แผงโซลาร์เซลล์ใช้จ่ายหรือประหยัดเงินได้หลายพันล้าน? อันตรายของพลังงานสีเขียวที่ปราศจากการควบคุมคืออะไร

แผงโซลาร์เซลล์สามารถทนต่อน้ำค้างแข็ง พายุเฮอริเคน และแม้กระทั่งหลังพายุ แต่ถ้าคุณสร้างมันขึ้นมา

คุณภาพต่ำ อาจทำให้ขาดทุนหลายพันล้านดอลลาร์

พลังงานแสงอาทิตย์มีการพัฒนาอย่างไร?

พลังงานแสงอาทิตย์ได้รับความนิยมไปทั่วโลกตั้งแต่ปี 1980 ราคาแผงลดลง 100 เท่า กำลังการผลิตติดตั้งทั่วโลกคาดว่าจะเกิน 1 เทราวัตต์ภายในปี 2566 และ 30–100 TW ภายในปี 2593 แต่ทุกอย่างไม่ง่ายนัก แผงจำนวนมากที่สร้างขึ้นในปัจจุบันอาจไม่รอดในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเนื่องจากคุณภาพยังคงเป็นปัญหา

เพื่อแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิลแสงอาทิตย์พลังงานจะต้องทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ ทั้งในเขตร้อนและขั้วโลกเหนือ แม้ในช่วงที่เกิดพายุ ลูกเห็บ ความร้อน และหิมะ จนถึงขณะนี้พลังงานแสงอาทิตย์มีความน่าเชื่อถือมาก โมดูลส่วนใหญ่มีการรับประกัน 25-35 ปี และในสหรัฐอเมริกา แผงน้อยกว่า 1% ล้มเหลวภายในห้าปีแรกของการดำเนินงาน

ถ้าแผงโซลาร์เซลล์อยู่ได้นานขนาดนี้ ปัญหาคืออะไร?

วันนี้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์เริ่มแล้ววางไว้ในที่ที่ไม่ปกติต่างๆ เช่น ในภูเขาหรือบนน้ำ การออกแบบเซลล์ วัสดุ และเทคโนโลยีการบรรจุหีบห่อใหม่ๆ ก็กำลังเข้าสู่ตลาดเช่นกัน ดังนั้นการทดสอบความแข็งแรงจึงควรมีความหลากหลายมากขึ้น นอกจากนี้ ส่วนประกอบบางอย่างที่ผ่านการทดสอบคุณภาพเมื่อ 10 ปีที่แล้วมีข้อบกพร่องในวันนี้

ผู้ผลิตที่ต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการลดต้นทุน ทำให้โมดูลมีขนาดใหญ่ขึ้นและบางลง โดยเชื่อมต่อหลายเซลล์เข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มพลังงานและเร่งการผลิต อุปทานอาจหยุดชะงักได้ ตัวอย่างเช่น เนื่องจากการแพร่ระบาด ดังนั้นผู้ผลิตบางรายจึงใช้ส่วนประกอบราคาถูก คุณภาพต่ำ หรือแม้แต่ของปลอม

การทำงานและการบำรุงรักษาคุณภาพต่ำอุปกรณ์ต้องเสียค่าสาธารณูปโภคหลายสิบล้านดอลลาร์ต่อปี ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นค่าไฟฟ้าที่สูญเสียไป ตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา ตัวเลขดังกล่าวเพิ่มขึ้นเป็นพันล้าน

สิ่งแวดล้อมส่งผลต่อแผงโซลาร์เซลล์อย่างไร?

แผงโซลาร์เซลล์ถูกเปิดเผยมากขึ้นการสัมผัสกับสภาพอากาศสุดขั้วที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ระหว่างที่เกิดพายุในรัฐเท็กซัสในปี 2019 ลูกเห็บที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบ 7 ซม. ทำลายโมดูลต่างๆ ซึ่งใช้ไฟฟ้าได้ประมาณ 20,000 หลัง ประกันขาดทุนเกิน 75 ล้าน

หากละเลยสถานการณ์ดังกล่าวการแพร่กระจายของพลังงานแสงอาทิตย์จะชะลอตัวลง ภาคธุรกิจจะต้องเผชิญกับเหตุการณ์ผู้เอาประกันภัยที่สำคัญ การสูญเสียรายได้ ความเสี่ยงทางการเงิน และปัญหาด้านความปลอดภัย ดังนั้นบริษัทต่างๆ จะเริ่มสงสัยในการติดตั้งแผง

หากแผงโซลาร์เซลล์นั้นง่ายต่อการทำลายและมีการแต่งงานจำนวนมากในตลาด อาจละทิ้งวิธีการสร้างพลังงานนี้?

นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่าเทคโนโลยีการผลิตนั้นเองพลังงานแสงอาทิตย์มีแนวโน้มที่ดีอย่างไม่น่าเชื่อและสามารถช่วยชีวิตผู้คนได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อผู้คน 10 ล้านคนสูญเสียพลังงานในช่วงน้ำแข็งลึกในรัฐเท็กซัส สหรัฐอเมริกา มีผู้เสียชีวิตประมาณ 111 รายและสร้างความเสียหายมูลค่า 130 พันล้านดอลลาร์ พลังงานความร้อนหยุดทำงานและกังหันลมไม่มีประสิทธิภาพ แต่การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ไม่ได้รับผลกระทบ คิดเป็น 2% ของพลังงานทั้งหมดในรัฐ

ผู้เชี่ยวชาญห้าขั้นตอนได้กำหนดขึ้นเพื่อเอาชนะปัญหาหลักของพลังงานแสงอาทิตย์

นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรพลังงานแสงอาทิตย์ นักลงทุน และผู้บริโภคได้กำหนดห้าขั้นตอนเพื่อช่วยทำให้ภาคพลังงานแสงอาทิตย์มีความยั่งยืนมากขึ้น

• พัฒนาวิทยาศาสตร์

การทดสอบในห้องปฏิบัติการจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงและโมเดลคอมพิวเตอร์เพื่อประเมินประสิทธิภาพของพาเนลรุ่นต่อไป นักวิจัยจำเป็นต้องเข้าใจกระบวนการย่อยสลายของอุปกรณ์ให้ดีขึ้น นอกจากนี้ การทดสอบแผงสมัยใหม่ไม่ได้สะท้อนถึงสภาพอากาศจริงที่จะใช้งานเสมอไป สิ่งนี้อาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ผิดพลาด

• ยกระดับมาตรฐานคุณภาพ

มาตรฐานคุณภาพที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการทดสอบส่วนประกอบแต่ละส่วน เช่น แผงและไดโอด แต่ใช้ไม่ได้กับระบบสุริยะทั้งหมด หากประกอบอุปกรณ์ไม่ถูกต้องหรือส่วนประกอบมีความแตกต่างกัน ทั้งหมดนี้อาจทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลง การควบคุมควรเป็นมากกว่าการตรวจสอบในโรงงาน โดยใช้การสุ่มตัวอย่างและการตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดในทุกขั้นตอนของห่วงโซ่อุปทาน - นี่คือวิธีการทำงานของอุตสาหกรรมอาหาร มาตรฐานยังต้องได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อสะท้อนถึงเทคโนโลยีล่าสุด

• ติดตามความผิดพลาด

ผู้ประกอบการแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่บางรายมีอยู่แล้วใช้กล้องอินฟราเรดหรือกล้องที่มองเห็นได้บนโดรนและเครื่องบินเพื่อติดตามข้อผิดพลาด แต่ต้องใช้วิธีการวิเคราะห์ขั้นสูงเพื่ออ่านและตีความข้อมูลประสิทธิภาพของแผงอย่างรวดเร็ว ในกรณีที่เครื่องเสีย การดำเนินการนี้จะช่วยตอบสนองอย่างรวดเร็วและลดความสูญเสียและความเสียหายในการผลิต เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ คุณสามารถใช้โครงข่ายประสาทเทียม ซึ่งจะช่วยในการค้นหาจุดบกพร่องแม้เพียงเล็กน้อย

• ทำให้กระบวนการผลิตมีความโปร่งใส

ผู้ผลิตไม่ค่อยรายงานว่าเป็นอย่างไรทำแผงหรือระบุสิ่งที่ทำ เนื่องจากการหยุดชะงักของอุปทานที่เกิดขึ้นระหว่างการระบาดใหญ่ จึงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่ามีการใช้ส่วนประกอบคุณภาพใดในการสร้างอุปกรณ์ นักพัฒนา ผู้ซื้อ และผู้ทดสอบควรขอข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับเนื้อหาโมดูล

ตัวอย่างเช่น เมื่อผู้ปฏิบัติงานในรัฐนิวเจอร์ซีย์ทำงานในโรงงานขนาดใหญ่และตรวจสอบโมดูลที่ไม่มีประสิทธิภาพ 12% พบว่าปัญหามีสาเหตุมาจากความผิดปกติในระหว่างกระบวนการผลิต

• กระจายข้อมูล

จำเป็นต้องเผยแพร่และดำเนินการขั้นสูงประสบการณ์ในการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ทั่วโลก ตัวอย่างเช่น ในภูมิภาคที่มีแนวโน้มว่าจะเกิดพายุเฮอริเคน ขั้นตอนง่ายๆ เหล่านี้สามารถช่วยชีวิตได้: ใช้โครงสร้างรองรับที่แข็งแรงซึ่งสามารถทนต่อลมพายุ ติดตั้งโครงแบบโบลท์หรือแคลมป์แบบหลายจุด ใช้สลักเกลียวที่ทนต่อแรงสั่นสะเทือน วางโครงยึดในจันทัน ไม่ใช่แค่บนหลังคา และ อย่าติดตั้งแผงใกล้กับขอบ

วิธีการทั้งหมดนี้ช่วยปรับปรุงคุณภาพของงานแผงโซลาร์เซลล์มีความคุ้มค่าเมื่อเทียบกับการสูญเสียอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ไฟฟ้าดับเนื่องจากพายุเฮอริเคนในสหรัฐอเมริกามีมูลค่า 150 พันล้านดอลลาร์ในปี 2561 เพียงปีเดียว และน้ำท่วมในเยอรมนีในปี 2565 มีมูลค่า 11.3 พันล้านดอลลาร์ การลงทุนในคุณภาพของแผงโซลาร์เซลล์รับประกันว่าจะมีไฟฟ้าสะอาดและราคาไม่แพงเป็นเวลาหลายทศวรรษ

อ่านเพิ่มเติม:

ต้นไม้ครอบครัวที่ใหญ่ที่สุดของมนุษยชาติแสดงให้เห็นประวัติของสายพันธุ์ของเรา

นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าทำไมแผ่นเปลือกโลกจึงเพิ่มขึ้นและเติบโตเมื่อธารน้ำแข็งละลาย

นักฟิสิกส์ได้สร้างความสามารถของ T-1000 ขึ้นใหม่จาก "Terminator-2" ในห้องปฏิบัติการ