Aurinkopaneelit selviävät pakkasista, hurrikaaneista ja jopa myrskyn jälkeen, mutta jos teet niitä
Miten aurinkoenergia kehittyy?
Aurinkoenergiasta on tullut suosittua kaikkialla maailmassa.Vuodesta 1980 lähtien paneelien hinnat ovat laskeneet 100 kertaa. Asennuskapasiteetin maailmanlaajuisesti odotetaan ylittävän 1 terawatin vuoteen 2023 mennessä ja 30–100 TW vuoteen 2050 mennessä. Mutta kaikki ei ole niin yksinkertaista, että monet nykyään luodut paneelit eivät välttämättä selviä näistä vuosista, koska niiden laatu on edelleen kyseenalainen.
Syrjäyttää fossiiliset polttoaineet, aurinkoenergian on toimittava luotettavasti - sekä tropiikissa että pohjoisnavoilla. Jopa myrskyjen, rakeiden, helteiden ja lumen aikana. Tähän asti aurinkoenergia on ollut erittäin luotettavaa. Useimmilla moduuleilla on 25-35 vuoden takuu. Ja Yhdysvalloissa alle 1 % paneeleista epäonnistuu viiden ensimmäisen käyttövuoden aikana.
Jos aurinkopaneelit kestävät näin kauan, mikä on ongelma?
Tänään aurinkoenergiajärjestelmät alkavatsijoittaa erilaisiin epätyypillisiin paikkoihin, esimerkiksi vuorille tai vesille. Myös uusia solumalleja, materiaaleja ja pakkaustekniikoita tulee markkinoille. Siksi myös vahvuustestien tulisi monipuolistua. Lisäksi jotkin 10 vuotta sitten laatutestit läpäisseet komponentit ovat nykyään viallisia.
Tuottajat haluavat parantaaenergiatehokkuus ja kustannusten aleneminen, tekevät moduuleista suurempia ja ohuempia: ne yhdistävät useita kennoja yhteen tehon lisäämiseksi ja tuotannon nopeuttamiseksi. Toimitushäiriöt ovat mahdollisia esimerkiksi pandemian vuoksi, joten jotkut valmistajat käyttävät halpoja, heikkolaatuisia tai jopa väärennettyjä komponentteja
Huonolaatuinen toiminta ja huoltolaitteet maksavat yleishyödyllisille kymmeniä miljoonia dollareita vuodessa – kaikki sähkökatkona. Vuosikymmenten aikana luku kasvaa miljardeihin.
Miten ympäristö vaikuttaa aurinkopaneeleihin?
Aurinkopaneelit ovat yhä enemmän esilläaltistuminen ilmastonmuutoksen aiheuttamille äärimmäisille sääolosuhteille. Texasin myrskyssä vuonna 2019 halkaisijaltaan lähes 7 cm:n rakeet tuhosivat noin 20 000 kodin virtaa antavia moduuleja. Vakuutetut vahingot ylittivät 75 miljoonaa dollaria.
Jos tällaiset tilanteet jätetään huomiotta, niinaurinkoenergian leviäminen hidastuu. Sektoria kohtaa suuria vakuutustapahtumia, tulonmenetyksiä, taloudellisia riskejä ja turvallisuusongelmia. Näin ollen yritykset alkavat epäillä paneelien asennusta.
Jos aurinkopaneelit on niin helppo tuhota ja markkinoilla on paljon avioliittoa, ehkä hylätä tämä energiantuotantomenetelmä?
Tutkijat ovat vakuuttuneita siitä, että itse tuotantotekniikkaAurinkoenergia on uskomattoman lupaavaa ja voi pelastaa ihmishenkiä. Esimerkiksi kun 10 miljoonaa ihmistä menetti sähkön syvän jäätymisen aikana Texasissa, Yhdysvalloissa, arviolta 111 ihmistä kuoli ja 130 miljardin dollarin vahingot kärsivät lämpövoimasta ja tuuliturbiinit olivat tehottomia, mutta aurinkoenergian tuotanto ei vaikuttanut suurelta osin. Se muodostaa 2 % kaikesta valtion energiasta.
Asiantuntijat ovat laatineet viisi askelta aurinkoenergian tärkeimpien ongelmien ratkaisemiseksi
Aurinkoenergiatutkijat ja -insinöörit, sijoittajat ja kuluttajat ovat muotoilleet viisi vaihetta, jotka auttavat tekemään aurinkoenergia-alasta kestävämmän.
- Kehitä tiedettä
Laboratoriokokeita on parannettava jatietokonemalleja seuraavan sukupolven paneelien suorituskyvyn arvioimiseksi. Tutkijoiden on ymmärrettävä paremmin laitteen hajoamisprosessi. Nykyaikaiset paneelitestit eivät myöskään aina heijasta todellisia ilmasto-olosuhteita, joissa se toimii. Tämä voi johtaa virheellisiin tuloksiin.
- Nosta laatustandardeja
Laatustandardeja käytetään laajastiyksittäisten komponenttien, kuten paneelien ja diodien, testaus. Mutta ne eivät koske koko aurinkokuntaa. Jos laitetta ei ole koottu oikein tai komponenttien välillä on eroja, kaikki tämä voi johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen. Valvonnan tulee olla muutakin kuin vain tehtaalla tapahtuvaa tarkastamista, satunnaisotantaa ja vaatimustenmukaisuuden tarkistamista toimitusketjun jokaisessa vaiheessa – näin elintarviketeollisuus toimii. Standardeja on myös jatkuvasti päivitettävä vastaamaan uusinta teknologiaa.
- Etsi vikoja
Jotkut suurten aurinkopaneelien operaattorit ovat jokäytä infrapuna- tai näkyviä kameroita droneissa ja lentokoneissa vikojen jäljittämiseen. Mutta tarvitaan kehittyneempiä analyyttisiä menetelmiä paneelin suorituskykytietojen nopeaan lukemiseen ja tulkitsemiseen. Vian sattuessa tämä auttaa reagoimaan nopeasti ja vähentämään tuotantohäviöitä ja vahinkoja. Näihin tarkoituksiin voit käyttää hermoverkkoa: se auttaa löytämään pienimmätkin puutteet.
- Tuotantoprosessin läpinäkyvyys
Harvoin valmistajat kertovat, miten se olipaneeli on tehty, tai luettele, mistä se on tehty. Pandemian aikana sattuneiden toimitushäiriöiden vuoksi ei aina tiedetä, mitä laadukkaita komponentteja laitteen luomisessa on käytetty. Kehittäjien, ostajien ja testaajien tulee pyytää tarkkoja tietoja moduulin sisällöstä.
Esimerkiksi kun operaattorit New Jerseyssä työskentelivät suuressa tehtaassa ja tutkivat 12 prosenttia tehottomista moduuleista, havaittiin, että ongelma johtui valmistusprosessin epäsäännöllisyyksistä.
- Levitä tietoa
On tarpeen levittää ja toteuttaa edistyneitäkokemusta aurinkopaneelien tuotannosta ympäri maailmaa. Esimerkiksi hurrikaaneille alttiilla alueilla. Nämä ovat yksinkertaisia vaiheita, jotka voivat pelastaa ihmishenkiä: käytä vahvoja tukirakenteita, jotka kestävät myrskytuulen, asenna pulttikehykset tai moniasennettavat puristimet, käytä tärinänkestäviä pultteja, aseta asennuskannattimet kattopalkkiin, ei vain kattoon, ja älä asenna paneelia lähelle reunaa.
Kaikki nämä menetelmät parantavat työn laatuaaurinkopaneelit ovat kustannustehokkaita verrattuna ilmastonmuutoksen aiheuttamiin tappioihin. Hurrikaanien aiheuttamat sähkökatkot Yhdysvalloissa maksoivat 150 miljardia dollaria pelkästään vuonna 2018 ja tulvat Saksassa 11,3 miljardia dollaria vuonna 2022. Investointi aurinkopaneelien laatuun takaa vuosikymmeniä edullista ja puhdasta sähköä.
Lue lisää:
Ihmiskunnan suurin sukupuu esitti lajimme historian
Tutkijat ymmärtävät, miksi tektoniset levyt nousevat ja kasvavat jäätiköiden sulaessa
Fyysikot ovat luoneet uudelleen T-1000:n kyvyt "Terminaattori-2:sta" laboratoriossa