В статье «Бесплатная энергия: популярные мифы о солнечных батареях» мы разбираем распространенные заблуждения о системах солнечных батарей и узнаем, насколько выгодно использовать солнечную энергию для производства электричества.
Солнечные батареи – современная технология, позволяющая забыть о многих проблемах. Они работают бесшумно и чисто: никаких генераторов и возни с топливом, а энергию можно получать совершенно бесплатно. Все это прекрасно, когда живешь где-нибудь на экваторе, где солнце светит круглый год. Но работают ли солнечные батареи в более холодном климате? Где еще используется солнечная энергия и как американские военные пытаются получить ее прямо из космоса? Об этом и многом другом рассказывает программа "Наука и техника" на РЕН ТВ.
Как производят солнечные батареи
В июне 2021 года жители китайского города Шихэцзы проснулись от страшного грохота. Страшный пожар начался на крупнейшем в Поднебесной заводе по производству поликремния. Огонь тушили несколько часов, а позже выяснилось, что взорвался так называемый кремнеземный реактор. В этой высокотемпературной установке выращивали кристаллы кремния для больше чем половины электронных устройств, выпускаемых в Поднебесной.
Последствия пожара производители почувствовали уже через неделю. Руководство заводов по изготовлению солнечных батарей стало жаловаться на отсутствие комплектующих. Некоторые эксперты говорили, что солнечная энергетика нескоро оправится после взрыва в Шихэцзы – слишком большим оказался ущерб. Дело в том, что из кремния делают фотоэлементы солнечных батарей. Они преобразуют солнечную энергию в электрическую. Вот только природный минерал для этой цели не подходит – слишком много примесей. Поэтому его и выращивают на специальных заводах по всему миру.
"Мы подготавливаем кремниевое сырье, загружаем его в тигель. Тигель транспортируется в печь, устанавливается, производится расплав кремния. Затем в расплав погружается затравочный кристалл, и, поднимая этот кристалл и вращая тигель, мы осуществляем процесс роста монокремниевого слитка. Процесс занимает от 80 до 90 часов, достаточно длительный и трудоемкий процесс", – рассказал операционный директор завода по производству кремниевых слитков и пластин Леонид Бортников.
Фото: © Скриншот видео
Работают ли батареи в пасмурную погоду
По мнению экспертов, в погоне за скоростью производства, китайцы просто нарушили технологию, и это спровоцировало взрыв и пожар. Именно сочетание слов "взрыв" и "реактор" так напугало некоторых пользователей соцсетей. Они начали писать об опасности солнечной энергетики, и том, что после взрыва в Шихэцзы нужно от нее отказаться. А ведь на самом деле, в пожаре никто не пострадал, а черный дым, несмотря на устрашающий вид, был абсолютно безопасным как для людей, так и для экологии. Получается, страшная кремниевая угроза – вымысел.
И это далеко не единственный миф, связанный с солнечной энергетикой. Самый популярный – солнечные батареи эффективны лишь в теплых странах, а в более холодном климате они бесполезны. Однако это совсем не так. Автоцентр Владимира Федюшкина находится не где-то в африканском Марокко или жаркой Индии, а в подмосковном Дмитрове. На покупку и установку батарей Владимир потратил три с половиной миллиона рублей. Эти вложения окупились за пять лет, и теперь за электричество он не платит ни копейки. И ведь эти годы не отличались каким-то особенно большим количеством солнечных дней. Секрет заключается в самом устройстве батарей.
"Солнечные батареи работают и в пасмурную погоду. Выработка электроэнергии при этом снижается незначительно, а вот жара с температурой выше 25 градусов отрицательно сказывается на проводимости кремниевых элементов, она снижает эффективность работы батарей практически до 25%", – отметил кандидат технических наук Сергей Преснов.
Фото: © Скриншот видео
Батареи-жалюзи и другие чудеса техники
Эту закономерность давно заметили американцы. Поэтому в более прохладном Сан-Франциско солнечных батарей установлено почти в три раза больше, чем в жарком Лас-Вегасе. Жители многоэтажек могут подумать, что бесплатная энергия будет доступна лишь владельцам частных домов, места на крыше высоток всем желающим просто не хватит. Совсем скоро и это станет мифом. В Испании солнечные батареи уже устанавливают на окна, потому что сделаны они в виде жалюзи.
"Батареи монтируются прямо на модули. Днем жалюзи закрываются и выполняют сразу две функции: защищают комнаты от солнца и собирают энергию. Один квадратный метр таких жалюзи в сутки вырабатывает до 150 киловатт энергии. А управлять жалюзи можно со смартфона", – говорит изобретатель батарей-жалюзи Евгений Ерик.
Фото: © Скриншот видео
А это солнечный парк Бхадла – так называется самая крупная индийская солнечная электростанция. Общая площадь всех панелей: около 40 квадратных километров. Проектная мощность Бхадлы больше двух тысяч Мегаватт электроэнергии. Для сравнения, самый большой ядерный реактор в мире, который стоит в Китае, выдает чуть больше полутора тысяч. Эта солнечная электростанция развеяла еще один популярный миф. Считалось, что панели нельзя устанавливать в пустыне, потому что их засыплет песком, а для очистки будет нужно слишком много воды. Так вот: индийские панели песком не засыпало – их чистят роботы.
"Нашим роботам не нужна вода. Они оснащены мягкими щетками из микрофибры и воздуходувом. Такой способ очистки не повреждает панели. Кроме того, роботам не нужна забота оператора. Они работают в автоматическом режиме", – рассказал соучредитель компании по производству роботов Эран Меллер.
Фото: © Скриншот видео
Энергия из космоса
Фантазии инженеров нет границ. Во Франции огромную солнечную электростанцию создали прямо на глади заполненного водой карьера. В Китае солнечные панели установили на склонах десятка гор. А в Австрии придумали панели в виде цветка, который раскрывается лишь днем и поворачивается вслед за солнечными лучами. Но изобретательнее всех оказались американские военные: они предложили собирать солнечную энергию прямо в космосе.
"В будущем мы планируем создать целую систему солнечных батарей, развернутых на спутниках. Это позволит обеспечить энергией любую военную часть, вне зависимости от ее расположения и характера выполняемых задач. Возможно излишки энергии будут использованы в мирных целях", – сказала генерал-майор ВВС США, командующая исследовательской лабораторией Хизер Л. Прингл.
Программа "Наука и техника" на РЕН ТВ рассказывает о последних достижениях науки, показывает невероятные технические новинки и дает самые фантастические прогнозы о том, каким станет мир будущего.
Что может работать от солнечной батареи?
Солнечные батареи могут использоваться для питания различных устройств и систем, включая:
-
Солнечные светильники: это наиболее распространенное применение солнечных батарей. Они используются для освещения дорожек, дворов, парков и других общественных мест.
-
Зарядные устройства для мобильных устройств: можно использовать солнечные батареи для зарядки мобильных телефонов, планшетов и других устройств, когда нет доступа к электрической сети.
-
Энергонезависимые системы безопасности: такие системы могут быть установлены на улице или в отдаленных местах, где нет доступа к электрической сети, и работать на энергии, получаемой от солнечных батарей.
-
Системы автономного отопления: можно использовать солнечные батареи для питания систем отопления, работающих на электричестве, таких как теплые полы.
-
Системы автономного электроснабжения: можно использовать солнечные батареи для питания домов, хозяйственных построек и других объектов, расположенных вдали от городской электросети.
-
Энергонезависимые системы автоматизации: такие системы могут использоваться для управления системами полива, освещения и другими системами, работающими на электричестве.
-
Транспортные средства: некоторые транспортные средства, такие как электрические велосипеды и автомобили, могут работать на энергии, получаемой от солнечных батарей.
Это лишь несколько примеров того, что может работать от солнечных батарей. Список возможных применений постоянно растет, поскольку технологии солнечной энергии становятся все более доступными и эффективными.
Добавить комментарий