Os painéis solares podem sobreviver a geadas, furacões e até mesmo depois de uma tempestade, mas se você os fizer
Como a energia solar está se desenvolvendo?
A energia solar se tornou popular em todo o mundo.Desde 1980, os preços dos painéis caíram 100 vezes. Espera-se que a capacidade de instalação em todo o mundo exceda 1 terawatt até 2023 e 30–100 TW até 2050. Mas nem tudo é tão simples; muitos painéis que se criam hoje podem não sobreviver a estes anos, pois a sua qualidade permanece em questão.
Para substituir os combustíveis fósseis, a energia solara energia deve funcionar de forma confiável - tanto nos trópicos como nos pólos norte. Mesmo durante tempestades, granizo, calor e neve. Até agora, a energia solar tem sido muito confiável. A maioria dos módulos tem garantia de 25 a 35 anos. E nos EUA, menos de 1% dos painéis falham nos primeiros cinco anos de operação.
Se os painéis solares duram tanto tempo, qual é o problema?
Hoje, os sistemas de energia solar estão começandolugar em diferentes lugares atípicos, por exemplo, nas montanhas ou na água. Novos designs de células, materiais e tecnologias de embalagem também estão entrando no mercado. Portanto, os testes de resistência também devem se tornar mais diversificados. Além disso, alguns componentes que passaram nos testes de qualidade há 10 anos tornam-se defeituosos hoje.
Produtores que procuram melhorareficiência energética e redução de custos, tornam os módulos maiores e mais finos: eles conectam muitas células para aumentar a potência e acelerar a produção. As interrupções no fornecimento são possíveis, por exemplo, devido a uma pandemia, por isso alguns fabricantes usam componentes baratos, de baixa qualidade ou até falsificados
Operação e manutenção de baixa qualidadeequipamentos custam às concessionárias dezenas de milhões de dólares por ano - tudo em perda de eletricidade. Ao longo das décadas, o número cresce para bilhões.
Como o ambiente afeta os painéis solares?
Os painéis solares estão cada vez mais expostosexposição a condições climáticas extremas que ocorrem devido às mudanças climáticas. Durante uma tempestade no Texas em 2019, granizos de quase 7 cm de diâmetro destruíram módulos que abastecem cerca de 20.000 casas. As perdas seguradas ultrapassaram US$ 75 milhões.
Se tais situações forem ignoradas, entãoa propagação da energia solar diminuirá. O setor enfrentará grandes eventos segurados, perda de receita, riscos financeiros e problemas de segurança. Assim, as corporações começarão a desconfiar da instalação de painéis.
Se os painéis solares são tão fáceis de destruir e há muito casamento no mercado, quem sabe abandonar esse método de geração de energia?
Os cientistas estão confiantes de que a própria tecnologia de produçãoA energia solar é incrivelmente promissora e pode salvar vidas. Por exemplo, quando 10 milhões de pessoas perderam energia durante um congelamento profundo no Texas, EUA, estima-se que 111 pessoas morreram e 130 mil milhões de dólares em danos. A energia térmica caiu e as turbinas eólicas foram ineficientes, mas a produção de energia solar não foi em grande parte afectada. É responsável por 2% de toda a energia do estado.
Cinco passos que especialistas formularam para superar os principais problemas da energia solar
Cientistas e engenheiros de energia solar, investidores e consumidores formularam cinco passos para ajudar a tornar o setor de energia solar mais sustentável.
- Desenvolver ciência
Os exames laboratoriais precisam ser melhorados emodelos de computador para avaliar o desempenho dos painéis da próxima geração. Os pesquisadores precisam entender melhor o processo de degradação do dispositivo. Além disso, os testes de painel modernos nem sempre refletem as condições climáticas reais em que irão operar. Isto pode levar a resultados errados.
- Elevar os padrões de qualidade
Os padrões de qualidade são amplamente utilizados paratestar componentes individuais, como painéis e diodos. Mas eles não se aplicam a todo o sistema solar. Se o dispositivo não for montado corretamente ou houver diferenças entre os componentes, tudo isso pode levar a uma diminuição do desempenho. O controle deve ir além da verificação apenas na fábrica, usando amostragem aleatória e verificação de conformidade em todas as etapas da cadeia de suprimentos - é assim que funciona a indústria de alimentos. Os padrões também precisam ser constantemente atualizados para refletir a tecnologia mais recente.
- Rastrear falhas
Alguns operadores de grandes painéis solares já estãouse câmeras infravermelhas ou visíveis em drones e aeronaves para rastrear falhas. Mas métodos analíticos mais avançados são necessários para ler e interpretar rapidamente os dados de desempenho do painel. Em caso de avaria, isso ajudará a responder rapidamente e a reduzir as perdas e danos na produção. Para esses fins, você pode usar uma rede neural: ela ajudará a encontrar até as menores falhas.
- Tornando o processo de produção transparente
Raramente os fabricantes relatam como foio painel é feito, ou liste do que ele é feito. Devido às interrupções de fornecimento ocorridas durante a pandemia, nem sempre se sabe quais componentes de qualidade foram usados para criar o dispositivo. Desenvolvedores, compradores e testadores devem solicitar informações precisas sobre o conteúdo do módulo.
Por exemplo, quando operadores em Nova Jersey trabalharam numa grande instalação e examinaram 12% de módulos ineficientes, descobriu-se que o problema se devia a irregularidades durante o processo de fabrico.
- Divulgar informações
É necessário divulgar e implementarexperiência na produção de painéis solares em todo o mundo. Por exemplo, em regiões propensas a furacões. Estes são passos simples que podem salvar vidas: use estruturas de suporte fortes que possam suportar ventos de tempestade, instale estruturas aparafusadas ou grampos de montagem múltipla, use parafusos resistentes à vibração, coloque suportes de montagem nas vigas, não apenas no telhado, e não instale o painel perto da borda.
Todos esses métodos que melhoram a qualidade do trabalhopainéis solares são rentáveis em comparação com as perdas devido às mudanças climáticas. Quedas de energia devido a furacões nos Estados Unidos custaram US$ 150 bilhões somente em 2018, e inundações na Alemanha em 2022 custaram US$ 11,3 bilhões. Investir na qualidade dos painéis solares garante décadas de eletricidade limpa e acessível.
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