται συνεχώς ώστε να αντικατοπτρίζουν την πιο πρόσφατη τεχνολογία.
- Παρακολούθηση βλαβών
Ορισμένοι χειριστές μεγάλων ηλιακών συλλεκτών είναι ήδηχρησιμοποιήστε υπέρυθρες ή ορατές κάμερες σε drones και αεροσκάφη για να εντοπίσετε σφάλματα. Ωστόσο, απαιτούνται πιο προηγμένες αναλυτικές μέθοδοι για τη γρήγορη ανάγνωση και ερμηνεία των δεδομένων απόδοσης του πίνακα. Σε περίπτωση βλάβης, αυτό θα βοηθήσει να ανταποκριθεί γρήγορα και να μειώσει τις απώλειες και τις ζημιές στην παραγωγή. Για αυτούς τους σκοπούς, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα νευρωνικό δίκτυο: θα βοηθήσει στην εύρεση ακόμη και των παραμικρών ελαττωμάτων.
- Κάνοντας διαφανή την παραγωγική διαδικασία
Σπάνια οι κατασκευαστές αναφέρουν πώς ήτανο πίνακας είναι κατασκευασμένος ή αναφέρετε από τι είναι κατασκευασμένος. Λόγω διαταραχών παροχής που σημειώθηκαν κατά τη διάρκεια της πανδημίας, δεν είναι πάντα γνωστό ποια ποιοτικά εξαρτήματα χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία της συσκευής. Οι προγραμματιστές, οι αγοραστές και οι υπεύθυνοι δοκιμών θα πρέπει να ζητούν ακριβείς πληροφορίες σχετικά με το περιεχόμενο της ενότητας.
Για παράδειγμα, όταν χειριστές στο Νιου Τζέρσεϊ εργάζονταν σε μια μεγάλη εγκατάσταση και εξέτασαν το 12% των αναποτελεσματικών μονάδων, ανακαλύφθηκε ότι το πρόβλημα οφειλόταν σε παρατυπίες κατά τη διαδικασία κατασκευής.
- Διαδώστε πληροφορίες
Είναι απαραίτητο να διαδοθούν και να εφαρμοστούν προηγμένεςεμπειρία στην παραγωγή ηλιακών συλλεκτών σε όλο τον κόσμο. Για παράδειγμα, σε περιοχές επιρρεπείς σε τυφώνες. Αυτά είναι απλά βήματα που μπορούν να σώσουν ζωές: χρησιμοποιήστε ισχυρές δομές στήριξης που αντέχουν τους ανέμους καταιγίδας, εγκαταστήστε πλαίσια με μπουλόνια ή σφιγκτήρες πολλαπλών τοποθετήσεων, χρησιμοποιήστε αντικραδασμικούς κοχλίες, τοποθετήστε βραχίονες στήριξης στα δοκάρια, όχι μόνο στην οροφή, και μην εγκαθιστάτε τον πίνακα κοντά στην άκρη.
Όλες αυτές οι μέθοδοι που βελτιώνουν την ποιότητα της εργασίαςΤα ηλιακά πάνελ είναι οικονομικά αποδοτικά σε σύγκριση με τις απώλειες που οφείλονται στην κλιματική αλλαγή. Οι διακοπές ρεύματος λόγω τυφώνων στις Ηνωμένες Πολιτείες κόστισαν 150 δισεκατομμύρια δολάρια μόνο το 2018 και οι πλημμύρες στη Γερμανία το 2022 κόστισαν 11,3 δισεκατομμύρια δολάρια. Η επένδυση στην ποιότητα των ηλιακών συλλεκτών εγγυάται δεκαετίες προσιτής και καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας.
Διαβάστε περισσότερα:
Το μεγαλύτερο γενεαλογικό δέντρο της ανθρωπότητας έδειξε την ιστορία του είδους μας
Οι επιστήμονες κατανοούν γιατί οι τεκτονικές πλάκες αυξάνονται και αναπτύσσονται καθώς λιώνουν οι παγετώνες
Οι φυσικοί έχουν αναδημιουργήσει τις ικανότητες του T-1000 από το "Terminator-2" στο εργαστήριο