Достижения по солнечным батареям

Достижения современной солнечной энергетики

Не так давно в мире отметили день Солнца, являющегося не только и не просто светилом нашей планеты, но и мощнейшим источником энергии, настоящий прорыв в использовании которого наблюдается в наши дни.

По современным оценкам поступающей от солнца энергии в минуту достаточно, чтобы покрыть энергопотребности всего человечества за год. Такое сравнение конечно поражает и заставляет лучшие умы человечества усиленно работать над освоением колоссальных потоков энергии. За последние полтора десятилетия многие страны добились значительных успехов в этом вопросе, солнечная энергетика признана самой быстрорастущей среди других альтернативных видов энергии.

Около 80 стран мира успешно используют солнечные электростанции, общая мощность которых оценивается в 139 ГВт. В среднем темпы роста потребления энергии солнца в год составляют около 33%.

Оценки Гринпис показывают, что уже к 2030 году эта величина вырастет десятикратно и составит 1480 ГВт.

Такое стремительное развитие определяется существенным ростом производительности (КПД современных установок может достигать 45%) и снижением стоимости солнечных панелей, соответственно энергия, полученная от солнца, неуклонно дешевеет. По прогнозам специалистов уже в ближайшие 5 лет она составит менее 0,1-0,15 евро за кВт•ч.

Солнечная энергетика развивается в трех основных направлениях:

• Фотоэлектроэнергетика – преобразует солнечную энергию в электричество, для этого используются солнечные панели (батареи, модули), наиболее распространенные в настоящее время. Солнечные батареи уже используются в 7 000 000 домов по всему миру.
• Гелиотеплоэнергетика – в которой солнечная энергия посредством солнечных коллекторов используется для теплоснабжения. Солнечные коллекторы также довольно широко используются для локальных отопительных систем. Гелиотермоэнергетика – использует преобразователи, посредством которых солнечная энергия преобразуется сначала в тепло, а после – в электричество.

В основе всех солнечных установок находятся полупроводниковые материалы, изготавливаемые преимущественно из кремния. Монокристаллические элементы, имеющие более высокий, по сравнению с поликристаллическим, коэффициент преобразования солнечной энергии и длительный срок эксплуатации отличаются высокой стоимостью, поэтому ученые постоянно находятся в поиске материалов, способных заменить кремний при производстве солнечных установок. В качестве такого альтернативного материала ученые предложили минерал перовскит, использование которого позволяет не только снизить стоимость солнечной энергии, но и значительно повысить КПД солнечных установок.

Хорошим способом не только удешевления, но и повышения эффективности солнечных панелей (особенно в странах полярных широт) является использование черного кремния. Удешевление достигается за счет того, что нет необходимости в покрытии кремниевых ячеек светоотражательным покрытием, используемым при изготовлении солнечных элементов. Черные кремниевые элементы отличаются тем, что способны улавливать солнечный свет даже под прямым углом, что позволяет повысить КПД солнечных установок на 4%.

Однако современные солнечные установки отличаются не только материалом изготовления, но также формой и местом размещения.

Так, во Франции в продажу поступили солнечные панели SmartFlower не привычной прямоугольной формы, а, выполненные в виде огромного цветка. Оригинальная установка представлена 18-ю лепестками, на которых размещаются 40 солнечных панелей. Площадь «цветка» в раскрытом виде 18 м2. Стоит отметить, что форма панели обусловлена стремлением ученых не столько к красоте и оригинальности, сколько к повышению эффективности. Именно подражание настоящим цветам, т.е. движение «цветочных лепестков» за солнцем позволило добиться того, что эффективность солнечных панелей возросла на 30%. Когда нет солнца и при сильных скоростях ветра SmartFlower закрывается и прячется в коробку.

Продолжая разговор о достижениях современной гелиоэнергетики нельзя не сказать о том, что солнечные панели теперь размещаются не только на крышах и стенах зданий, но и в водоемах, а также встраиваются в дороги.

Так, в Японии завершено строительство 2-ух плавучих солнечных электростанций на озерах Нисихара и Нигашихира. Суммарный объем производства энергии составит примерно 3300 (МВт-ч) в год, достаточных для обеспечения энергией 920 домохозяйств.

Помимо устойчивости к тайфунам новые плавучие электростанции более производительны. Эффективность солнечных панелей на 11% выше по сравнению с наземными аналогами благодаря охлаждению водой.

Солнечные электростанции начали возводиться также в Великобритании и Австралии. Так, первая солнечная электростанция в Беркшире состоит из 800 солнечных панелей, выполненных из переработанных материалов. Мощность солнечных батарей составила 200 кВт.ч

Примечательно, что в Джеймстауне (Южная Австралия) солнечная энергия, генерируемая новой плавучей гелиоэлектростанцией, будет использоваться для очистки сточных вод. При этом поставляемая энергия будет на 15% ниже стоимости традиционной, поставляемой национальной энергосетью. Плавучая электростанция сможет производить на 57% больше энергии, чем системы, размещаемые на суше, благодаря охлаждению панелей водой.

А в Амстердаме солнечными панелями усеяны велосипедные дорожки, обслуживающие до 2000 велосипедистов каждый день.

Нельзя обойти стороной также ультрамодные гаджеты, в которые встроены микроскопические солнечные панели. Довольно популярными становятся солнечные браслеты, часы, светильники, сумки и другие. Однако подробнее остановимся на подобных экологичных устройствах в одной из наших следующих статей.

Источник

12 удивительных новостей о солнечных батареях. Это просто вау

Солнечные батареи с каждым годом становятся дешевле и эффективнее. Им находят применение в самых необычных областях. Что интересного произошло в альтеративной энергетики — в нашей подборке

Крымская солнечная электростанция на 100% обеспечивает Симферополь энергией

В Крыму находится одна из самых больших в мире солнечных электростанций. Парк «Перово» состоит из пяти очередей панелей, суммарная мощность которых достигает 100 МВт. Этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией весь Симферополь в периоды максимальных его нагрузок.

Парк из 440 тысяч наземных фотоэлектрических модулей на площади в более чем 200 га ежегодно производит 132,5 млн кВт-ч экологически чистой электроэнергии. Это позволяет сократить выбросы углекислого газа на 105 тысяч тонн в год. Солнечные панели, установленные в «Перово», были произведены в Азии.

Строительство электростанции было закончено в 2011 году всего за 7 месяцев. Девелопером проекта выступила австрийская компания Activ Solar, которая привлекла инвесторов из европейских фирм.

Первый лифт на солнечной энергии запустят в Германии

В пригороде Гамбурга появятся лифты, которые работают на солнечной энергии. Монтажом занимается швейцарская компания Schindler. Лифты будут получать электроэнергию от модулей, которые разместят на крышах нового жилого комплекса.

Солнечная энергия будет использоваться для жилого помещения, а избыточная энергия пойдет на зарядку батарей в подвале дома. Накопленной энергии хватит на 400 перемещений на лифте, в том числе ночью и при отсутствии электричества.

«Мегафон» запустил сотовую станцию на солнечных батареях

Компания «Мегафон» запустила первую базовую станцию в Северо-Кавказском федеральном округе, получающую энергию от солнечных батарей. Она находится в Буйнакском районе и обеспечивает стабильной связью жителей близлежащих поселков – более 15 000 человек. Кроме того, в районе заработал качественный мобильнй 3G-интернет.

Станция состоит из 42 солнечных панели, каждая из которых включает в себя 72 фотоэлемента. Батареи способны генерировать энергию мощностью до 5 кВт при температуре от -40 до +85 градусов. За беспрерывным энергоснабжением ведется удаленный контроль. Все данные поступают на компьютеры специалистов компании в онлайн-режиме.

Новая станция будет носить имя Анвара Гамидова — поэта и переводчика из близлежащего села. Аналогичные мобильные станции на солнечных батареях появятся и в других районах республики. Они призваны обеспечить связью населенные пункты, которые находятся вдали от линий электропередач.

Tommy Hilfiger представил куртку на солнечных батареях

Бренд модной одежды Tommy Hilfiger представил куртку Tommy Hilfiger Solar Jacket, которая стала частью лимитированной праздничной коллекции.

В куртку вшиты солнечные батареи, соединенные, в свою очередь, с аккумулятором, который расположен в одном из передних накладных карманов. К аккумулятору можно подключать два устройства, например, мобильный телефон и планшет. В случае необходимости солнечные панели легко отстегиваются. В продажу новинка поступит в ближайшее время.

Сиквел «Аватара» снимают за счет солнечной энергии

Режиссер Джеймс Кэмерон арендовал в Южной Калифорнии съемочную площадку MBS Media Campus для съемок продолжения культового фильма «Аватар». Студия известна своими экологичными инициативами – экономным расходом воды и энергии, использованием экологически чистых моющих средств для уборки павильонов и экологичных красок в интерьере студии. Кроме того, на крыше студии были установлены солнечные батареи и специальное оборудование общей стоимостью пять миллионов долларов. Таким образом, Джеймс Кэмерон планирует снимать фильмы за счет солнечной энергии.

Kyocera представила смартфон на солнечной энергии

Японская компания Kyocera представила на выставке в Барселоне смартфон с экраном, работающим от солнечной энергии. В экране телефона расположена светочувствительная пленка Wysips Crystal, которая представляет собой сверхкомпактную солнечную панель. Особенность пленки в том, что она прозрачна и не влияет на качество изображения, но при этом поглощает солнечную энергию и перерабатывает ее в энергию для зарядки аккумулятора. По словам разработчиков, благодаря пленке может вырабатываться до 5 МВт энергии на квадратный сантиметр поверхности.

ИКЕА запускает массовую продажу солнечных батарей

ИКЕА после двухлетнего эксперимента в Англии решила расширить географию продаж солнечных батарей. В 2015 году они появятся еще в восьми странах Европы. Какие именно это будут страны пока неизвестно. Первой в списке должна стать Голландия, где продажи стартуют уже 28 октября 2014 года. В конце года солнечные батареи появятся и в Швейцарии.

Самолет на солнечных батареях установил новый рекорд

Самолет на солнечных батареях провел в полете без остановки и дозаправки уже более 80 часов. Таким образом, он побил предыдущий рекорд, поставленный пилотом Стивом Фоссетом в 2006 году в самолете Virgin Atlantic Global Flyer.

Solar Impulse 2 продолжает свое кругосветное путешествие. Он вылетел из города Нагоя в Японии в город Калаэола на Гавайях. Управляет самолетом швейцарский пилот Андре Боршберг, а его коллега Бертран Пикар помогает ему с управлением из Макао. Путешествие закончится в июле в Абу-Даби.

Создан принтер для печати солнечных панелей

Австралийские ученые напечатали солнечные фотоэлементы размером с лист бумаги формата А3. Для этого они создали принтер стоимостью в $200 тысяч, заправили его фотогальваническими чернилами и использовали вместо обычной бумаги специальное покрытие из пластика ПЭТ.

Аналогичный принтер был создан в 2010 году, но, в отличие от австралийского изобретения, мог печатать солнечные панели только маленького размера (до 10 см). Главные недостатки новой технологии – низкая энергоэффективность и короткая продолжительность жизни панелей. Они способны производить только 10% от энергии, которую дает кремний, и живут до 6 месяцев.

Однако разработчики планируют усовершенствовать устройство, продлив срок годности солнечных листов до 10 лет. Пока что напечатанные фотоэлементы будут использоваться для подсветки рекламных щитов и других маломощных объектов.

Apple построит солнечную электростанцию за 1 млрд долларов

Компания Apple построит солнечную электростанцию в городе Монтерее (Калифорния), которая будет обеспечивать энергией ее в Купертино, центр обработки данных в Ньюарке, а также 60 000 домов и 52 магазина компании в штате. Солнечная ферма обойдется компании в 848 млн. долларов и будет завершена до конца 2016 года. Возводить электростанцию площадью 11 кв.км Apple будет совместно с производителем солнечных батарей First Solar. Ее максимальная мощность составит 280 МВт.

«Мы в Apple понимаем, что изменения климата реальны. Время говорить об этом прошло, настало время действовать», — заявил руководитель корпорации Тим Кук. Компания известна своим стремлением к экологичности. Кроме того, Apple принадлежит ряд патентов на солнечные батареи для техники.

В Индии проходят испытания поезда на солнечных батареях

В Индии проходят испытания поезда, оснащенного солнечными панелями. Использование солнечной энергии позволит снизить расход дизельного топлива до 90 000 литров в год и вместе с этим выбросы углекислого газа. По словам представителей местных властей, в Индия есть возможность получать солнечную энергию практически без перерыва в течение года.

Велодорожку в Нидерландах замостили солнечными батареями

В рамках голландского проекта SolaRoad по использованию дорог для производства солнечной энергии создана первая в мире 70-метровая велосипедная дорожка, которая сможет вырабатывать электричество. Она появилась в городке Кромени (Krommenie) в Голландии.

Одна из ее полос выложена плиткой из кремниевых фотоэлементов размером 2,5 x 3,5 метра, защищенных сантиметровым слоем из закаленного стекла. Такое дополнение позволяет солнечным лучам взаимодействовать с фотоэлементами и в то же время является надежной защитой от внешних повреждений. Вторая полоса без солнечных элементов будет использована для тестирования различных покрытий.

В течение трех лет разработчики будут наблюдать, сколько именно энергии вырабатывает такая дорожка и как она реагирует на различные погодные условия и другие факторы. Такая дорога может производить на 30% меньше энергии, чем солнечные батареи, располагаемые на крышах домов. Однако, в дальнейшем, «солнечные дороги» могут быть использованы для освещения дорог, автобанов, поставки электричества для близлежащих домов и административных зданий.

Источник