Zonnepanelen kunnen vorst, orkanen en zelfs na een storm overleven, als je ze maar maakt
Hoe ontwikkelt zonne-energie zich?
Zonne-energie is over de hele wereld populair geworden.Sinds 1980 zijn de paneelprijzen honderd keer gedaald. De wereldwijde installatiecapaciteit zal naar verwachting in 2023 meer dan 1 terawatt bedragen, en in 2050 30 tot 100 TW. Maar alles is niet zo eenvoudig; veel panelen die vandaag de dag worden gemaakt, overleven deze jaren misschien niet, omdat hun kwaliteit twijfelachtig blijft.
Om fossiele brandstoffen te vervangen, zonne-energieenergie moet betrouwbaar werken - zowel in de tropen als op de noordpolen. Zelfs tijdens storm, hagel, hitte en sneeuw. Tot nu toe is zonne-energie zeer betrouwbaar gebleken. Op de meeste modules zit 25-35 jaar garantie. En in de VS faalt minder dan 1% van de panelen binnen de eerste vijf jaar dat ze in bedrijf zijn.
Als zonnepanelen zo lang meegaan, wat is dan het probleem?
Vandaag beginnen zonne-energiesystemenplaats op verschillende atypische plekken, bijvoorbeeld in de bergen of op het water. Er komen ook nieuwe celontwerpen, materialen en verpakkingstechnologieën op de markt. Daarom moeten ook krachttesten diverser worden. Bovendien zijn sommige componenten die 10 jaar geleden de kwaliteitstests hebben doorstaan, vandaag defect geraakt.
Producenten die willen verbeterenenergie-efficiëntie en kostenreductie, maken de modules groter en dunner: ze verbinden veel cellen met elkaar om het vermogen te vergroten en de productie te versnellen. Onderbrekingen van de levering zijn mogelijk, bijvoorbeeld als gevolg van een pandemie, dus sommige fabrikanten gebruiken goedkope componenten van lage kwaliteit of zelfs nepcomponenten
Bediening en onderhoud van slechte kwaliteitapparatuur kost nutsvoorzieningen tientallen miljoenen dollars per jaar – allemaal verloren elektriciteit. In de loop van de decennia groeit dit aantal tot miljarden.
Welke invloed heeft het milieu op zonnepanelen?
Zonnepanelen worden steeds meer blootgesteldblootstelling aan extreme weersomstandigheden die optreden als gevolg van klimaatverandering. Tijdens een storm in Texas in 2019 verwoestte hagel met een diameter van bijna 7 cm de modules die ongeveer 20.000 huizen van stroom voorzien. Verzekerde verliezen overschreden $ 75 miljoen.
Als dergelijke situaties worden genegeerd, dan:de verspreiding van zonne-energie zal vertragen. De sector krijgt te maken met grote verzekerde gebeurtenissen, inkomstenderving, financiële risico's en veiligheidskwesties. Bedrijven zullen dan ook wantrouwend gaan staan tegenover de installatie van panelen.
Als zonnepanelen zo gemakkelijk te vernietigen zijn en er veel huwelijken op de markt zijn, misschien afzien van deze methode van energieopwekking?
Wetenschappers zijn ervan overtuigd dat de productietechnologie zelfZonne-energie is ongelooflijk veelbelovend en kan levens redden. Toen bijvoorbeeld 10 miljoen mensen de stroom verloren tijdens een diepvries in Texas, VS, stierven naar schatting 111 mensen en werd er 130 miljard dollar aan schade geleden. De thermische energie was uitgevallen en de windturbines waren inefficiënt, maar de productie van zonne-energie bleef grotendeels onaangetast. Het is goed voor 2% van alle energie in de staat.
Vijf stappen die experts hebben geformuleerd om de belangrijkste problemen van zonne-energie op te lossen
Wetenschappers en ingenieurs op het gebied van zonne-energie, investeerders en consumenten hebben vijf stappen geformuleerd om de zonne-energiesector duurzamer te maken.
- Wetenschap ontwikkelen
Laboratoriumtests moeten worden verbeterd encomputermodellen om de prestaties van panelen van de volgende generatie te evalueren. Onderzoekers moeten het degradatieproces van het apparaat beter begrijpen. Bovendien weerspiegelen moderne paneeltests niet altijd de werkelijke klimaatomstandigheden waarin het zal werken. Dit kan tot foutieve resultaten leiden.
- Verhoog de kwaliteitsnormen
Kwaliteitsnormen worden veel gebruikt voor:testen van individuele componenten, zoals panelen en diodes. Maar ze zijn niet van toepassing op het hele zonnestelsel. Als het apparaat niet correct is gemonteerd of als er verschillen zijn tussen de componenten, kan dit alles leiden tot prestatieverlies. Controle moet verder gaan dan alleen controle in de fabriek, door middel van willekeurige steekproeven en controle op naleving in elke fase van de toeleveringsketen - zo werkt de voedingsindustrie. Normen moeten ook voortdurend worden bijgewerkt om de nieuwste technologie weer te geven.
- Storingen opsporen
Sommige exploitanten van grote zonnepanelen zijn algebruik infrarood of zichtbare camera's op drones en vliegtuigen om storingen op te sporen. Maar er zijn meer geavanceerde analytische methoden nodig om de prestatiegegevens van het panel snel te kunnen lezen en interpreteren. In het geval van een storing helpt dit om snel te reageren en productieverliezen en schade te verminderen. Voor deze doeleinden kunt u een neuraal netwerk gebruiken: het zal helpen bij het vinden van zelfs de kleinste gebreken.
- Het productieproces transparant maken
Zelden melden fabrikanten hoe het washet paneel is gemaakt, of vermeld waar het van gemaakt is. Door leveringsonderbrekingen die zich tijdens de pandemie hebben voorgedaan, is het niet altijd bekend welke kwaliteitscomponenten zijn gebruikt om het apparaat te maken. Ontwikkelaars, kopers en testers moeten nauwkeurige informatie over module-inhoud opvragen.
Toen operators in New Jersey bijvoorbeeld in een grote fabriek werkten en 12% van de inefficiënte modules onderzochten, werd ontdekt dat het probleem te wijten was aan onregelmatigheden tijdens het productieproces.
- Informatie verspreiden
Het is noodzakelijk om geavanceerde te verspreiden en te implementerenervaring in de productie van zonnepanelen over de hele wereld. Bijvoorbeeld in regio's die gevoelig zijn voor orkanen. Dit zijn eenvoudige stappen die levens kunnen redden: gebruik sterke ondersteunende structuren die bestand zijn tegen stormwinden, installeer geschroefde frames of multi-mount klemmen, gebruik trillingsbestendige bouten, plaats montagebeugels in de spanten, niet alleen in het dak, en installeer het paneel niet dicht bij de rand.
Al deze methoden die de kwaliteit van het werk verbeterenzonnepanelen zijn kostenbesparend in vergelijking met verliezen als gevolg van klimaatverandering. Stroomstoringen als gevolg van orkanen in de Verenigde Staten kosten alleen al in 2018 $ 150 miljard, en overstromingen in Duitsland in 2022 kosten $ 11,3 miljard. Investeren in de kwaliteit van zonnepanelen garandeert tientallen jaren betaalbare en schone elektriciteit.
Lees verder:
De grootste stamboom van de mensheid toonde de geschiedenis van onze soort
Wetenschappers begrijpen waarom tektonische platen stijgen en groeien als gletsjers smelten
Natuurkundigen hebben de mogelijkheden van de T-1000 van de "Terminator-2" in het laboratorium nagebootst