Saulės baterijos gali išgyventi šalčius, uraganus ir net po audros, bet jei jas pagaminsite
Kaip vystosi saulės energija?
Saulės energija išpopuliarėjo visame pasaulyje.Nuo 1980 metų plokščių kainos sumažėjo 100 kartų. Numatoma, kad įrenginių pajėgumai visame pasaulyje iki 2023 m. viršys 1 teravatą, o iki 2050 m. – 30–100 TW. Tačiau viskas nėra taip paprasta, daugelis šiandien sukurtų plokščių gali neatlaikyti šių metų, nes jų kokybė išlieka abejotina.
Išstumti iškastinį kurą, saulės energijąenergija turi veikti patikimai – tiek tropikuose, tiek šiaurės ašigalyje. Net audros, krušos, karščio ir sniego metu. Iki šiol saulės energija buvo labai patikima. Daugumai modulių suteikiama 25-35 metų garantija. O JAV per pirmuosius penkerius eksploatavimo metus sugenda mažiau nei 1 % plokščių.
Jei saulės baterijos taip ilgai tarnauja, kokia problema?
Šiandien pradedamos kurti saulės energijos sistemosvieta įvairiose netipinėse vietose, pavyzdžiui, kalnuose ar ant vandens. Į rinką taip pat patenka naujų elementų dizaino, medžiagų ir pakavimo technologijų. Todėl ir jėgos testai turėtų tapti įvairesni. Be to, kai kurie komponentai, kurie kokybės testus išlaikė prieš 10 metų, šiandien tampa brokuoti.
Gamintojai, norintys tobulėtienergijos vartojimo efektyvumas ir sąnaudų mažinimas, todėl moduliai tampa didesni ir plonesni: jie sujungia daugybę elementų, kad padidintų galią ir pagreitintų gamybą. Galimi tiekimo sutrikimai, pavyzdžiui, dėl pandemijos, todėl kai kurie gamintojai naudoja pigius, žemos kokybės ar net netikrus komponentus
Prastos kokybės eksploatavimas ir priežiūraįranga komunalinėms paslaugoms kainuoja dešimtis milijonų dolerių per metus – visa tai išeikvota elektros energija. Per kelis dešimtmečius šis skaičius išauga iki milijardų.
Kaip aplinka veikia saulės baterijas?
Saulės baterijos yra vis labiau atvirosekstremalios oro sąlygos, atsirandančios dėl klimato kaitos. Per 2019 metų audrą Teksase beveik 7 cm skersmens kruša sunaikino modulius, maitinančius apie 20 000 namų. Apdraustieji nuostoliai viršijo 75 mln.
Jei tokios situacijos ignoruojamos, tadasulėtės saulės energijos plitimas. Sektoriaus laukia dideli draudiminiai įvykiai, pajamų praradimas, finansinė rizika ir saugumo problemos. Atitinkamai, korporacijoms ims kilti įtarimų dėl plokščių montavimo.
Jei saulės baterijas taip lengva sunaikinti, o rinkoje daug santuokų, gal atsisakyti šio energijos gamybos būdo?
Mokslininkai įsitikinę, kad pati gamybos technologijaSaulės energija yra neįtikėtinai perspektyvi ir gali išgelbėti gyvybes. Pavyzdžiui, kai 10 milijonų žmonių prarado elektrą per gilų užšalimą Teksase, JAV, žuvo 111 žmonių ir 130 milijardų dolerių buvo padaryta žala, o vėjo turbinos buvo neefektyvios, tačiau saulės energijos gamyba iš esmės nebuvo paveikta. Tai sudaro 2% visos valstybės energijos.
Ekspertai suformulavo penkis žingsnius, kaip įveikti pagrindines saulės energijos problemas
Saulės energijos mokslininkai ir inžinieriai, investuotojai ir vartotojai suformulavo penkis žingsnius, kurie padėtų saulės energijos sektoriui padaryti tvaresnį.
- Plėtoti mokslą
Laboratorinius tyrimus reikia tobulinti irkompiuteriniai modeliai, skirti įvertinti naujos kartos plokščių veikimą. Tyrėjai turi geriau suprasti prietaiso degradacijos procesą. Be to, šiuolaikiniai skydų bandymai ne visada atspindi faktines klimato sąlygas, kuriomis jis veiks. Tai gali lemti klaidingus rezultatus.
- Pakelti kokybės standartus
Kokybės standartai yra plačiai naudojamiatskirų komponentų, tokių kaip plokštės ir diodai, bandymas. Tačiau jie netaikomi visai saulės sistemai. Jei prietaisas surinktas neteisingai arba yra skirtumų tarp komponentų, visa tai gali sumažinti našumą. Kontrolė turėtų neapsiriboti tik gamykloje atliekama patikra, atsitiktine atranka ir atitikties tikrinimu kiekviename tiekimo grandinės etape – taip veikia maisto pramonė. Standartai taip pat turi būti nuolat atnaujinami, kad atspindėtų naujausias technologijas.
- Stebėkite gedimus
Kai kurie didelių saulės baterijų operatoriai jau yragedimams nustatyti naudokite bepiločių orlaivių ir infraraudonųjų spindulių kameras. Tačiau norint greitai nuskaityti ir interpretuoti skydelio veikimo duomenis, reikalingi pažangesni analizės metodai. Gedimo atveju tai padės greitai reaguoti ir sumažinti gamybos nuostolius bei žalą. Šiems tikslams galite naudoti neuroninį tinklą: jis padės rasti net menkiausius trūkumus.
- Gamybos proceso skaidrumas
Retai gamintojai praneša, kaip buvoskydelis pagamintas, arba nurodykite, iš ko jis pagamintas. Dėl pandemijos metu įvykusių tiekimo sutrikimų ne visada žinoma, kokios kokybės komponentai buvo panaudoti kuriant įrenginį. Kūrėjai, pirkėjai ir bandytojai turėtų prašyti tikslios informacijos apie modulio turinį.
Pavyzdžiui, kai operatoriai Naujajame Džersyje dirbo didelėje gamykloje ir ištyrė 12 % neefektyvių modulių, buvo nustatyta, kad problema atsirado dėl gamybos proceso pažeidimų.
- Skleisti informaciją
Būtina skleisti ir įgyvendinti pažangiassaulės baterijų gamybos patirtį visame pasaulyje. Pavyzdžiui, regionuose, kuriuose gali kilti uraganų. Tai paprasti žingsniai, galintys išgelbėti gyvybes: naudokite tvirtas laikančias konstrukcijas, kurios gali atlaikyti audros vėją, montuokite varžtais tvirtinamus rėmus arba kelių tvirtinimo spaustukus, naudokite vibracijai atsparius varžtus, tvirtinimo kronšteinus įdėkite į gegnes, ne tik ant stogo, ir nemontuokite plokštės arti krašto.
Visi šie metodai gerina darbo kokybęsaulės baterijos yra ekonomiškos, palyginti su nuostoliais dėl klimato kaitos. Vien 2018 metais JAV dėl uraganų nutrūkę elektros energijos tiekimo darbai kainavo 150 milijardų dolerių, o potvyniai Vokietijoje 2022 metais kainavo 11,3 milijardo. Investavimas į saulės baterijų kokybę garantuoja prieinamą ir švarią elektros energiją dešimtmečius.
Skaityti daugiau:
Didžiausias žmonijos šeimos medis parodė mūsų rūšies istoriją
Mokslininkai supranta, kodėl tirpstant ledynams tektoninės plokštės kyla ir auga
Fizikai laboratorijoje atkūrė T-1000 sugebėjimus iš „Terminatoriaus-2“