Uue idee mõistmine: kas see muudab alternatiivse energia populaarseks ja kas see aitab säästa elektrit?
MIRACLE plaadid
Elon Musk on teatanud, et hakkab tellima päikeseenergia plaate. See ettepanek on puhunud miljonite koduomanike aju kogu maailmas ja seda on tabanud ehitusturu revolutsioon. Sest nüüd saate sama raha eest osta kas lihtsalt katuse või sama katuse, kuid see ka elektrit. Päikesepaneelid maksavad umbes sama palju kui tavalised keraamilised plaadid. Fantastilised arvutused on postitatud Elon Muski lemmiku vaimusilma Tesla Motorsi veebisaidile. 30 aasta jooksul (kui garantii kehtib) saab tavalise maja päikesekatus toota elektrit 52 900 dollari eest (vt diagrammi). Sellest piisab superakumulaatori PowerWall installimiseks (peate kuskil ladustama päikse kilovatti) ja tunnete end täiesti vaba inimesena! Nüüdsest ei sõltu te ettevõtetest,kes müüvad teile gaasi, soojust ja elektrit. Peaaegu kõik tsivilisatsiooni eelised saate tasuta!
Ainulaadse päikesepatarei skeem. Foto: DMITRY POLUKHIN / kp.ru
MAJANDUS jääb sügavaks
Kuidas see töötab? Millist oskusteavet Musk kasutas? Nende küsimustega pöördusime Skolkovo teaduse ja tehnoloogia instituudi (Skoltech) professori Pavel Troshini poole.
Reklaamvideo:
- Põhimõtteliselt ei toimu siin tehnoloogilist revolutsiooni, - selgitab Pavel Anatoljevitš. - See põhineb HIT päikesepaneelidel, mida toodab Panasonic. Samuti pole uus idee kasutada paneele eramajade katusematerjalina. Kuid sellised projektid ei jaganud eriti palju. Muski lähenemise uudsus on see, et nad valmistasid päikesepaneele plaatide kujul. See on mugav. Kuna eelised on üsna korralikud: hoiame kokku nii materjalidel kui ka tööl. Kuna standardskeemis katame esmalt katuse katusekivide või muu standardmaterjaliga ja seejärel kinnitame peale päikesepaneelid, mis seisavad korralikult ja kaaluvad palju, mis teeb kogu konstruktsiooni raskemaks …
Musk ütleb, et see samm muudab päikeseenergia tehnoloogia populaarseks. Lõppude lõpuks on nüüd päikesepaneelid lõbusamad tehnikutele või rohelise energia fännidele
- Siin lahendatakse kõik lihtsa arvutamise abil. Enamikus piirkondades on meil päevavalgustunde 12 tundi, keskmise valguse võimsusega 50 protsenti tippvõimsusest. Kui katus on 20 ruutmeetrit. m paneele (statistika kohaselt on see keskmine pindala, mis paigaldatakse USA-s majadele), saame 2 kilovatti - see on keskmise veekeetja või nõrga elektrikerise võimsus. Võime koguda umbes 20 kWh päevas. Küsimus on: kas sellest piisab või mitte? Kui maja kütmiseks, siis kindlasti mitte piisavalt.
Oota, aga 20 meetrit on väga väike katus ja kui sillutada 100 meetrit - plaatidega?
- Esiteks on katusel päikseline ja mitte päikseline külg, kuhu on mõttetu paneele paigaldada. Teiseks, kui teil on katus 100 meetrit, siis on maja pindala 200 - 300 meetrit. Järelikult suurenevad proportsionaalselt küttekulud. Energiatootmise osas pole lameekraanimaja ja päikeseenergiakivimaja vahel põhimõttelist erinevust (erinevus, nagu me juba eespool ütlesime, on see, et säästate materjale ja tööjõudu. - Toim.). Paremal juhul on see sama efektiivsus 20% ja sama pindala. Sest Musk ei suutnud kunagi peamist probleemi lahendada …
Milline?
- See on muidugi energia salvestamine.
Mis saab Muski superakudest?
- Elektrienergia kogunemine liitiumioonakudesse on kõige levinum ja endiselt väga kallis tehnoloogia. Liitiumi garantii
ioonakud ei ületa mitu aastat. Ja kogumaksumus on sageli rohkem kui päikesepaneelide hind. Paneelid töötavad 20 ja 30 aastat ning ajamid tuleb välja vahetada 5 aasta pärast. Energiasäästu probleem põhjustab asjaolu, et sellise maja autonoomia muutub väga tinglikuks - te ikkagi "ripute võrgus".
Mida see tähendab?
- Päikesepaneele kasutatakse ja tasub end ära nendes riikides, kus päikeseenergiat ei saa salvestada, vaid üldisesse elektrivõrku alla laadida. Päevasel ajal, kui kõik on tööl ja kedagi pole kodus, genereerime päikesepaneelidega energiat, pumbame selle võrku ja saame selle eest tasu. Õhtul võtame selle võrgust, aga maksame vähem raha. Seda nn rohelist soodustariifi kasutatakse paljudes riikides päikeseenergia arengu stimuleerimiseks. Kuid Euroopas on see tariif mitu aastat tühistatud.
Mis põhjusel?
- Sest näiteks Saksamaal toodab päikeselisel ja tuulisel päeval alternatiivne energia rohkem energiat, kui riik suudab tarbida. Ja rohkem kui see võib olemasolevates energiasalvestussüsteemides koguneda. Selgub, et see on absurdne olukord - Saksamaa on sunnitud energiat riigist välja voolama ja maksma naabritele selle elektri võtmise eest ka lisamaksu. Nagu ma ütlen, on vähemalt Euroopas alternatiivse energia paradoks selles, et see sattus energia salvestamise probleemi. Täna on ainus odav võimalus energia salvestamiseks tööstuslikus mastaabis mägijärve võtmine ja seal vee pumpamine, kui teil on üleliigne energia. Kui see energia tuleb tagasi võtta, langeb järve vesi turbiini ja see genereerib taas energiat. Aga see on selgeet Saksamaal ega kuskil mujal Euroopas pole selliseid kohti palju.
Kas olete päikeseenergia suhtes skeptiline?
- Mitte päris. Umbes 100-aastase aktiivse kasutamise ajal on inimkond ammendanud enam kui pooled fossiilsete süsivesinike varudest. Miks? Just seetõttu, et üle 50% maailma energiast toodetakse nafta ja gaasi põletamisel, veel 30% söest, moodustab tuumaenergia umbes 7% ja alternatiivsete energiaallikate kogupanus ei ületa tõenäoliselt 2%. Kui me ressursi tarbimise määra ei muuda, põletame 100–150 aasta jooksul kõik süsivesinike varud. Seetõttu on üleminek alternatiivsele energiale vältimatu. Kuid minu arvates ei muuda kohalikud lahendused, näiteks päikeseplaadid, olukorda põhimõtteliselt. Tulevik kuulub suurte energiakoguste ja suurte päikeseenergiajaamade tõhusate salvestussüsteemide juurde. Hea näide on hiljuti Dubais avatud elektrijaam. See toodab elektrit hinnaga umbes 4–5 senti kilovatti kohta. See on odavam kui fossiilsetest allikatest energia saamine.
MIS VENEMAS?
Skolkovo leiutab "rahva" aku
Kas päikselambanahk on küünla väärt meie laiuskraadidel?
Vastupidiselt levinud arvamusele, et Venemaa ilm on selliste ettevõtjate jaoks liiga sünge, paistab päike tegelikult kõigile sama.
"Teate, et Saksamaa on üks alternatiivse energia lipulaevu," ütleb professor Troshin. - Samal ajal on Saksamaa ja Venemaa keskmine riba keskmise insolatsiooni osas üsna võrreldavad. Kuid Venemaal on palju loodusvarasid ja inimesed ei mõtle sellele, mis juhtub 100 aasta pärast. Mündi teine külg on see, et Venemaal pole Uuralitest kaugemal asuval territooriumil märkimisväärset osa elektrifitseeritud. Alternatiivne energia pakub nendele piirkondadele vaieldamatuid eeliseid.
Üldiselt võib põhimõtteliselt uute tehnoloogiate ilmnemine olukorda muuta. Ma ei pea siin silmas Elon Muski. Perovskite (Venemaal avastatud haruldaste muldmetallide mineraalide - toim.) Päikesepatareidega on seotud teatavad arengud, mida praegu uuritakse aktiivselt kogu maailmas, ja arendame neid aktiivselt ka Skoltechis. See oskusteave vähendab päikesepaneelide kulusid räniga võrreldes mitu korda, säilitades samal ajal nende tõhususe. Kui see tehnoloogia tõepoolest turule siseneb, võib see konkureerida traditsiooniliste fossiilsete energiaallikatega.
YAROSLAV KOROBATOV
