Які переваги прозорих сонячних панелей?

Компанія CitySolar представила нові прозорі сонячні панелі з коефіцієнтом корисної дії (ККД) 12,3%. Ці панелі здатні генерувати стільки ж енергії, як і традиційні, при цьому пропускаючи 30% видимого світла. Згідно зі звітами, ефективність вікон на сонячних батареях від CitySolar зросла на 50% у порівнянні з аналогічними пристроями.

Як працюють прозорі сонячні елементи?

Ці прозорі фотоелектричні елементи використовують матеріали, що вловлюють частини світлового спектра, які зазвичай не використовуються в подібних сонячних елементах. Уявіть собі міста, будівлі яких оснащені таким склом, що може перетворити їх на «зелені» електростанції без необхідності будівництва масштабних проектів.

Головна перевага таких вікон полягає в тому, що вони можуть скоротити перебої в електропостачанні та знизити викиди CO2. Наразі вчені тестують прототипи вікон з прозорими модулями, які мають тандемну структуру: шар перовскіту, що поглинає ближній ультрафіолет, поєднується з органічним полімером, що поглинає світло в ближньому інфрачервоному діапазоні.

Які виклики стоять перед технологією?

Енергія збирається з обох спектрів світла, при цьому вікна продовжують виконувати свою основну функцію, пропускаючи більше видимого світла. Управління цим світлом є ключовим, і відбивні покриття, а також оптимізована товщина шарів забезпечують 12,3% перетворення сонячної енергії на електрику. Раніше інші прозорі сонячні елементи мали нижчу ефективність, часто нижче 9%.

CitySolar знайшла баланс, використовуючи двосторонню технологію, але масштабування таких фотоелементів та забезпечення їх довговічності залишаються складними завданнями. Експерти також попереджають про можливі ризики, пов’язані з пошкодженням сонячних панелей, якщо не звертатися до кваліфікованих фахівців.

Оскільки сонячні електростанції займають багато місця, у Китаї вирішили розмістити сонячну електростанцію на воді. Шість мільйонів панелей встановлять на плавучих платформах, закріплених на дні океану.

Проєкт зіткнеться з безліччю проблем: вітер, хвилі та суворі умови. Експертам з CHN Energy, компанії, що реалізує проект, довелося проявити справжній творчий підхід. Якорі зробили гнучкими, а самі панелі під’єднали до місцевої електромережі через передову систему передавання даних, пише Еcoportal.

Які цілі ставить Китай?

Китай хоче досягти нульових викидів вуглецю до 2060 року. Ймовірно, це вдасться зокрема й завдяки плавучим сонячним панелям. Також розробники зможуть експортувати цю ідею в інші країни, які уважно стежать за розвитком подій. Це може назавжди змінити уявлення про сонячні електростанції, тому що КНР пропонує хорошу ідею для копіювання.

Які переваги та виклики проекту?

Проект сонячної енергетики в Шаньдуні розширює горизонти. Вітрові та сонячні електростанції на морських платформах будуть об’єднуватися в гібридні установки, що займають багато місця, але використання океану дасть змогу зберегти земельні ділянки для сільгоспробіт і забудов під час розширення міст. Цей проєкт плавучої сонячної енергетики розумний у багатьох відношеннях, роблять висновок автори.

Обслуговування обійдеться недешево, а шторми створюватимуть проблеми. Але якщо Китай подолає ці перешкоди, то сонячна електростанція з 6 000 000 плавучих сонячних панелей — цілком реальна. Тож не дивно, якщо проект відкриє нову еру сонячної енергетики у світі, підсумовують журналісти.

Раніше ми повідомляли, невидимі сонячні панелі дадуть на 50% більше енергії. Прозорі сонячні панелі з ККД 12,3% розробляються компанією CitySolar. Вони можуть генерувати стільки ж енергії і так само ефективно, як звичайні панелі, при цьому пропускаючи 30% видимого світла.

Яка проблема існувала раніше?

Досі для оцінювання якості компонентів панелей застосовувався застарілий метод, який не змінювався понад десять років. Спеціальні тестери повинні були фізично торкатися тендітної поверхні осередку, щоб виміряти її напругу. Цей контактний спосіб часто призводив до появи мікротріщин і пошкоджень, відправляючи в брак уже готову продукцію. Таку діагностику можна було проводити тільки на пізніх стадіях виготовлення, коли всі металеві контакти вже нанесені. Дефекти, що виникли на попередніх етапах, залишалися непоміченими.

Старі прилади також погано взаємодіють із сучасними і перспективними типами комірок, такими як перовскітні й тандемні.

Яке інноваційне рішення запропонували вчені?

Система, розроблена австралійськими експертами з Університету Нового Південного Уельсу (UNSW), працює зовсім інакше. Вона безконтактна і заснована на аналізі люмінесценції. Спочатку на сонячну комірку спрямовують світло й аналізують її слабке світіння. За його характером можна визначити всі основні електричні параметри: напругу, опір, ефективність.

Далі в справу вступає машинне навчання. Штучний інтелект аналізує отримані дані і будує докладні карти дефектів, продуктивності і навіть прогнозує термін служби комірки. Переваг у такого підходу чимало. Метод дає змогу перевіряти комірки на будь-якому етапі виробництва, не торкаючись до них. Раннє виявлення дефектів, відсутність пошкоджень при тестуванні та висока швидкість перевірки — все це значно здешевлює і прискорює виробництво.

Коли технологія буде доступна на ринку?

Технологія вже готова до виходу на ринок. Університет отримав грант на $1,4 мільйона для комерціалізації розробки спільно з компанією BT Imaging. “Об’єднуючи передові розробки з нашим досвідом комерціалізації, ми перетворюємо лабораторні прориви на готові для заводів продукти”, — заявив керуючий директор BT Imaging, доктор Шубхам Дуттагупта.

Очікується, що безконтактний метод стане новим стандартом у галузі, зробивши сонячні панелі ще ефективнішими, надійнішими і доступнішими для кінцевого споживача.

Раніше повідомлялося, що сонячні панелі коштуватимуть ще дешевше і прослужать довше. Для масового виробництва сонячних елементів можна використовувати рулонний друк. Причому друкувати можна швидко, а сонячні панелі при цьому будуть виходити ефективними і довговічними.

Польща планує створити національну систему оборони від дронів протягом кількох місяців, не чекаючи на застопорену ініціативу Європейського Союзу.

Міністерство оборони Польщі оголосить цього місяця про інвестиції в технології для виявлення, глушіння та нейтралізації ворожих безпілотників у рамках ширшої програми протиповітряної оборони. Про це сказав заступник міністра оборони Цезарій Томчик в інтерв’ю Bloomberg.

Які плани у Польщі щодо системи оборони?

“Ми погоджуємося з ідеєю посилення оборони неба над усім Європейським Союзом і готові розглянути зовнішні пропозиції чи рішення. Але ми надаємо пріоритет національним проєктам”, — сказав Томчик.

За словами чиновника, “стіна дронів” ЄС може “доповнити” польську систему в майбутньому. Він наголосив, що Польща має намір використовувати повною мірою зовнішні інструменти, якщо вони з’являться.

Заступник міністра оборони Польщі також повідомив, що для фінансування захисної системи країни планують використати нову програму оборонних позик ЄС SAFE, однак відмовився розкрити більше подробиць.

Коли запрацює нова система?

За даними видання, уряд у Варшаві хоче, щоб перші нові антидронові системи були введені в експлуатацію протягом трьох місяців після оголошення про ініціативу. Повне розгортання польської “стіни дронів” планують завершити протягом двох років.

“Зброя для боротьби з дронами має бути комплексною. Вона повинна складатися з різних датчиків та ефекторів, що працюють одночасно, спочатку виявляючи та ідентифікуючи об’єкти, а потім нейтралізуючи їх”, — додав Томчик.

Нагадаємо, раніше у ЄС заявили про намір створити “стіну безпілотників” на східному кордоні, у якій будуть використовуватися випробувані в Україні технології. Фокус також повідомляв, що під час саміту країн Європейського Союзу у Копенгагені політичні лідери не дійшли згоди щодо будівництва “стіни дронів”.

У США стрімко зростають рахунки за електроенергію, і багато американців звинувачують у цьому бум штучного інтелекту. Однак справжня причина криється не в дефіциті енергії — її в країні більш ніж достатньо — а в застарілій і неефективній системі ціноутворення.

Дві третини американців вважають, що ШІ вже підвищує їхні рахунки за світло, і більшість не готова платити більше ніж на $20 на місяць. І вони мають рацію у своїх побоюваннях. Запити нових дата-центрів виливають у своєрідний “податок на ШІ”, який лягає на плечі споживачів, пише Fast Company.

Як це відбувається?

У США не спостерігається нестачі електроенергії. “У нас надлишкові потужності 98% часу. Додаткові ресурси нам потрібні лише кілька годин на рік у моменти пікового попиту”, — заявив міністр енергетики Кріс Райт. Проблема в тому, як влаштована система. Більшість домогосподарств платить за фіксованим тарифом, незалежно від того, коли вони споживають енергію — вночі, коли вона дешевша, або ввечері у спеку, коли вона дорожча. Вартість обслуговування пікових навантажень розподіляється рівномірно для всіх споживачів, підвищуючи загальний тариф.

Водночас великі промислові клієнти, включно з дата-центрами, купують енергію на оптовому ринку, де ціни змінюються щохвилини. Вони можуть гнучко управляти своїм споживанням, уникаючи пікових годин і заощаджуючи величезні гроші. У результаті виходить регресивна система, де за пікове споживання гігантських дата-центрів платять звичайні домогосподарства, які не можуть перенести прання на ніч. Наприклад, у 13 штатах зростання навантаження від дата-центрів уже призвело до 11-кратного зростання “ціни за надійність”, що вилилося в додаткові $10-21 у щомісячних рахунках для кожної сім’ї.

Чому не допомогли сонячні панелі?

Сонячні станції виробляють максимум енергії в середині дня, коли попит і так не найвищий, ще більше обрушуючи ціни в цей час. Але вони не генерують нічого вночі і мало виробляють ввечері, коли люди повертаються з роботи і вмикають усі електроприлади, створюючи пік споживання. У результаті, щоб покрити цей вечірній пік, енергосистемам все одно доводиться утримувати величезні й дорогі резервні потужності у вигляді газових станцій, які простоюють більшу частину дня. Витрати на їхнє утримання також закладаються в загальний тариф, який платять усі.

В Україні ситуація інша: кожна сонячна панель на даху будинку чи підприємства працює на підвищення енергетичної стійкості. Вона забезпечує резервне живлення під час блекаутів, знижує навантаження на пошкоджену централізовану мережу і дає часткову автономію. Таким чином, питання надлишку поки що не стоїть, а під час відключень світла панелі стають допоміжним елементом національної енергетики.

Яке є рішення?

Понад 75% будинків у США оснащені “розумними” лічильниками. Деякі термостати, зарядки для електромобілів і домашні акумулятори можуть автоматично зміщувати споживання на години, коли енергія обходиться дешевше. Дослідження показують, що перенесення всього 2% пікового навантаження дасть змогу заощадити $250 млрд на будівництві нових електростанцій.

Однак у енергетичних корпорацій немає стимулу впроваджувати ці рішення. Їхня бізнес-модель винагороджує будівництво нової інфраструктури, а не економію. Тому замість того, щоб робити мережу “розумнішою”, вони планують витратити $1,1 трлн на будівництво нових електростанцій для живлення ШІ.

Вихід варто шукати в структурній реформі. Потрібно дозволити іншим компаніям конкурувати з монополістами за право продавати енергію домогосподарствам, пропонуючи їм доступ до ринкових цін у реальному часі. Це підстьобне інновації та дасть змогу звичайним американцям, а не тільки корпораціям, економити на “розумному” споживанні.

Раніше повідомлялося, що сонячні панелі та вітряки можуть викликати подорожчання електрики. Популярна думка, що сонячні панелі та вітряки роблять електроенергію дешевшою, не завжди правильна. У деяких випадках їх надмірне впровадження, навпаки, може призвести до зростання рахунків за світло для кінцевих споживачів.