Solárne panely dokážu prežiť mrazy, hurikány a dokonca aj po búrke, ak ich však vyrobíte
Ako sa vyvíja slnečná energia?
Solárna energia sa stala populárnou po celom svete.Od roku 1980 ceny panelov klesli 100-krát. Očakáva sa, že inštalačná kapacita na celom svete presiahne 1 terawatt do roku 2023 a 30 – 100 TW do roku 2050. Všetko však nie je také jednoduché, mnohé panely, ktoré sa dnes vyrábajú, nemusia tieto roky prežiť, pretože ich kvalita zostáva otázna.
Aby sa vytlačili fosílne palivá, solárneenergia musí fungovať spoľahlivo – ako v trópoch, tak aj na severných póloch. Aj počas búrok, krupobitia, horúčav a snehu. Až doteraz bola solárna energia veľmi spoľahlivá. Väčšina modulov má záruku 25-35 rokov. A v USA zlyhá menej ako 1 % panelov počas prvých piatich rokov prevádzky.
Ak solárne panely vydržia tak dlho, v čom je problém?
Dnes sa začínajú solárne energetické systémyumiestniť na rôznych atypických miestach, napríklad v horách alebo na vode. Na trh sa dostávajú aj nové konštrukcie buniek, materiály a technológie balenia. Pestrejšie by sa preto mali stať aj testy sily. Navyše niektoré komponenty, ktoré prešli testami kvality pred 10 rokmi, sú dnes chybné.
Výrobcovia, ktorí sa chcú zlepšiťenergetická účinnosť a zníženie nákladov robia moduly väčšími a tenšími: spájajú veľa článkov, čím zvyšujú výkon a zrýchľujú výrobu. Prerušenie dodávok je možné napríklad v dôsledku pandémie, takže niektorí výrobcovia používajú lacné, nekvalitné alebo dokonca falošné komponenty
Prevádzka a údržba nízkej kvalityzariadenia stoja verejné služby desiatky miliónov dolárov ročne – to všetko v strate elektriny. V priebehu desaťročí toto číslo narastá na miliardy.
Ako životné prostredie ovplyvňuje solárne panely?
Solárne panely sú čoraz viac vystavenévystavenie extrémnym poveternostným podmienkam, ktoré sa vyskytujú v dôsledku klimatických zmien. Počas búrky v Texase v roku 2019 zničili krúpy s priemerom takmer 7 cm moduly, ktoré napájajú asi 20 000 domácností. Poistené straty presiahli 75 miliónov dolárov.
Ak sa takéto situácie ignorujú, potomšírenie slnečnej energie sa spomalí. Sektor bude čeliť veľkým poistným udalostiam, strate výnosov, finančným rizikám a bezpečnostným problémom. V súlade s tým začnú byť spoločnosti podozrievavé z inštalácie panelov.
Ak sa solárne panely tak ľahko zničia a na trhu je veľa manželstva, možno opustiť tento spôsob výroby energie?
Vedci sú presvedčení, že samotná výrobná technológiaSolárna energia je neuveriteľne sľubná a môže zachraňovať životy. Napríklad, keď 10 miliónov ľudí stratilo energiu počas hlbokého mrazu v Texase v USA, odhadom zomrelo 111 ľudí a spôsobili škody 130 miliárd dolárov a veterné turbíny boli neefektívne, ale výroba solárnej energie bola do značnej miery nedotknutá. Tvorí 2 % všetkej energie v štáte.
Odborníci vytvorili päť krokov na prekonanie hlavných problémov solárnej energie
Vedci a inžinieri v oblasti solárnej energie, investori a spotrebitelia sformulovali päť krokov, ktoré pomôžu urobiť sektor solárnej energie udržateľnejším.
- Rozvíjať vedu
Laboratórne testy je potrebné zlepšiť apočítačové modely na vyhodnotenie výkonu panelov novej generácie. Výskumníci musia lepšie pochopiť proces degradácie zariadenia. Moderné panelové testy tiež nie vždy odrážajú skutočné klimatické podmienky, v ktorých bude fungovať. To môže viesť k chybným výsledkom.
- Zvýšiť štandardy kvality
Normy kvality sú široko používanétestovanie jednotlivých komponentov, ako sú panely a diódy. Ale neplatia pre celú slnečnú sústavu. Ak zariadenie nie je správne zostavené alebo sú medzi komponentmi rozdiely, môže to všetko viesť k zníženiu výkonu. Kontrola by mala ísť nad rámec kontroly len v továrni, pomocou náhodného odberu vzoriek a kontroly dodržiavania predpisov v každej fáze dodávateľského reťazca – takto funguje potravinársky priemysel. Normy je tiež potrebné neustále aktualizovať, aby odrážali najnovšie technológie.
- Vystopujte chyby
Niektorí prevádzkovatelia veľkých solárnych panelov už súpoužívať infračervené alebo viditeľné kamery na dronoch a lietadlách na sledovanie porúch. Na rýchle čítanie a interpretáciu údajov o výkonnosti panelov sú však potrebné pokročilejšie analytické metódy. V prípade poruchy to pomôže rýchlo reagovať a znížiť výrobné straty a škody. Na tieto účely môžete použiť neurónovú sieť: pomôže vám nájsť aj tie najmenšie nedostatky.
- Sprehľadnenie výrobného procesu
Málokedy výrobcovia hlásia, ako to bolopanel je vyrobený, alebo uveďte, z čoho je vyrobený. Kvôli výpadkom dodávok, ku ktorým došlo počas pandémie, nie je vždy známe, aké kvalitné komponenty boli použité na vytvorenie zariadenia. Vývojári, nákupcovia a testeri by si mali vyžiadať presné informácie o obsahu modulu.
Napríklad, keď operátori v New Jersey pracovali vo veľkom zariadení a skúmali 12 % neefektívnych modulov, zistilo sa, že problém bol spôsobený nezrovnalosťami počas výrobného procesu.
- Šírte informácie
Je potrebné šíriť a implementovať pokročiléskúsenosti s výrobou solárnych panelov po celom svete. Napríklad v regiónoch náchylných na hurikány. Toto sú jednoduché kroky, ktoré môžu zachrániť životy: použite silné nosné konštrukcie, ktoré odolajú búrkovým vetrom, nainštalujte skrutkové rámy alebo viacmontážne svorky, použite skrutky odolné voči vibráciám, umiestnite montážne konzoly do krokiev, nielen do strechy a neinštalujte panel blízko okraja.
Všetky tieto metódy zlepšujú kvalitu prácesolárne panely sú nákladovo efektívne v porovnaní so stratami v dôsledku klimatických zmien. Výpadky elektriny v dôsledku hurikánov v Spojených štátoch stáli len v roku 2018 150 miliárd USD a záplavy v Nemecku v roku 2022 stáli 11,3 miliardy USD Investícia do kvality solárnych panelov zaručuje desaťročia dostupnej a čistej elektriny.
Čítaj viac:
Najväčší rodokmeň ľudstva ukázal históriu nášho druhu
Vedci chápu, prečo tektonické platne stúpajú a rastú, keď sa roztápajú ľadovce
Fyzici v laboratóriu znovu vytvorili schopnosti T-1000 z "Terminátora-2"