У дома > Възраждане > Слънчева енергия. Светилото излиза от сенките. Учените откриха начин да увеличат ефективността на слънчевите панели


Слънчева енергия. Светилото излиза от сенките. Учените откриха начин да увеличат ефективността на слънчевите панели




Дори експертите са изумени колко фантастично бързо расте слънчевата енергия в света. Въпреки че днес делът му в глобалния енергиен баланс е под един процент, експертите прогнозират, че до 2050 г. той ще бъде поне 27 процента и ще надмине всички останали видове гориво.

През май тази година в Оренбургска областВ експлоатация е пусната Сол-Илецкая СЕС с мощност 25 MW. Снимка: Пресслужба на групата компании Хевел

Какви са предпоставките за такова оптимистична прогноза? На първо място, инвестираните суми са около 100 милиарда долара годишно. И темповете на въвеждане в експлоатация на нови мощности. Само през 2016 г. в световен мащаб бяха въведени слънчеви електроцентрали (SPP). общ капацитет 70 - 75 GW. Това означава, че в течение на една година капацитетът на слънчевата енергия се е увеличил с една трета, достигайки приблизително 300 GW.

Ако доскоро Европа беше световен лидер, сега Китай взе палмата. Само за година капацитетът на електроцентралите тук почти се е удвоил, достигайки 78 GW. А плановете са наполеоновски: планира се мощността на слънчевите електроцентрали да бъде увеличена със 110 GW до 2020 г. Страната възнамерява да похарчи стотици милиарди долари за тези цели.

Колкото и да е странно, слънчевата индустрия едва забеляза спада в цените на петрола. Но залагането на алтернативни източници в света беше направено точно когато цените на въглеводородните горива скочиха през покрива.

Общата стратегия за развитие на алтернативната енергетика едва ли ще се промени, каза за RG Олег Попел, председател на Научния съвет на РАН по нетрадиционни възобновяеми енергийни източници, заместник-директор на Обединения институт за високи температури на Руската академия на науките. - Всички разбират, че икономиката се развива на цикли и рецесията със сигурност ще бъде последвана от възстановяване. Това означава, че всичко ще се нормализира, включително цената на петрола. Накратко, все пак ще трябва да разчитате на алтернативна енергия, включително слънцето.

Има няколко причини за този бум на слънчевата енергия, по-специално желанието на страните да се откажат от вноса на въглеводороди, както и да решат екологични проблемисвързани с емисиите на въглероден диоксид. Но основният стимул е цената на соларен киловат. Само за няколко години в много страни тя се доближи много до цената на електроенергията, произведена от въглища и бензиностанции.

В Русия повече от три четвърти от територията нямат централизирано енергоснабдяване

Ами Русия? Може би Слънцето не е нашият вариант? Все пак сме страна със студен климат. Но ето данните от Института за енергийна стратегия. Потенциалът на слънчевата енергия, постъпваща на територията на Русия само за три дни, надвишава енергията на цялото годишно производство на електроенергия в страната. Количеството слънчева радиация варира от 810 kW/h до квадратен метъргодишно в отдалечени северни райони до 1400 kW/час на юг.

Като цяло идеята, че Русия е страна с малко слънце, е фундаментално погрешна, казва Олег Попел. - В много региони, включително Забайкалия и Якутия, е по-изгодно да се използва слънчева енергия, отколкото в Краснодарски край, Крим. Тук има повече слънчеви дни и слънчева радиация, отколкото в южните райони.

И така, имаме слънце, но как работи? Без да се брои SPP в Крим, днес в Русия има 10 станции с обща мощност около 100 MW, или 0,04% от общата инсталирана мощност на руската енергийна система. Що се отнася до Крим, днес има пет станции с обща мощност 300 MW, но те не са свързани с единната енергийна система на страната и работят само на полуострова.

Като цяло мащабът на руската слънчева енергия е, разбира се, малък в сравнение с Китай - почти 200 пъти по-малък. За съжаление, програмата, приета през 2009 г., според която делът на алтернативната енергия до 2020 г. трябваше да бъде 4,5% от общото производство, беше нарушена. Тази цифра вече е преместена до 2024 г.

Но трябва ли Русия да гони лидерите? Експертите са сигурни, че това не е нашият път. Няма смисъл Русия да инвестира огромни суми в тази област. Днес правителството избра три основни направления за развитие на слънчевата енергия. Първият е свързан със създаването на слънчеви електроцентрали, които са свързани към централизирани енергийни мрежи. Фундаментално важно е, че сега те могат да изхвърлят излишната генерирана енергия в тях. Според Олег Попел, веднага щом през 2013-2014 г. се появиха документи, които задължават монополистите да свързват „малките“ производители на енергия към мрежата и да им позволяват да печелят пари от производство, започна бум в нашата слънчева енергийна индустрия. Частен инвеститор е навлязъл в тази зона.

Инфографика: "РГ"/Александър Смирнов/Ирина Фурсова

Днес между държавата и инвеститора се сключва така нареченото споразумение за доставка на мощности (CSA), по силата на което държавата гарантира възвръщаемост на инвестицията в размер, който позволява на инвеститора да възстанови инвестицията за максимум 15 години, казва Попел . - В чужбина работи друга система, има строги тарифи, по които мрежата купува слънчева енергия от частен собственик. Приехме друг вариант.

Явно руският бизнес го хареса. Във всеки случай днес всички ограничения, определени от държавата за пускане в експлоатация на слънчеви електроцентрали, са избрани от различни компании. Те поеха задължението да пуснат станциите, дори с риск да получат глоби за неспазване на срокове. До 2024 г. те ще трябва да построят 57 слънчеви централи с мощност от 5 до 70 MW и обща мощност 1,5 GW.

Някои ще кажат, че ако това е бум, той е много скромен в сравнение с лидерите. вярно Но у нас има свръхкапацитет около 25 процента. Ето защо би било странно сега да се въвеждат нови в голям мащаб. Според експерти стратегията в областта на слънчевата енергия трябва да се сведе до натрупване на опит в изграждането и експлоатацията на такива станции. Като цяло трябва да развием нашите технологии, за да поддържаме компетентност в тази област.

В Китай слънчевата енергия се опитва преди всичко да реши екологичните проблеми

Картината е различна с отдалечените региони. В Русия повече от 75 процента от териториите нямат централизирано енергоснабдяване, електропроводите не достигат дотук, така че горивото трябва да се внася, което струва доста пари. Например в Якутия цената на електроенергията от дизелови генератори струва 25, а на някои места 60 рубли за киловатчас. И тук за соларни инсталациишироко поле на дейност.

Наскоро за отдалечени региони, където няма централизирано енергоснабдяване, беше приет национален проект за създаване на автономни соларно-дизелови инсталации с мощност 100 kW. Според Олег Попел много региони вече са се заинтересували от него, тъй като внедряването на такива системи ще спести значителни средства. Вече се разработват регионални програми за енергийно развитие, като почти всички включват възобновяеми източници, включително слънчева.

И въпреки че в този случай държавата не оказва подкрепа на бизнеса, национален проектИма инвеститори, които виждат интерес тук. До 2021 г. в различни региони трябва да бъдат пуснати в експлоатация 100 автономни инсталации с мощност 100 kW, две вече са построени в Алтай.

И накрая, третата посока на развитие на слънчевата енергия в Русия са микроинсталациите с мощност до 15 kW. Предлага се да се позволи на частните собственици да купуват такива системи, да генерират електроенергия за своите нужди и да продават излишъка в мрежата. Решението за подкрепа на този проект все още не е взето, в момента се разработва нормативната му рамка.

За да се реализират всички тези области, в Новочебоксарск е построен завод, който произвежда нова технологияфотоволтаични модули, които не отстъпват на най-добрите световни стандарти. Ефективността им е около 20 процента, което е два пъти по-добро от това на популярните днес модели. Според ръководството на предприятието това ниво на производство ще позволи не само да се задоволят нуждите на Русия, но и да се навлезе на световния пазар на слънчеви инсталации.

Цялата истина за слънчевите панели

Време е да поговорим за това колко ефективна е слънчевата енергия в района на Москва. Цяла година събирах статистика за производството на слънчева енергия от два 100-ватови слънчеви панела, монтирани на покрива Вилаи свързан към мрежата с помощта на мрежов инвертор. Вече писах за това преди година. А сега е време за равносметка.

Сега ще научите нещо, което продавачите на соларни панели никога няма да ви кажат.

Точно преди година, през октомври 2015 г., като експеримент реших да се присъединя към редиците на „зелените“, които спасяват нашата планета от преждевременна смърт, и закупих слънчеви панели с максимална мощност 200 вата и мрежов инвертор, предназначен за максимум 300 (500) вата генерирана мощност. На снимката можете да видите структурата на поликристалния 200-ватов панел, но няколко дни след покупката стана ясно, че в една конфигурация е твърде ниско напрежение (има само 60 клетки, вместо препоръчаните 72), не е достатъчно за правилната работа на моя мрежов инвертор.

Така че трябваше да го сменя на два 100-ватови монокристални панела. На теория би трябвало да са малко по-ефективни, но всъщност те просто са по-скъпи. Това са висококачествени панели от руската марка Sunways. Платих 14 800 рубли за два панела.

Допълнение за тези, които са в резервоара и не четат текста: на снимката има поликристален слънчев панел, за който писах по-горе, просто изглежда много красиво, когато го снимате отблизо, затова сложих снимката му тук.

Вторият разходен елемент е произведен в Китай мрежов инвертор. Производителят не се идентифицира по никакъв начин, но устройството е направено качествено, а при отваряне се вижда, че вътрешните компоненти са предназначени за мощност до 500 вата (вместо 300, изписани на кутията). Тази мрежа също така поддържа режим MPPT, за да извлечете максимума от слънчевите панели при всякакви условия на осветление. Такава решетка струва само 5000 рубли. Решетката е гениално устройство. От една страна към него са свързани + и – от слънчевите панели, а от друга страна той се свързва към абсолютно всеки електрически контакт в дома ви с обикновен електрически щепсел. По време на работа мрежата се адаптира към честотата в мрежата и започва да „изпомпва“ променлив ток (преобразуван от постоянен ток) във вашата 220-волтова домашна мрежа.

Мрежата работи само когато има напрежение в мрежата и не може да се счита за резервен източникхранене. Това е единственият му недостатък. И огромно предимство на мрежовия инвертор е, че по същество не се нуждаете от батерии. В крайна сметка батериите са най-слабото звено в алтернативната енергия. Ако същият слънчев панел е гарантирано да работи повече от 25 години (т.е. след 25 години той ще загуби приблизително 20% от своята производителност), тогава експлоатационният живот на обикновена оловно-киселинна батерия при подобни условия ще са 3-4 години. Гел и AGM батериите ще издържат по-дълго, до 10 години, но те също струват 5 пъти по-скъпо от обичайнотобатерии.

Тъй като имам електричество, нямам нужда от батерии. Ако направите системата автономна, тогава трябва да добавите още 15-20 хиляди рубли към бюджета за батерията и контролера за нея.

Сега, що се отнася до производството на електроенергия. Цялата енергия, генерирана от соларни панели, влиза в мрежата в реално време. Ако в къщата има потребители на тази енергия, тогава цялата тя ще бъде изразходвана и броячът на входа на къщата няма да се „върти“. Ако моментното производство на електричество надвишава консумираното в момента, тогава цялата енергия ще бъде прехвърлена обратно към мрежата. Тоест броячът ще се „върти“ в обратна посока. Но тук има нюанси.

Първо, много съвременни електронни измервателни уреди отчитат това, което минава през тях. ток без оглед на неговата посока(това е ще платишза електричеството, изпратено обратно към мрежата). и второ, руското законодателствоне позволява на частни лица да продават електроенергия.Това е разрешено в Европа и затова всяка втора къща там е покрита със слънчеви панели, което в комбинация с високите мрежови тарифи ви позволява наистина да спестите пари.

Но през последната година имаше промени както в мрежовите тарифи, така и в използваното оборудване. Смених инвертора и мощността се увеличи...

...но чудото, за съжаление, не се случи.

Нека ви напомня, че в моята система напълно липсват устройства за съхранение под формата на батерии, защото... първо, те са напълно ненужни (цялата енергия, генерирана от слънчеви панели, е гарантирано изразходвана), и второ, те само ще оскъпят оборудването и ще изискват редовна подмяна на всеки няколко години (в текущата конфигурация системата не изискват поддръжка през целия си експлоатационен живот).

Първоначално купих 300-ватова мрежа за системата, която беше инсталирана в къщата. Имаше два недостатъка - първо, шумът от вентилатора, който периодично се включваше, за да охлади вътрешните компоненти, и второ, загубите по проводниците от слънчевите панели към инвертора. Но по време на работа се появи друг недостатък. Оказа се, че закупената мрежа е предназначена за мощност на панела 500 вата и това е точно този случай, когато инверторът не трябва да има резерв на мощност. Моите панели с обща мощност 200 вата не можаха да го натоварят напълно и в резултат на това имаше ниска ефективност при облачно време и генерирането често се проваляше.

Реших да сменя решетката с друга. За тези цели закупих микроинвертор в запечатан корпус, инсталиран в непосредствена близост до слънчевите панели с максимална мощност 230 вата. И от него в домашната мрежа ще бъде изтеглен проводник с напрежение 220 волта. Още първото активиране показа, че тази мрежа е способна да доставя енергия (макар и малко) дори при облачно време.

Слънчевите панели са монтирани върху стационарна рамка на покрива и са насочени право на юг. Около 4 пъти в годината им сменям ъгъла на наклон. Почти хоризонтално през лятото, под ъгъл от 45 градуса в извън сезона и възможно най-близо до вертикалата през зимата. Но през зимата те все още са покрити със сняг. Периодично те трябва да се избърсват от прах и мръсотия. Не използвам ротационния механизъм (тракер), защото... неговата стойност никога няма да бъде загубена.

Септември започна: малко слънце, много облаци - производството намаля много. В дъждовни дни то е просто незначително (по-малко от 50 вата часа на ден).

Ето графика на производството на електроенергия през последните 6 месеца. Новата решетка беше монтирана в средата на май. Между другото, ако електричеството в SNT е изключено през деня, тогава производството също спира (това се случи няколко пъти това лято).

А ето и месечната производствена статистика за тази година. Най-драматичната промяна не е, че производството се е увеличило, а че нашите тарифи са намалели в SNT - сега SNT са равни на селските населени места и електроенергията е поевтиняла с 30%. При смяната на инвертора ефективността се увеличи с около 15%.

Позволете ми да ви напомня, че слънчевата енергия в района на Москва има два проблема:

1. Ниски тарифи за мрежова електроенергия.

2. Малко слънчеви дни.

Производство на енергия за лятото на 2017 г. по месеци (миналогодишното производство в скоби):

Май – 20,98 (19,74) kWh

юни – 18,72 (19,4) kWh

Юли – 22,72 (17,1) kWh

август – 22,76 (17,53) kWh

В момента общото производство за 2017 г. е 105 kWh. от текущи тарифи(4,06 рубли/kWh) е само 422 рубли. Основният пик на производство приключи и предстоят облачна есен и зима. Да приемем, че продукцията за тази година ще бъде 500 рубли. И инвестирах 20 000 рубли в оборудване (успях да заменя решетката без допълнителни плащания).

В същото време напомням, че миналата година продукцията беше 650 рубли (поради факта, че цената на електроенергията беше 5,53 рубли/kWh). Тоест, въпреки повишаването на ефективността на слънчевата система, нейният период на изплащане се увеличи от 32 на 40 години!

Дори ако си фантазирате и си представите, че в региона на Москва няма да има облаци цяла година, тогава за една година с панели от 200 вата можете да получите само 240 kWh (теоретичният максимум при максималната ефективност на произвежданите в момента слънчеви панели). Или около 1000 рубли. Тоест периодът на изплащане ще продължи да бъде 20 години. И това е само на теория, тъй като това не може да се случи в реалния живот. И това са тарифите на Московска област, докато в някои региони на Русия електроенергията струва по-малко от 2 рубли за kWh. И ако добавите батерии към системата, тогава тази система никога няма да се изплати.

Следователно слънчевите панели са печеливши само там, където няма мрежово електричество и свързването му е или невъзможно по принцип, или е много скъпо.

И за да спестите от поддръжката на селска къща, има много други, по-ефективни решения: спазване на строителната технология, използването на съвременни материали (газобетон, екструдирана полистиролова пяна), изолация без студени мостове, използване на термопомпа (климатик), и ползване на нощна тарифа.

В настоящата си конфигурация моят енергийно ефективен дом не се нуждае от климатик през лятото, поддържа комфортна температура през цялата година (дори когато не е обитаван) и има годишна консумация на енергия от около 7000 kWh. Това е 3 пъти по-евтино от поддържането на апартамент с подобен размер в Москва.

По-подробно можете да се запознаете с всички материали за изграждането на модерна енергийно ефективна къща със собствените си ръце

Батерии, слънчеви панели, електрически превозни средства и автономни превозни средства – всички тези технологии днес заемат едва около 1% от световния пазар. Ако искате да печелите пари, като инвестирате в нова икономика- трябва да побързаш. След 10-15 години тези технологии ще станат масови.

1. Устройства за съхранение на енергия и батерии

Всички собственици на лаптопи или смартфони използват Li-ion батерии. От 1995 г. до 2010 г. цената на литиево-йонните батерии пада средно с 14% годишно (в долари за kWh). 2009 г. беше повратна точка, тъй като започна използването на такива батерии за автомобилната индустрия и енергетиката. Поради ръста на инвестициите през следващите 5 години намалението на цената на kWh годишно вече възлиза на 16%.

Цената на батериите също е намалена поради локализирането на производството. Например, Tesla Model S използва приблизително 7 хиляди батерии, всяка от които може да се сравни с батерия на смартфон. Обикновено производственият процес изглежда така: литият се добива в Чили, Аржентина или Австралия, изпраща се в Китай, рафинира се до 99+%, след което се изпраща в Япония или Корея, където се пакетира и изпраща до Калифорния, където Tesla ги инсталира в Електрически автомобил модел S.

За да намали разходите за производство на такива батерии с 30-50% в рамките на три години, Tesla изгражда Gigafactory в Невада, а в близко бъдеще планира да изгради още 2-4 такива централи.

Един завод ще има капацитет от 50 GWh и ще произвежда до половин милион коли годишно. За сравнение, 100 такива централи могат да задоволят цялото световно търсене на електроенергия.

Това е намаляване на разходите, без да се вземат предвид техническите иновации. Допълнителни технологични иновации биха могли да донесат поне още 5% годишно. Динамиката на намаляващите цени на батериите и увеличаването на плътността на електричеството стимулира растежа на пазара на електрически превозни средства и слънчева енергия. Обхватът на електрическите превозни средства се увеличава и става възможно съхраняването на слънчева електроенергия, която се доставя неравномерно през целия ден.

До голяма степен поради успеха на проектите на Илон Мъск, конкурентите инвестират или пренасочват инвестиции в подобни проекти:

  • През 2015г LG Chemобяви закриването на нефтохимически проект на стойност 4,2 милиарда долара в Казахстан. Тези средства се използват за производство на батерии.
  • китайска компания BYD, един от най-големите производители на електрически превозни средства (основно за местния пазар), ще добавя средно 6 GW капацитет към своя китайски партньор Gigafactory всяка година и ще достигне общ капацитет от 34 GW до 2020 г. (Tesla планира да достигне 35 GW по същото време).
  • Компании FoxconnИ LGзаедно ще добавят още 22 GW до 2020 г.
  • Компания Nissanще добави 4,5 GW.
  • Samsung, SDI, TDK, Ябълка, Boschа други също планират да увеличат капацитета си за производство на батерии и евентуално електрически превозни средства.

2. Слънчева енергия

От средата на 70-те години на миналия век цената на соларните панели е паднала повече от 200 пъти. От 1990 г. броят на инсталираните слънчеви станции с различен капацитет се удвоява на всеки две години. С тази скорост след 14 години слънчевата енергия ще може да осигурява електричество на цялото човечество.

Редица държави вече са постигнали ценови паритет между традиционната и слънчевата енергия. През следващите няколко години цената на слънчевата енергия на някои места се очаква да бъде дори по-ниска от цената на преноса й от близките електроцентрали. В този случай традиционните енергийни компании ще трябва да доставят електричество безплатно или дори срещу допълнителна цена, за да се конкурират по някакъв начин със слънчевата енергия.

На много пазари за големите потребители на електроенергия слънчевата енергия вече е по-евтина от всички традиционни аналози. Цената от 3-5 цента за kWh е еквивалентна на петрол от 10 долара за барел или газ от 5 долара за кубичен метър.

На всички големи световни пазари технологичният пробив в тази област ще се случи в началото на 20-те години. Слънчевата енергия плюс съхранението на енергия ще стане по-евтино от предаването на енергия по кабели. В този момент трябва да дойде пробив - експоненциалният растеж на новите технологии за няколко години.

3. Електрически автомобили

За да разберете, че Tesla Model S не е просто поредната играчка за богатите като Ferrari и Porsche, а нов технологичен пробив, трябва да сравните електрическите автомобили с автомобилите с двигател с вътрешно горене (ICE). Всъщност тук всичко е просто.

Ефективността на двигателя с вътрешно горене е около 25-40% (бензин 20-30% и дизел 40%). Това означава, че останалите 60-80% отиват за преодоляване на силите на триене в двигателя и Термална енергия, отивайки никъде.

Електрическият мотор има ефективност от 80-95%, тоест 2-3,5 пъти по-ефективен.Този факт сам по себе си не осигурява пробив. Но ако вземем предвид, че електричеството е много по-евтино, а цените му са по-малко променливи от цените на бензина и дизеловото гориво, се оказва, че електрически автомобил със същите характеристики ще консумира няколко пъти по-малко електроенергия.

В зависимост от страната и източника на енергия тези цифри могат да варират от 3 до 10 пъти. Когато една технология потенциално осигурява 10-кратно подобрение, това най-вероятно е пробив. А ако живеете и в къща, в която са монтирани слънчеви панели или някакъв друг източник на възобновяема енергия, тогава ще можете да зареждате автомобила си практически безплатно – разходите ще отидат само за инсталиране на самите панели или вятърни турбини.

Обслужване

Типичен автомобил с двигател с вътрешно горене има повече от 2 хиляди движещи се части. Има няколко десетки (20-30) от тях в електрически автомобили като Tesla Model S. Механиката на частите за електрически превозни средства е много по-проста и съответно износването на частите е ниско. По същество трябва да смените само колелата, както при обикновена кола, а след 5-7 години може да се наложи да смените батериите.

Ако вземем предвид разходите за покупка заедно с разходите за поддръжка и разходите за електроенергия, тогава разходите за електрически автомобил вече са по-ниски в сравнение с автомобилите с двигатели с вътрешно горене и в бъдеще разликата само ще се увеличава.

Благодарение на ниското износване и лесната поддръжка, компании като Tesla предлагат доживотна гаранция.

гориво

Основните фактори, влияещи върху конкурентоспособността, са цената на петрола и цената на батериите. Например, за да се постигне паритет в цената на автомобил с цена на петрола от $30/барел, цената на батерията трябва да падне до $150/kWh.

Да, батерията си остава най-скъпата част от електрическата кола. Но, както вече споменахме, от 2009 г. цената на батерията е намаляла средно с 15-20% годишно. Сега цената продължава да пада, като цената се очаква да падне до $100/kWh до 2020 г., позволявайки на електрическите превозни средства да се конкурират директно (без субсидии) с традиционните автомобили.

Има редица други важни условия, чието спазване ще позволи на електрическите превозни средства да преминат в масовия сегмент. Минималният пробег трябва да бъде най-малко 320 км, времето за презареждане не трябва да надвишава половин час и средна ценаелектрическата кола трябва да падне до $30 хиляди (средно нова кола в САЩ струва около $33 хиляди).

Когато всички условия са изпълнени, електрическите превозни средства ще заменят почти всички превозни средства с вътрешно горене, точно както дигиталните фотоапарати някога почти напълно изместиха филмовите фотоапарати (Kodak имаше приходи от $14 милиарда през 2000 г. и вече обяви фалит през 2012 г.).

Традиционните производители на автомобили разбират това:

  • Компания Фордв производството на електрически превозни средства. В близко бъдеще планира да прехвърли почти цялото си развитие към новата икономика. Ford също планира да навлезе на пазара за споделяне на автомобили и таксита, подобно на Uber.
  • GMинвестира 500 милиона долара в Lyft, един от основните конкуренти на Uber. Освен това GM купи разработчика на самоуправляващи се автомобили Cruise за 1 милиард долара.
  • С изключение Теслаи BYD подготвят или вече пуснаха свои модели електрически автомобили от GM, BMW, Nissan, Kia, Ford - с пробег около 300 км и цена около $30-40 хил. (в базовата конфигурация, без субсидиите).

Въпреки това, в допълнение към очевидните лидери в момента, трябва да се обърне специално внимание на други технологични компании (тъй като, както показва историята, повечето пробиви не се случват там, където всички ги очакват). Така на този пазар навлязоха редица големи компании, които никога преди не са се занимавали с производство на автомобили.

Например Foxconn (най-големият производител на iPhone) през 2014 г. инвестира повече от 800 милиона долара в разработването на своя собствена електрическа кола, струваща около 15 хиляди долара). А през март тази година Foxconn обяви плановете си да инвестира 1,4 милиарда долара в производителя на батерии за електрически автомобили CATL.

Очаква се до 2025 г. производството на електрически превозни средства да може да задоволи нуждите на целия световен пазар. И тъй като е технически възможно повечето автомобили с двигатели с вътрешно горене да се превърнат в електрически автомобили в индустриален мащаб, процесът на масов преход към електрически автомобили може да се случи по-рано.

Но има още по-сериозен пробив, който, в симбиоза със съхранението на енергия, възобновяемата енергия и електрическите превозни средства, може да има колосално въздействие върху целия световна икономика. Това е безпилотен автомобил.

4. Безпилотни превозни средства

Всички големи автомобилни производители инвестират агресивно в автомобили без шофьор. Много от тях вече са обявени за 2018-2020 г. освобождаване на превозни средства от ниво 4, което означава, че тези превозни средства никога не изискват хора, за да работят.

Случаи:

  • BMWзапочна агресивно да прокарва стратегията си за автономни превозни средства, демонстрирайки автономна версия на i8 на CES 2016. Там BMW официално обяви, че планира да обедини усилията си с Intel, за да направи всички свои превозни средства от i-серията автономни.
  • Фирмени автомобили Теславече е 90% автономен и ще стане 100% автономен през 2018 г.
  • Компания Boschще изгради завод за производство на чипове за безпилотни автомобили на стойност 1 милиард евро. Планира се заводът да отвори врати през 2019 г.
  • Uberсъщо така активно инвестира в дронове. За компания като Uber разработването на самоуправляващи се автомобили ще намали разходите за пътуване с такси с 90% - това е, което средният шофьор сега таксува за пътуване.

Кога ще се случи този пробив и колко ще се промени? Светът? За да разберете това, струва си да дадете примери за по-евтини части, необходими за безпилотно шофиране.

Lidar е една от най-скъпите части, необходими за автономно шофиране. Това е въртящ се цилиндър, който обикновено се намира на покрива. Лидарът прави милиони измервания в секунда, за да „види“ заобикалящата го среда. Когато през 2012 г. Google обяви добавена цена от $150 000 за частите, необходими за неговата самоуправляваща се кола, цената на лидара беше точно половината от тази сума.

Сега Google успя да намали цената на лидара до $7 хиляди, тоест намалението на цената е 90% в сравнение с 2012 г.Разходите продължават да спадат, отчасти поради нарастващата конкуренция и непрекъснато нарастващата изчислителна мощност на процесорите.

На същия CES 2016, Nvidia представи Nvidia Drive PX 2, второто поколение GPU, специално проектирани за автономни превозни средства. Компании като Baidu, Tesla, Bosch и Toyota си сътрудничат с Nvidia. Оптимизмът на инвеститорите, свързан с ранните разработки на Nvidia в областта на машинното обучение и изкуствения интелект, позволи на акциите на компанията да скочат с 64% от началото на 2017 г.

Всичко това сочи към по-евтини технологии за самоуправляващи се автомобили и увеличаване на тяхната наличност, която тепърва ще расте. Освен това до 2030 г. концепцията за притежание на лични автомобили ще бъде остаряла, благодарение на развитието на концепцията за автомобил като услуга. Благодарение на това общият брой леки автомобилище падне със 70-80% до 2030 г., когато целият нов транспорт ще бъде електрически и без шофьор.

Пазари в очакване на преразпределение

В резултат на иновациите огромен брой пазари ще претърпят трансформация и преразпределение. Освен класическата автомобилна индустрия, ето няколко от най-очевидните (въпреки че има много повече такива пазари, особено като се има предвид разпространението на IoT технологиите).

Пазар на петрол

В момента транспортният сектор консумира повече от 60% от петролните продукти. С масовия преход към електрически превозни средства необходимостта от толкова много масло ще изчезне. Много малко електроцентрали работят с масло поради високата му цена. IN преходен периодще се търсят газови електроцентрали, които от своя страна след 2030-2040 г. също вече няма да са необходими в такива количества.

Електроцентрали

Електроцентрали, захранвани с изкопаеми горива, включително атомни електроцентрали. Постоянно по-евтините алтернативни източници на енергия (особено слънце и вятър) в симбиоза с устройства за съхранение на енергия ще направят възможно изоставянето на традиционните електроцентрали. Ще има децентрализация на цялата енергийна индустрия. Повечето домакинства ще могат да преминат към самостоятелно захранване с електроенергия. На първо място, хората, живеещи в собствените си домове.

Паркинг

В случай на масово преминаване към безпилотни превозни средства, необходимостта от паркиране в града на практика ще изчезне. Сега колата се използва 4-5% от времето, останалото време е на паркинг. Когато настъпи ерата на транспорта без шофьор, колата ще се използва 80-90% от времето.

Недвижим имот

В пространството, освободено от паркиране, може да се изгради разнообразна инфраструктура. Но в същото време по-малкото автомобили ще направят живота в предградията много по-привлекателен, което може да предизвика криза с недвижимите имоти в града.

Логистиката

Автономните превозни средства ще спестят огромни суми пари, като премахнат водача, като същевременно сериозно оптимизират цялата индустрия.

Застраховка

Тъй като повече от 90% от злополуките са причинени от човешка грешка, като премахнем хората зад волана, по този начин ще намалим риска от инциденти, което ще повлияе значително на бизнес модела на застрахователните компании. Мнозина вероятно ще решат да се откажат напълно от застраховката.

Стартира програма за снабдяване на ферми с електричество чрез технологии за слънчева енергия. Механизмът за подпомагане предвижда отпускане на субсидии на земеделските стопани за закупуване на необходимата за земеделието енергийна техника стопанска дейност. Субсидиите покриват 95% от разходите за енергийна инсталация и не включват данъчни плащания. Останалите 5% от разходите се заплащат от фермера. Прочетете още.

Първата слънчева електроцентрала в региона е пусната в експлоатация в Република Калмикия

Първата слънчева електроцентрала в региона е пусната в експлоатация в Черноземелски район на Република Калмикия. Това съобщи на 21 август 2019 г. компанията Хевел, изградила слънчевата централа. Прочетете повече.

Заводът Хевел произвежда 311 хиляди соларни модула с мощност 98 MW

На 19 юли 2019 г. групата компании Hevel обяви, че през първата половина на 2019 г. заводът за соларни модули е произвел повече от 311 хиляди високоефективни хетероструктурни соларни модула с общ капацитет от 98,2 MW, което е с 18% повече от същия период на миналата година. Прочетете още.

Елшанската слънчева електроцентрала с мощност 25 MW беше пусната в експлоатация

Hevel увеличи годишното производство на слънчеви модули в Новочебоксарск до 260 MW

В Русия е създаден нов полупроводников материал за соларни клетки

Група руски учени създадоха нов безоловен полупроводников материал, който може да се използва в слънчеви клетки за подобряване на тяхната ефективност. Това съобщи на 13 май 2019 г. пресслужбата на един от участниците в изследването в Сколковския институт за наука и технологии (Сколтех).


Голям интерес за използване в момента представляват слънчевите клетки на базата на сложни оловни халогениди, тоест съединения на оловото с елементи от 17-та група на периодичната таблица (флуор, хлор, бром или йод), с перовскитна структура - напомняща на структура на минерала перовскит, чиито кристали имат кубична форма. Такива батерии се характеризират с ниска цена, лекота на производство и висока ефективност на преобразуване на светлината.

Масовото производство и прилагането на перовскитни батерии в момента е ограничено от два фактора: ниската стабилност на сложните оловни халиди и токсичността на тези съединения. Ето защо разработването на алтернативни безоловни материали, по-специално на базата на халиди на бисмут и антимон, се развива активно по целия свят. Въпреки това, всички получени преди това проби имат ниска ефективност на преобразуване на светлината. Екип от руски учени доказа, че причината е неоптималната структура на съединенията на бисмут и антимон.


Физиците са се развили фундаментално нов материалза слънчеви клетки, базирани на перовскит-подобен сложен антимонов бромид (ASbBr6, където A е органичен положително зареден йон). Слънчевите клетки, базирани на този материал, са показали рекордна ефективност на преобразуване на светлината за халиди на антимон и бисмут. Според Трошин тази работа открива принципно нови възможности за развитието на перовскитната електроника.

Hevel ще построи слънчева електроцентрала със съхранение на енергия в Башкирия

На 25 април 2019 г. групата компании Hevel обяви, че до края на 2019 г. ще изгради хибридна слънчева електроцентрала с промишлени устройства за съхранение на енергия в Русия. Слънчевата генерация с обща мощност от 10 MW ще бъде разположена в Бурзянския район на Република Башкортостан. Прочетете още.

Намерен е нетоксичен метод за производство на наносилиций за използване в покрития на слънчеви клетки

На 13 февруари 2019 г. стана известно, че учените от MSU са открили нетоксичен начин за производство на силициеви наноматериали. При производството на силициеви наноструктури, които се търсят в различни области на промишлеността, обикновено се използва доста токсична флуороводородна киселина. Служители на Московския държавен университет на името на M.V. Ломоносов намери начин да избегне използването му. Откритието на учените от MSU може да намери приложение в промишлено производствонаносилициеви антирефлексни покрития за слънчеви клетки, оптични сензори за откриване на различни молекули, наноконтейнери за доставка на лекарства. Изследването е проведено с подкрепата на Руската научна фондация (RSF), резултатите от него са публикувани в международното списание Frontiers in Chemistry. Прочетете още.

В Уляновска област ще бъде построен завод за производство на слънчеви панели

През януари, по време на работно посещение в Китай, делегация с губернатора на Уляновска област посети предприятието на технологичния партньор на австрийската компания Green Source, за да се запознае с продуктите на компанията и да обсъди предстоящото изграждане на завод за производство на на слънчеви панели в района на Уляновск. Споразумение за изграждането на такъв завод беше постигнато с австрийски компании през миналата година.

„В края на 2018 г. се споразумяхме с австрийски компании да построим предприятие в района на Уляновск за производство на фотоволтаични модули за слънчеви електроцентрали, използвайки обещаваща технология“, каза губернаторът Морозов на 19 януари на страницата си във Facebook.

2018

Четири слънчеви електроцентрали с мощност от 100 MW ще работят в Бурятия до 2022 г.

Четири слънчеви електроцентрали (SPP) с обща мощност 100 MW ще работят в Бурятия до 2022 г. Това съобщи в понеделник и.д Министърът на развитието на транспорта, енергетиката и пътните съоръжения Алексей Назимов, говорейки на заседание на Научния съвет под ръководителя на Бурятия Алексей Циденов.

Собствениците на слънчеви панели в домовете си ще могат да продават електричество

Местните търговски дружества ще бъдат задължени да купуват електроенергия на средна цена, обясниха от пресслужбата на министерството. Еталонът ще бъде цената на енергията от местните големи електроцентрали. Собствениците на частни къщи в райони, които нямат достъп до единната електрическа мрежа на Русия или не са включени в ценовите зони на европейската част на Руската федерация и Урал със Сибир (например Калининградска област и Далеч на изток) ще бъде разрешено да се продава по тарифа, регулирана от FAS. Инсталации с мощност не по-голяма от 15 kW ще могат да кандидатстват за гарантирано обратно изкупуване на енергия.

Възможно е да бъдат установени данъчни облекчения и за собствениците на вятърни турбини и соларни панели в частни домове. Приходите им от продажбата на излишната електроенергия възлизат на до 150 хиляди рубли. на година могат да бъдат освободени от данък върху доходите на физическите лица. Съответният въпрос се разглежда от правителството.

T Plus започва изграждането на най-големите слънчеви станции в Русия

- Развитието на „зелената” енергия е ключово направление в работата на Областната управа в развитието на алтернативните горива и опазването на околната среда. В региона вече работят пет слънчеви централи. Най-големият от тях е построен в Орск от компанията T Plus. С пускането на втория етап мощността му нарасна до 40 мегавата. Слънчевите електроцентрали работят в райони Переволоцки, Грачевски, Красногвардейски, Сол-Илецк“, каза Юрий Берг. – Днес правим важна крачка напред – започваме изграждането на още две съоръжения за алтернативна енергия. Нашата задача е да укрепим лидерската позиция на Оренбургска област в развитието на алтернативната енергетика. Ние ще изпълним тази задача и до 2020 г. мощността на всички слънчеви електроцентрали в Оренбургска област ще бъде повече от 200 мегавата. Днес аспектът на околната среда става решаващ за определяне на качеството и нивото на комфорт на човешкия живот. Това е приоритет на президентската политика. Развитието на алтернативната енергетика е поглед в бъдещето, посочи областният ръководител.

2017

Резултати от развитието на слънчевата енергия за годината

Първият заместник-министър на енергетиката на Руската федерация Алексей Леонидович Текслер говори през януари 2018 г. на министерския кръгла маса„Иновации за енергийна трансформация: Как електрическите превозни средства/електрическите превозни средства променят енергийната система“, който се проведе като част от осмата среща на Асамблеята на IRENA.

Алексей Текслер разказа на участниците в дискусията за развитието на възобновяемите енергийни източници в Русия. Според него съвсем наскоро в Русия, освен голямата ВЕЦ, не е имало компетенции в областта на възобновяемите енергийни източници, а за няколко години е направена голяма крачка напред.

„Основният резултат от 2017 г., който съм готов да заявя, е, че възобновяемата енергия в Русия се разви като индустрия“, подчерта зам.

Почти от нулата Русия създаде своя собствена слънчева енергийна индустрия, от изследванията до производството на слънчеви панели и изграждането на електроцентрали. През 2017 г. са изградени повече мощности за възобновяема енергия, отколкото през предходните две години. През 2015-2016 г. в Русия бяха въведени 130 MW възобновяеми енергийни източници, а през 2017 г. бяха построени 140 MW, от които повече от 100 MW бяха слънчеви електроцентрали, а 35 MW бяха първите големи вятърни паркове, които ще бъдат пуснати в близко бъдеще.

Сред ключовите постижения първият заместник-министър на енергетиката отбеляза и стартирането на производството на слънчеви панели от ново поколение, базирани на вътрешна хетероструктурна технология. Русия започна да произвежда модули с ефективност над 22%, които по този показател са сред първите три лидера в света по ефективност в масовото производство. Тази година се планира да се увеличи производственият капацитет на централата от 160 MW на 250 MW.

Алексей Текслер изрази увереност, че подобно на слънчевата енергия, през следващите три години ще бъде създадена индустрия за вятърна енергия. Още през 2016-2017 г. Големи руски и чуждестранни инвеститори дойдоха в руската вятърна енергийна индустрия и поеха ангажименти за развитие на технологичната и производствена база в Русия.

Слънчевата електроцентрала Isyangulovskaya беше пусната в експлоатация в Башкортостан

В Зянчуринския район на Република Башкортостан през есента на 2017 г. беше пусната в експлоатация Исянгуловската слънчева електроцентрала (SPP) с мощност 9 MW.

Инвеститорът и генералният изпълнител на проекта са структурите на групата компании Hevel (съвместно предприятие на групата компании Renova и RUSNANO JSC). В строителството са участвали и местни предприемачи. След приключване на всички регулаторни процедури станцията ще започне планови доставки на електроенергия към мрежата. Инвестициите в изграждането на станцията възлизат на повече от 1,5 милиарда рубли.

През 2015-2016г В Република Башкортостан са построени и въведени в експлоатация Бугулчанская СЕС с обща мощност 15 MW, както и Бурибаевская СЕС с мощност 20 MW. От навлизането си на пазара за електроенергия и капацитет на едро станциите са генерирали повече от 40 GWh чиста електроенергия.

С пускането в експлоатация на Isyangulovskaya SPP инсталираната слънчева мощност в региона достигна 44 MW. Нов обектстана третият от петте, които Hevel планира да построи в Башкортостан през следващите години. Общият капацитет на всички слънчеви електроцентрали в региона ще бъде 64 MW, а общият обем на инвестициите се оценява на повече от 6 милиарда рубли.

Учените откриха начин да увеличат ефективността на слънчевите панели

Руски и швейцарски изследователи са изследвали ефекта върху структурата и производителността на слънчевите клетки от промяната на съотношението на компонентите, от които се образува светлопоглъщащият слой на перовскитната слънчева клетка. Резултатите от работата са публикувани в Journal of Physical Chemistry C.

Органично-неорганичните перовскити бяха разработени за първи път преди пет години, но по отношение на ефективността те вече изпревариха най-често срещаните и по-скъпи силициеви слънчеви клетки. Структурата на перовскитите съдържа кристални съединения, в които се намират молекулите на разтворителя на оригиналните компоненти. Разтворените компоненти, изпадайки от разтвора, образуват филм, върху който растат перовскитни кристали. Учените са изолирали и характеризирали три междинни продукта, които са кристални солвати на един от двата най-често използвани разтворителя за създаване на перовскитни слънчеви клетки. За първи път учените са определили кристалната структура на двете съединения.

„Открихме това ключов фактор, което определя функционалните свойства на перовскитния слой, е образуването на междинни съединения, тъй като перовскитните кристалити наследяват формата на междинните съединения. Това от своя страна влияе върху морфологията на филма и ефективността на слънчевите клетки. Това е особено важно при производството на тънки филми от перовскит, тъй като игловидната или нишковидната форма на кристалите ще доведе до факта, че образуваният филм няма да бъде непрекъснат и това значително ще намали ефективността на такава слънчева клетка “, каза ръководителят на изследването Алексей Тарасов.

Освен това авторите изследват термичната стабилност на получените съединения и изчисляват енергията на тяхното образуване с помощта на квантово-химическо моделиране. Авторите също установиха, че кристалната структура на междинното съединение определя формата на получените перовскитни кристали, което определя структурата на светлопоглъщащия слой. Тази структура от своя страна влияе върху производителността на получената слънчева клетка.

Изследването е проведено от изследователи от Московския държавен университет в сътрудничество с учени от Центъра за синхротронно лъчение Курчатов, Руския университет за приятелство на народите, Държавния университет в Санкт Петербург и Федералното политехническо училище в Лозана в Швейцария.

Заводът Векселберг започва производство на слънчеви панели за износ

"Хевел" в Оренбургска и Астраханска области

През октомври губернаторът на Астраханска област Александър Жилкин и изпълнителен директор Hevel Group of Companies Shakhrai Igor подписа двустранно споразумение, предвиждащо изграждането и въвеждането в експлоатация на три мрежови слънчеви електроцентрали.

В рамките на две години регионът ще има капацитет за генериране на 135 MW енергия с перспективи за увеличаване до 160 MW. Инвестиционни разходипроект - 15 милиарда рубли. Предвижда се до края на годината да бъде завършена и пусната в експлоатация една централа. SES ще донесе допълнителни данъчни приходи в регионалната хазна. Според Игор Шахрай за всеки 10 MW енергия годишно ще се плащат 100 милиона рубли данъци. Генералният директор на Hevel LLC отбеляза, че астраханската земя е най-слънчевата в южната част на Русия. Освен това районът има изградена схема за присъединяване към основните енергийни мрежи. В допълнение към това властите силно подкрепят и се стремят да развиват чиста енергия в региона. Общо до края на годината в региона ще бъдат пуснати в експлоатация 6 слънчеви централи с обща мощност 90 MW.

2015 г

Световната слънчева енергийна индустрия наближава етапа, когато производството на електроенергия с помощта на Слънцето започва да се изплаща при нормална, незавишена тарифа; цената на материалите и размерът на необходимите инвестиции рязко спадат с развитието на технологиите и обема ефектът започва да действа (да се произвежда много е по-евтино, отколкото да се произвежда малко). В сравнение с 2014 г. обемът на енергията, генерирана от слънчеви електроцентрали в света, се е увеличил с една трета. В края на 2015 г. общата инсталирана мощност на фотоволтаичните слънчеви инсталации в света възлиза на 227 GW, като през годината инсталираната мощност на слънчевите електроцентрали се е удвоила. Ако преди това Европа беше световен лидер в развитието на възобновяемата енергия, то миналата година Китай пое лидерството.

Плаващият островен панел се оказа търсен на пазара за чиста енергия; много страни са възприели този метод за производство на електроенергия. Например в Чили, където минното дело изисква фиксирани цениенергия и вода: чрез поставяне на слънчев панел на повърхността на множество езера, правителството намали разходите за добив и намали въглеродния отпечатък.

В момента се тестват плаващи батерийни панели в мината Los Bronques, близо до която е създаден експериментален енергиен остров - проектът Los Tortolas се финансира от компании от Обединеното кралство и САЩ, площта на слънчевите панели досега е 112 квадратни метра, чилийският министър на минното дело Балдо Прокурика. През април Tortolas беше открит; плаващата батерия струваше 250 000 долара, но ако успее, площта ще бъде разширена до 40 хектара.

Според експерти слънчевата енергия има големи перспективи в Чили. В страната има около 800 езера, които могат да се използват за инсталиране на плаващи слънчеви електроцентрали (SPP). Както е замислено от инженерите, поплавъчната батерия е поставена в центъра на водното тяло, което се използва за съхраняване на „отпадъци“ (отпадъци от минно дело). Това постига тройна полза:

  • сянката намалява температурата на водата в езерото;
  • изпарението на водата е намалено с 80%;
  • производството намалява разходите си многократно, като работи на слънчева енергия.

Еколозите приветстват този план, защото много повече вода остава в мината за естествен баланс, този подход може да намали регионалното потребление на и без това оскъдна прясна вода.

С тази система Чили рационализира потреблението на прясна вода в съответствие с целта си за подобряване на минните операции и намаляване на потреблението на прясна вода с 50% до 2030 г. Въглеродният отпечатък също се намалява автоматично чрез производството на чиста енергия.

Чили постепенно увеличава дела си на чиста енергия

Мината Los Bronques се намира на 65 км от столицата на Чили на надморска височина от 3,5 км. Почти 20% от енергията, произведена и използвана в латиноамериканската държава през 2019 г., е чиста. През 2013 г. цифрата е само шест процента, което показва стабилно нарастване на дела на зелената енергия в национална икономикастрана и нейния ангажимент към целите на Парижкото споразумение за климата (2015 г.).

Разработки на инженери от Ciel & Terre, както и финансова помощдаде възможност на Чили да разшири хоризонтите на енергийния пазар и да излезе от порочния кръг, в който електричеството се получава чрез изгаряне на минерали. Плаващите слънчеви панели са лесни за инсталиране, поддръжка и работа. Термопластът с висока плътност, монтиран под ъгъл от 12 градуса, е напълно екологичен и рециклируем. Плаващата слънчева електроцентрала не вреди на околната среда, е рентабилна и гъвкава в настройките.

Според чилийски инженери това е проста и достъпна алтернатива на наземните съоръжения за слънчева енергия. Това е идеален вариант за водоемки индустрии, които са ограничени в потреблението на вода или земя.

Hevel ще строи слънчева електроцентрала с мощност 100 MW в Казахстан

Студена енергия: „анти-слънчева батерия“ работи през нощта

Инженерите създадоха устройство, което може да се нарече обратна слънчева батерия: тя произвежда ток не когато абсорбира фотони, а когато ги излъчва. Такъв енергиен източник може да захранва различно оборудване през нощта, освобождавайки топлината, съхранявана на повърхността на Земята, в космоса.

Както е известно, нагретите тела излъчват радиация. Можете лесно да проверите това, като вдигнете ръката си до гореща батерия (за предпочитане отстрани, така че издигащият се поток от топъл въздух да не пречи). Ако даден обект не получава толкова топлинна енергия от външната среда, колкото излъчва, той се охлажда. За да може един обект да се охлади по-ефективно, трябва да му бъде позволено свободно да обменя фотони с възможно най-студената среда.

Още през 20 век физиците изчислиха теоретично и в последните годиниекспериментално демонстрира ефекта на отрицателното осветление. Той се крие във факта, че фотодиодът може да генерира електричество не само чрез абсорбиране на фотони, идващи от външната среда (както в конвенционалната слънчева батерия), но и, напротив, като ги освобождава и по този начин охлажда. Този процес изразходва енергия, съхранявана в устройството под формата на топлина.

За да работите с такова устройство, имате нужда от студена среда, в която фотоните ще отидат, без да се връщат. И такава среда е на една ръка разстояние, или по-скоро над главите ни: това е открито пространство.


Разбира се, ако такъв излъчвател просто бъде изстрелян в орбита (и не му бъде позволено да се нагрява от Слънцето, като го държи в сянка), той бързо ще освободи цялата си топлина, ще стане равна по температура на вакуума на космоса и ще спре да генерира енергия.

На Земята обаче е възможно да му се осигури топлинен контакт с повърхността на планетата. Веднага щом фотоклетката стане по-студена от околните тела, енергийният дефицит ще бъде запълнен поради топлопроводимостта. Благодарение на това фотоните все още ще могат да излитат в леденото космическо пространство през атмосферата, която е доста прозрачна при дължини на вълните от 8 до 13 микрометра (тясна лента в средния инфрачервен диапазон). Част от енергията на излъчването, излизащо от инсталацията, ще се преобразува в електричество.

Това е точно устройството, създадено от авторите. нова работа. Те избраха съединение от живак, кадмий и телур (HgCdTe) като материал за фотодиода. Това вещество излъчва ефективно точно в желания диапазон на дължина на вълната. След преминаване през полусферична леща от галиев арсенид (GaAs) и прозорец от бариев ферид (BaFe2), фотоните удрят параболично огледало, което ги изпраща право в небето. За да стигне до диода от външната среда, радиацията трябва да премине по същия път в обратна посока. Всички тези трикове са необходими, за да се гарантира, че инсталацията обменя фотони почти изключително с космоса и получава енергия от Земята поради топлопроводимостта.

Експерименталната настройка, използвана от групата на Фан, генерира 64 нановата на квадратен метър повърхност. Разбира се, такава мощност не може да захранва устройства. Въпреки това, както са изчислили авторите, теоретичната граница, като се вземе предвид влиянието на атмосферата, е 4 вата на квадратен метър. Това е много по-малко от съвременните слънчеви панели (100–200 вата на квадратен метър), но е напълно достатъчно за захранване на някои устройства.

За да доближите инсталационната мощност до това ниво, трябва да изберете материал за фотодиода с по-изразен ефект на отрицателно осветление. Изследователите в момента търсят такова вещество.

2018

Пазарът на слънчева енергия в ЕС нарасна с 36% през годината

Предварителни данни за развитието на слънчевата енергетика в европейски държави. Германия продължава да води, Турция е на второ място, а Холандия е на трето място.

Според статистиката на Асоциацията за слънчева енергия SolarPower Europe, европейският пазар е нараснал значително през 2018 г. В 28 страни от ЕС са въведени в експлоатация 8 GW слънчеви електроцентрали - това е с 36% повече от 2017 г. В същото време 11 държави вече са надхвърлили задълженията си за внедряване на възобновяеми енергийни източници и са достигнали нивото от 2020 г. По-широкият европейски пазар, включително Турция, Русия, Украйна, Норвегия, Швейцария, Сърбия, Беларус, също показа ръст от 11 GW, което е с 20% повече от година по-рано.

Най-големият пазар на слънчева енергия на европейския континент през 2018 г. отново е Германия с нови слънчеви електроцентрали с общ капацитет от 3 GW. Türkiye, поради високия темп на развитие на пазара през последните две години, заема второ място (1,64 GW). На трето място в края на годината е Холандия, която също постави национален рекорд от 1,4 GW пуснати в експлоатация слънчеви електроцентрали.

Според експерти индустрията ще нарасне още повече през 2019 г. - развитието на слънчевата енергия в Европа ще бъде повлияно от фактори като премахването на митата върху китайските слънчеви панели и конкурентоспособността на индустриалните фотоволтаични слънчеви електроцентрали.

Изследователите доближават ефективността на слънчевите батерии до конвенционалните

На 5 октомври 2018 г. стана известно, че изследователите доближиха ефективността на слънчевата батерия до нормалната. Слънчевата енергия се счита за най-устойчивата опция за заместване на изкопаемите горива, но технологията за преобразуването й в електричество трябва да бъде много ефективна и евтина. Учени от отдела за енергийни материали на Института за наука и технологии на Окинава смятат, че са открили формула за производство на евтини, високоефективни слънчеви клетки.

За да постигне това, професор Yaobing Qi, ръководител на изследването, идентифицира три условия, които ще доведат технологията до въвеждане на пазара и успешна комерсиализация. Според него скоростта на преобразуване на слънчевата светлина в електричество трябва да бъде висока, евтина и също така издръжлива.

От октомври 2018 г. повечето комерсиални слънчеви клетки, използвани в батерии, са направени от кристален силиций. Има относително ниска ефективност от около 22%. В крайна сметка това води до факта, че продуктът се оказва скъп за потребителя и единствената му мотивация за покупка е грижата за природата. Японски учени предлагат решение на проблема с перовскит.

SoftBank ще изгради най-голямата слънчева електроцентрала в Саудитска Арабия

Съответният меморандум за намерения беше подписан в Ню Йорк от престолонаследника на Саудитска Арабия Мохамед бин Салман Ал Сауд и главния изпълнителен директор на SoftBank Масайоши Сон. Принцът е на триседмично официално посещение, отбелязва телевизионният канал.

Планираният капацитет на каскадата от слънчеви панели е 200 GW - това е няколко пъти повече от този на която и да е съществуваща слънчева електроцентрала. За сравнение, базираната в Калифорния Topaz Solar Farm, една от най-големите подобни електроцентрали, има пикова мощност от около 550 MW. Там енергията се съхранява от 9 милиона тънкослойни фотоволтаични модула.

Холандският стартъп Oceans of Energy, специализиран в разработването на плаващи системи за производство на възобновяема електроенергия, се обедини с пет големи компаниида построи първата в света слънчева електроцентрала, плаваща в открито море. „Такива електроцентрали вече работят на резервоари на континента. различни страни. Но никой не ги е строил в морето – това е изключително трудна задача. Трябва да се справите с огромни вълни и други разрушителни сили на природата. Ние обаче сме уверени, че комбинирайки нашите знания и опит, ще се справим с този проект“, каза ръководителят на Oceans of Energy Алард ван Хукен.
По предварителни изчисления плаващата електроцентрала ще бъде с 15% по-ефективна от съществуващите инсталации. Центърът за енергийни изследвания на Холандия (ECN) ще избере най-подходящите соларни модули. Неговите експерти смятат, че за този проект е възможно да се използват стандартни слънчеви панели, които работят и в наземни слънчеви станции. „Ще видим как ще се представят в морска вода и при неблагоприятни метеорологични условия“, каза говорителят на ECN Ян Крун.

Представители на консорциума подчертават, че плаваща слънчева електроцентрала може да бъде инсталирана директно между офшорни вятърни турбини. Там вълните са по-спокойни и всички електропроводи вече са монтирани. През следващите три години консорциумът ще работи върху прототип с финансова подкрепа държавна агенцияпредприемачество в Холандия. Университетът в Утрехт ще предостави на стартъпа своите изследователски материали.

Цената на слънчевата енергия в Австралия е спаднала с 44% от 2012 г

Тази мания по възобновяемата енергия доведе до това, че хората всъщност започнаха да плащат по-малко за електричество. Друго предимство на това е, че цената на самата електроенергия е намаляла. От 2012 г. разходите за инсталиране и експлоатация на слънчеви панели са намалели почти наполовина.

През 2017 г. частни собственици и фирми в страната са инсталирали панели с обща мощност 1,05 GW. Тази оценка дава агенцията, отговаряща за въпросите на чистата енергия в страната. Властите казват, че това е най-високото ниво за всички времена. Беше отчетено, че растежът на възобновяемата енергия в началото на това десетилетие се дължи на доходоносни субсидии и данъчни предложения, но растежът през 2017 г. е различен: жителите на страната решиха да се борят с нарастващите тарифи на електроенергията по този начин и движението стана широко разпространено.

BNEF прогнозира, че Австралия ще стане световен лидер в приемането на слънчеви панели. До 2040 г. 25% от нуждите на страната от електроенергия ще бъдат покрити от слънчеви панели на покрива. Това ще бъде възможно поради факта, че днес периодът на изплащане на такива решения е намалял до минимума от 2012 г. Въпреки че това не означава, че традиционните австралийски електроцентрали остават в миналото, хората стават все по-свободни да си осигуряват електричество.

2017

Южна Корея ще увеличи производството на слънчева енергия 5 пъти до 2030 г

Министърът на търговията, промишлеността и енергетиката на Южна Корея разкри плана на правителството за петкратно увеличаване на производството на слънчева енергия до 2030 г.

Съобщението дойде малко след като избраният президент Мун Дже-ин тази година обеща да спре държавна подкрепаизграждане на нови атомни електроцентрали и ангажиране с екологични източници на електроенергия. Правителството вече отмени строителството на шест ядрени реактора в Южна Корея.

Като цяло страната планира да получава една пета от електроенергията си от възобновяеми източници до 2030 г. Миналата година тази цифра беше 7%. За да се постигне това, се планира да се добавят 30,8 GW слънчеви мощности и 16,5 GW вятърни мощности до определената дата. Допълнителна енергия ще дойде от най-големи проекти, както и от частни домакинства и малки предприятия, каза министър Паик Унгу. „Ще променим фундаментално пътя на развитието на възобновяемата енергия, като създадем среда, в която гражданите могат лесно да участват в търговията с възобновяема енергия“, каза той.

Това означава, че до 2022 г. приблизително 1 от 30 домакинства трябва да бъде оборудвано със слънчеви панели, съобщава Clean Technica.

Южна Корея обаче в момента е на пето място в света по използване на ядрена енергия. Страната разполага с 24 действащи реактора, които осигуряват приблизително една трета от нуждите на страната от електроенергия.

BP инвестира 200 милиона долара в слънчева енергия

Пустинята Атакама в Чили е едно от най-слънчевите и сухи места на планетата. Логично е, че именно там са решили да построят най-голямата слънчева електроцентрала в Латинска Америка El Romero. Гигантските слънчеви панели покриват 280 хектара площ. Пиковият му капацитет е 246 MW, а централата генерира 493 GWh енергия годишно - достатъчно за захранване на 240 000 домове.

Изненадващо, само преди пет години Чили почти не използва възобновяема енергия. Страната беше зависима от съседните енергийни доставчици, което надуваше цените и караше чилийците да страдат от прекомерни сметки за електроенергия. Липсата на изкопаеми горива обаче доведе до голям приток на инвестиции във възобновяеми източници, особено слънчева енергия.

Сега Чили произвежда почти най-евтината слънчева енергия в света. Компаниите се надяват страната да се превърне в „Саудитска Арабия на Латинска Америка„Чили вече се присъедини към Мексико и Бразилия в десетте най-големи страни, произвеждащи енергия от възобновяеми източници, и сега е настроена да води прехода към чиста енергия в Латинска Америка.

„Правителството на Мишел Бачелет извърши тиха революция“, казва социологът Еухенио Тирони, „Трудно е да се надценят нейните заслуги за прехода към възобновяеми енергийни източници и това ще определи фактора в развитието на страната за много години.“

Сега, когато олигополният енергиен пазар на Чили е отворен за състезание, правителството си постави нова цел: до 2025 г. 20% от енергията на страната трябва да идва от възобновяеми източници. А до 2040 г. Чили ще премине напълно към „чиста“ енергия. Дори за специалистите това не изглежда като утопия, тъй като слънчевите електроцентрали в страната при сегашните технологии произвеждат ток, който е два пъти по-евтин от въглищните. Цените на слънчевата енергия паднаха със 75%, достигайки рекордните 2,148 цента за киловатчас.

Производствените компании са изправени пред друг проблем: твърде евтината електроенергия не носи голяма печалба, а поддръжката и подмяната на слънчеви панели е скъпа. „Правителството ще трябва да изгради дългосрочни стратегии, така че чудото да не се превърне в кошмар“, каза Хосе Игнасио Ескобар, главен изпълнителен директор на испанския конгломерат Acciona.

Google преминава изцяло към слънчева и вятърна енергия

Компанията се превърна в най-големия корпоративен купувач на възобновяема енергия в света, достигайки общ капацитет от 3 GW. Общите инвестиции на Google в чиста енергия достигнаха 3,5 милиарда долара, пише Electrek през ноември 2017 г.

Google официално преминава към 100% слънчева и вятърна енергия. Компанията е подписала договори с три вятърни парка: Avangrid в Южна Дакота, EDF в Айова и GRDA в Оклахома, които имат общ капацитет от 535 MW. Офисите на Google по света вече ще консумират 3 GW възобновяема енергия.

Общите инвестиции на компанията в енергийния сектор достигнаха 3,5 млрд. долара, като 2/3 от тях са в съоръжения в. Този интерес към „чистите“ източници се дължи основно на спада в цената на слънчевата и вятърната енергия с 60-80% през последните години.

Google за първи път подписа партньорство със 114 MW слънчева ферма в Айова през 2010 г. До ноември 2016 г. компанията вече е участник в 20 проекта за възобновяема енергия. Той планира да премине изцяло към слънчева и вятърна енергия още през декември 2016 г. Сега Google е най-големият корпоративен купувач на възобновяема енергия в света.

Интелигентното стъкло за прозорци е изобретено в Швеция

Учените отдавна проучват тази област и търсят приложения за разработката. IN модерен святТази технология е уместна, тъй като загубата на топлина в къщите поради прозорците е приблизително 20%. Учените смятат, че тяхното изобретение може да се използва и за топлоизолация на различни обекти.

В Иран селата продават електричество на държавата

Към есента на 2017 г. в Иран има повече от 200 „зелени“ села. Очаква се до пролетта на 2018 г. техният брой да достигне 300. Iran Today съобщава, че в някои населени местастрани, слънчеви панели са инсталирани от десет години. Отбелязва се, че най-големи количества енергия от слънцето се произвеждат в провинциите Керман, Хузестан и Лурестан.

Първоначално появата на алтернативни източници на енергия в иранските села се дължи на невъзможността да им се доставя електричество от градовете. Сега те продават собствената си енергия на иранското министерство на енергетиката. Предвижда се развитие законодателни норми, според който изкупуването на ток в селата ще стане постоянно.

До 2030 г. Иран очаква да произведе 7500 MW зелена енергия, днес тази цифра е само 350 MW. Страната обаче има добри перспективи за развитие на слънчевата енергия, тъй като на 2/3 от територията слънцето грее 300 дни в годината.

Британски учени са изобретили стъклени тухли, захранвани от слънчева енергия

Екип от учени от университета в Ексетър в Англия разработи стъклени стенни блокове с вградени слънчеви панели. За това пише архитектурният портал Archdaily. Блоковете могат да се използват в строителството на къщи вместо обикновени тухли.

Строителният материал се нарича "Solar Squared". Както показаха тестовете в лабораторията на университета, освен че генерират електричество, блоковете имат и редица други полезни свойства. По-специално стените, изградени по този начин, пропускат добре слънчевата светлина в сградата и задържат топлината в помещенията.

За да рекламират продукта, учените създадоха иновативна компания The Build Solar. В момента се търсят инвеститори. Пускането на соларни керемиди на пазара е ориентировъчно планирано за 2018г.

Най-голямата слънчева електроцентрала в света беше пусната в Дубай

Инсталирането на всеки слънчев панел струваше 6 хиляди евро, включително наем за година, ремонт и техническо оборудване. Предвижда се слънчевите панели да работят на спирките на градския транспорт около година, след което да бъдат прехвърлени в училища и детски градини.

Според Пьотр Свиталски, ръководител на делегацията на ЕС в Армения, Европейският съюз е заинтересован от развитието на алтернативната енергия в страната. Той нарече спирката със слънчеви панели " соларен стопЕвропейски съюз."

Според данни от Министерството на енергетиката на САЩ от 2017 г. цената на слънчевата енергия за домакинствата все още е по-висока от цените на електроенергията на дребно в Съединените щати, а за супермаркетите и др. търговски организации- приблизително равни на цените на дребно. За новите големи слънчеви централи тя е по-ниска от тази за новите ТЕЦ. Всички сравнения са направени преди субсидиите - както за ТЕЦ, така и за слънчеви централи. Съответният доклад беше публикуван от Министерството на енергетиката на САЩ.

Средната цена на „слънчевата“ електроенергия (като цената на електроенергията, на която електроцентралата ще плати за своята жизнен цикъл) за домакинства с монтирани покривни панели през първото тримесечие на 2017 г. е 12,9 до 16,7 цента за киловатчас в Съединените щати. Това са много високи цени за Русия и малко по-високи от средните цени на дребно в Щатите (където са около 10 цента за киловатчас). За търговските оператори на слънчева енергия на покрива, инсталирана през същия период, производствените разходи варират от 9,2 до 12,9 цента на киловатчас. За големи слънчеви централи с фиксирани панели - 5,0–6,6 цента. За слънчеви електроцентрали, които променят ъгъла на наклон с помощта на автоматизация - 4,4–6,1 цента на киловатчас.

В доклада се подчертава, че само за една година, от началото на 2016 г. до първото тримесечие на 2017 г., разходите за инсталиране на един киловат мощност за големите слънчеви централи са паднали с 29 процента - до 1,03 долара за фиксирани фотоволтаични панели и 1,11 долара за автоматични панели обръщане зад Слънцето. Въпреки че последните са по-скъпи, те осигуряват повече мощност, така че енергията от тях е по-евтина. Основните фактори за спада са по-ниските цени на фотоволтаичните клетки, както и цените за техния монтаж.

В домакинствата годишният спад на разходите за инсталиране на един киловат е само шест процента - до 2,8 долара за ват инсталирана мощност. За търговски клиенти спадът достигна 15 процента до 1,85 долара за ват. Основната причина за по-високата цена на малките покривни слънчеви електроцентрали е липсата на икономии от мащаба.

Прочетете защо слънчевите панели в домакинствата осигуряват по-скъпа енергия от големите слънчеви електроцентрали:

В доклада се отбелязва, че инициативата SunShot, стартирана от Министерството на енергетиката през 2011 г., поставя за цел слънчевите електроцентрали да постигнат толкова ниски разходи за инсталиране и такива ниски цени за производство на електроенергия едва до 2020 г. Така той беше завършен три години предсрочно.

Общият капацитет на слънчевите електроцентрали в САЩ е 45 гигавата, от които 13 гигавата са инсталирани през 2016 г. (от които 10 гигавата са големи електроцентрали). Всички заедно осигуряват малко повече от процент от общото производство на Съединените щати. При такъв темп на спад в цената и монтажа на слънчеви панели, който се наблюдава през 2016 г., слънчевите централи значително ще увеличат дела си на местния пазар през следващите години. Тяхната несубсидирана цена вече е паднала под нивото на въглищните ТЕЦ и е достигнала паритет с газовите ТЕЦ.

Както се вижда от доклада, 41 процента от разходите за нови слънчеви електроцентрали са работна сила, използвани при монтажа им. Делът на този фактор в цената на инсталираните системи в домакинствата е 68 процента. Почасовото заплащане на работник в САЩ е няколко пъти по-високо, отколкото например в Русия. Следователно в други страни цената на слънчевата енергия често е значително по-ниска, отколкото в Щатите.