I pannelli solari possono sopravvivere alle gelate, agli uragani e anche dopo una tempesta, ma se li produci tu
Come si sta sviluppando l'energia solare?
L’energia solare è diventata popolare in tutto il mondo.Dal 1980 i prezzi dei pannelli sono diminuiti di 100 volte. Si prevede che la capacità di installazione in tutto il mondo supererà 1 terawatt entro il 2023 e 30-100 TW entro il 2050. Ma non tutto è così semplice; molti pannelli creati oggi potrebbero non sopravvivere in questi anni, poiché la loro qualità rimane in discussione.
Per sostituire i combustibili fossili, il solarel'energia deve funzionare in modo affidabile, sia ai tropici che ai poli settentrionali. Anche durante temporali, grandine, caldo e neve. Fino ad ora, l’energia solare è stata molto affidabile. La maggior parte dei moduli ha una garanzia di 25-35 anni. E negli Stati Uniti, meno dell’1% dei pannelli si guasta entro i primi cinque anni di funzionamento.
Se i pannelli solari durano così a lungo, qual è il problema?
Oggi iniziano gli impianti solariposto in diversi luoghi atipici, ad esempio in montagna o sull'acqua. Stanno entrando nel mercato anche nuovi design di celle, materiali e tecnologie di imballaggio. Pertanto, anche i test di forza dovrebbero diventare più diversificati. Inoltre, alcuni componenti che hanno superato i test di qualità 10 anni fa diventano oggi difettosi.
Produttori che cercano di migliorareefficienza energetica e riduzione dei costi, rendono i moduli più grandi e sottili: collegano tra loro molte celle per aumentare la potenza e velocizzare la produzione. Sono possibili interruzioni della fornitura, ad esempio a causa di una pandemia, quindi alcuni produttori utilizzano componenti economici, di bassa qualità o addirittura falsi
Funzionamento e manutenzione di scarsa qualitàle attrezzature costano alle società di servizi pubblici decine di milioni di dollari all’anno, tutto in elettricità sprecata. Nel corso dei decenni, la cifra cresce fino a miliardi.
In che modo l'ambiente influisce sui pannelli solari?
I pannelli solari sono sempre più espostiesposizione a condizioni meteorologiche estreme dovute al cambiamento climatico. Durante una tempesta in Texas nel 2019, la grandine di quasi 7 cm di diametro ha distrutto moduli che alimentano circa 20.000 case. Le perdite assicurate hanno superato i 75 milioni di dollari.
Se tali situazioni vengono ignorate, allorala diffusione dell'energia solare rallenterà. Il settore dovrà affrontare grandi eventi assicurati, perdita di entrate, rischi finanziari e problemi di sicurezza. Di conseguenza, le aziende inizieranno a sospettare dell'installazione di pannelli.
Se i pannelli solari sono così facili da distruggere e c'è molto matrimonio sul mercato, forse abbandonare questo metodo di generazione di energia?
Gli scienziati sono fiduciosi che la tecnologia di produzione stessaL’energia solare è incredibilmente promettente e può salvare vite umane. Ad esempio, quando 10 milioni di persone persero l’elettricità durante un gelo in Texas, negli Stati Uniti, morirono circa 111 persone e si verificarono danni per 130 miliardi di dollari. L’energia termica venne interrotta e le turbine eoliche erano inefficienti, ma la produzione di energia solare rimase in gran parte inalterata. Rappresenta il 2% di tutta l'energia nello stato.
Cinque passi gli esperti hanno formulato per superare i principali problemi dell'energia solare
Scienziati e ingegneri, investitori e consumatori dell’energia solare hanno formulato cinque passaggi per contribuire a rendere il settore dell’energia solare più sostenibile.
- Sviluppa la scienza
I test di laboratorio devono essere migliorati emodelli computerizzati per valutare le prestazioni dei pannelli di prossima generazione. I ricercatori devono comprendere meglio il processo di degrado del dispositivo. Inoltre, i moderni panel test non sempre riflettono le effettive condizioni climatiche in cui opererà. Ciò potrebbe portare a risultati errati.
- Innalzare gli standard di qualità
Gli standard di qualità sono ampiamente utilizzati pertestare i singoli componenti, come pannelli e diodi. Ma non si applicano all'intero sistema solare. Se il dispositivo non è assemblato correttamente o ci sono differenze tra i componenti, tutto ciò può comportare un calo delle prestazioni. Il controllo dovrebbe andare oltre il semplice controllo in fabbrica, utilizzando campionamenti casuali e verificando la conformità in ogni fase della catena di approvvigionamento: ecco come funziona l'industria alimentare. Anche gli standard devono essere costantemente aggiornati per riflettere la tecnologia più recente.
- Rintraccia i guasti
Alcuni operatori di grandi pannelli solari lo sono giàutilizzare telecamere a infrarossi o visibili su droni e aerei per rintracciare i guasti. Ma sono necessari metodi analitici più avanzati per leggere e interpretare rapidamente i dati sulle prestazioni del pannello. In caso di guasto, ciò contribuirà a reagire rapidamente e a ridurre le perdite di produzione e i danni. Per questi scopi, puoi utilizzare una rete neurale: ti aiuterà a trovare anche i più piccoli difetti.
- Rendere trasparente il processo produttivo
Raramente i produttori riferiscono com'erail pannello è fatto, o elencare di cosa è fatto. A causa delle interruzioni della fornitura verificatesi durante la pandemia, non è sempre noto quali componenti di qualità siano stati utilizzati per creare il dispositivo. Sviluppatori, acquirenti e tester devono richiedere informazioni accurate sul contenuto del modulo.
Ad esempio, quando gli operatori del New Jersey hanno lavorato in una grande struttura ed hanno esaminato il 12% dei moduli inefficienti, hanno scoperto che il problema era dovuto a irregolarità durante il processo di produzione.
- Diffondere informazioni
È necessario diffondere e implementare avanzatiesperienza nella produzione di pannelli solari in tutto il mondo. Ad esempio, nelle regioni soggette agli uragani. Questi sono semplici passaggi che possono salvare vite umane: utilizzare robuste strutture di supporto in grado di resistere ai venti di tempesta, installare telai imbullonati o morsetti multi-montaggio, utilizzare bulloni resistenti alle vibrazioni, posizionare staffe di montaggio nelle travi, non solo nel tetto e non installare il pannello vicino al bordo.
Tutti questi metodi che migliorano la qualità del lavoroi pannelli solari sono convenienti rispetto alle perdite dovute al cambiamento climatico. Le interruzioni di corrente dovute agli uragani negli Stati Uniti sono costate 150 miliardi di dollari nel solo 2018 e le inondazioni in Germania nel 2022 sono costate 11,3 miliardi di dollari.Investire nella qualità dei pannelli solari garantisce decenni di elettricità pulita e conveniente.
Leggi di più:
Il più grande albero genealogico dell'umanità ha mostrato la storia della nostra specie
Gli scienziati capiscono perché le placche tettoniche si alzano e crescono mentre i ghiacciai si sciolgono
I fisici hanno ricreato le abilità del T-1000 dal "Terminator-2" in laboratorio