האם פאנלים סולאריים מוציאים או חוסכים מיליארדים? מהי הסכנה של אנרגיה ירוקה ללא שליטה

פאנלים סולאריים יכולים לשרוד כפור, הוריקנים ואפילו לאחר סערה, אבל אם אתה עושה אותם

באיכות ירודה, זה יכול להוביל להפסדים של מיליארדי דולרים.

כיצד מתפתחת אנרגיית השמש?

אנרגיה סולארית הפכה פופולרית בכל העולם.מאז 1980, מחירי הפאנלים ירדו פי 100. קיבולת ההתקנה ברחבי העולם צפויה לעלות על 1 טרה-וואט עד 2023, ו-30-100 TW עד 2050. אבל הכל לא כל כך פשוט: פאנלים רבים שנוצרים היום עשויים שלא לשרוד את השנים הללו, מכיוון שאיכותם נותרה בסימן שאלה.

כדי לעקור דלק מאובנים, סולאריהאנרגיה חייבת לעבוד בצורה אמינה - הן באזורים הטרופיים והן בקטבים הצפוניים. גם בזמן סערות, ברד, חום ושלג. עד כה, אנרגיה סולארית הייתה אמינה מאוד. לרוב המודולים יש 25-35 שנות אחריות. ובארה"ב, פחות מ-1% מהפאנלים נכשלים בחמש השנים הראשונות לפעילות.

אם פאנלים סולאריים מחזיקים מעמד כל כך הרבה זמן, מה הבעיה?

כיום מתחילות מערכות אנרגיה סולאריתמקום במקומות לא טיפוסיים שונים, למשל, בהרים או על המים. עיצובים חדשים של תאים, חומרים וטכנולוגיות אריזה גם כן נכנסות לשוק. לכן, גם מבחני כוח צריכים להיות מגוונים יותר. בנוסף, חלק מהרכיבים שעברו בדיקות איכות לפני 10 שנים הופכים היום לפגומים.

מפיקים שרוצים להשתפריעילות אנרגטית והפחתת עלויות, הופכות את המודולים לגדולים ודקים יותר: הם מחברים תאים רבים יחד כדי להגביר את הכוח ולהאיץ את הייצור. שיבושים באספקה ​​אפשריים, למשל, בגלל מגיפה, ולכן חלק מהיצרנים משתמשים ברכיבים זולים, לא איכותיים או אפילו מזויפים

תפעול ותחזוקה באיכות ירודהציוד עולה לחברות שירות עשרות מיליוני דולרים בשנה - הכל בחשמל אבוד. במהלך עשרות השנים, הנתון גדל למיליארדים.

כיצד משפיעה הסביבה על פאנלים סולאריים?

פאנלים סולאריים נחשפים יותר ויותרחשיפה לתנאי מזג אוויר קיצוניים המתרחשים עקב שינויי אקלים. במהלך סערה בטקסס בשנת 2019, ברד בקוטר של כמעט 7 ס"מ הרוס מודולים המפעילים כ-20,000 בתים. ההפסדים המבוטחים עלו על 75 מיליון דולר.

אם מתעלמים ממצבים כאלה, אזהתפשטות אנרגיית השמש תאט. המגזר יתמודד עם אירועי ביטוח גדולים, אובדן הכנסות, סיכונים פיננסיים ובעיות אבטחה. בהתאם לכך, תאגידים יתחילו לחשוד בהתקנת לוחות.

אם כל כך קל להרוס פאנלים סולאריים ויש הרבה נישואים בשוק, אולי תנטוש את השיטה הזו של הפקת אנרגיה?

מדענים בטוחים כי טכנולוגיית הייצור עצמהאנרגיה סולארית מבטיחה להפליא ויכולה להציל חיים. לדוגמה, כאשר 10 מיליון אנשים איבדו חשמל במהלך הקפאה עמוקה בטקסס, ארה"ב, על פי ההערכות 111 אנשים מתו ונזקים של 130 מיליארד דולר. הכוח התרמי ירד וטורבינות הרוח לא היו יעילות, אך ייצור האנרגיה הסולארית לא הושפע במידה רבה. זה מהווה 2% מכלל האנרגיה במדינה.

חמישה שלבים מומחים גיבשו להתגבר על הבעיות העיקריות של אנרגיה סולארית

מדעני ומהנדסי אנרגיה סולארית, משקיעים וצרכנים גיבשו חמישה שלבים שיעזרו להפוך את מגזר האנרגיה הסולארית לבר-קיימא יותר.

• לפתח מדע

יש לשפר בדיקות מעבדה ומודלים ממוחשבים להערכת הביצועים של פאנלים מהדור הבא. החוקרים צריכים להבין טוב יותר את תהליך השפלה של המכשיר. כמו כן, מבחני פאנל מודרניים לא תמיד משקפים את תנאי האקלים בפועל שבהם הוא יפעל. זה עלול להוביל לתוצאות שגויות.

• להעלות את תקני האיכות

תקני איכות נמצאים בשימוש נרחב עבורבדיקת רכיבים בודדים, כגון פאנלים ודיודות. אבל הם לא חלים על כל מערכת השמש. אם המכשיר אינו מורכב כהלכה או שיש הבדלים בין הרכיבים, כל זה יכול להוביל לירידה בביצועים. הבקרה צריכה להיות מעבר לבדיקה רק במפעל, באמצעות דגימה אקראית ובדיקת עמידה בכל שלב בשרשרת האספקה ​​- כך עובדת תעשיית המזון. כמו כן, יש להתעדכן כל הזמן בתקנים כדי לשקף את הטכנולוגיה העדכנית ביותר.

• איתור תקלות

כמה מפעילים של פאנלים סולאריים גדולים כברהשתמש במצלמות אינפרא אדום או גלויות במזל"טים ובמטוסים כדי לאתר תקלות. אבל יש צורך בשיטות אנליטיות מתקדמות יותר כדי לקרוא ולפרש במהירות נתוני ביצועי פאנל. במקרה של תקלה, זה יעזור להגיב במהירות ולצמצם הפסדי ייצור ונזקים. למטרות אלה, אתה יכול להשתמש ברשת עצבית: זה יעזור למצוא אפילו את הפגמים הקטנים ביותר.

• הפיכת תהליך הייצור לשקוף

לעיתים רחוקות יצרנים מדווחים איך זה היההפאנל עשוי, או רשום ממה הוא עשוי. עקב שיבושים באספקה ​​שהתרחשו במהלך המגיפה, לא תמיד ידוע באילו רכיבים איכותיים נעשה שימוש ליצירת המכשיר. מפתחים, קונים ובודקים צריכים לבקש מידע מדויק על תוכן המודול.

לדוגמה, כאשר מפעילים בניו ג'רזי עבדו במתקן גדול ובחנו 12% מהמודולים הלא יעילים, התגלה שהבעיה נבעה מאי סדרים במהלך תהליך הייצור.

• הפיצו מידע

יש צורך להפיץ וליישם מתקדמיםניסיון בייצור פאנלים סולאריים ברחבי העולם. לדוגמה, באזורים המועדים להוריקנים. אלו הם שלבים פשוטים שיכולים להציל חיים: השתמשו במבנים תומכים חזקים שיכולים לעמוד ברוחות סערה, התקנת מסגרות מוברגות או מהדקים מרובי חיבורים, שימוש בברגים עמידים בפני רעידות, הצב סוגרי הרכבה בקורות, לא רק בגג, וכן אל תתקין פאנל קרוב לקצה.

כל השיטות הללו שמשפרות את איכות העבודהפאנלים סולאריים חסכוניים בהשוואה להפסדים כתוצאה משינויי אקלים. הפסקות חשמל עקב סופות הוריקן בארה"ב עלו 150 מיליארד דולר רק ב-2018, והצפות בגרמניה ב-2022 עלו 11.3 מיליארד דולר. השקעה באיכות הפאנלים הסולאריים מבטיחה עשרות שנים של חשמל במחיר סביר ונקי.

קרא עוד:

עץ המשפחה הגדול ביותר של האנושות הראה את ההיסטוריה של המין שלנו

מדענים מבינים מדוע לוחות טקטוניים עולים וגדלים ככל שהקרחונים נמסים

פיזיקאים שיחזרו את היכולות של ה-T-1000 מה-"Terminator-2" במעבדה