Новости солнечной энергетики

Швейцарская накопительная гидроэлектростанция, расположенная в горах, стала первой в мире, которая использует технологию солнечной энергии для своей работы. Кроме того, она расположена на высоте 1600 метров, что позволяет использовать снег как отражающую поверхность, увеличивая тем самым количество получаемой энергии.

Эта гидроэлектростанция находится на озере Линтхал в кантоне Гларус, на юго-востоке Швейцарии. Она состоит из двух резервуаров — верхнего и нижнего — которые соединены тоннелем. По сути, это огромный «гидро аккумулятор», который может хранить до 350 МВтч энергии, которую он может использовать в периоды пикового спроса на электроэнергию.

Главным источником энергии является солнце, которое отражается от снега на склонах гор. Благодаря использованию солнечных панелей, установленных вдоль верхнего резервуара, энергия солнца преобразуется в электричество. Это позволяет гидроэлектростанции производить энергию в периоды солнечной погоды, а также энергию, получаемую от снега, когда солнца нет.

Другой интересной особенностью этой гидроэлектростанции является ее способность использовать преимущества зимних условий. В течение зимы большинство водных путей замерзают, и поток воды, поступающей в резервуар, сокращается. Но благодаря снежному покрову, воды в резервуаре сохраняются до весны, когда тает снег. Это позволяет гидроэлектростанции использовать воду, полученную от таяния снега, в периоды пиковой потребности.

Солнечная плотина — прекрасный пример того, как различные технологии могут сочетаться для увеличения эффективности.

Итальянская энергетическая компания Enel открыла расширенный завод по производству солнечных панелей 3Sun на Сицилии, что сделало его крупнейшим заводом в Европе.

Расположенный в Катании завод 3Sun уже является одним из крупнейших заводов по производству солнечных панелей в Европе и первым заводом, производящим панели, которые улавливают солнечную энергию с обеих сторон.

Enel сообщает, что завод по производству солнечных панелей, который в настоящее время имеет производственную мощность около 200 мегаватт в год, планирует расширить производство фотоэлектрических панелей до 3 гигаватт к июлю 2024 года.

На предприятии Enel будет производить двухсторонние фотоэлектрические модули, позволяющие улавливать панелям солнечный свет с обеих сторон. По словам представителей компании, эта технология повышает эффективность фотоэлементов до 30%, в то время как текущая технология имеет эффективность около 20%.

Общий объем инвестиций в модернизацию объекта составляет около 600 млн евро, в том числе 188 млн евро за счет грантов, полученных от Европейской комиссии через фонд восстановления после пандемии и инновационный фонд ЕС.

Цель Европы состоит в том, чтобы уменьшить зависимость от Китая, который доминирует в мировом производстве фотоэлектрических систем.

 

Находиться на Pangeos смогут до 60 000 гостей. А для передвижения планируют брать энергию от океанических волн и солнечных батарей, расположенных на крыше.

В теории, судно будет бесконечно совершать кругосветное путешествие. Правда, большинство портов пока к такому не готовы.

К концу 2021 года команды HZB представили солнечные элементы из перовскита и кремния с эффективностью, близкой к 30 процентам. Это значение было мировым рекордом за восемь месяцев, что является достаточно долгим сроком для этой горячо оспариваемой области исследований. В известном журнале Nature Nanotechnology ученые описали, как они достигли этого рекордного значения с помощью нанооптического структурирования и отражающих покрытий.

Солнечные элементы, изготовленные из перовскита и кремния, обеспечивают значительно более высокую эффективность, чем одни только кремниевые солнечные элементы. Тандемные ячейки от HZB уже установили несколько мировых рекордов. Совсем недавно, в ноябре 2021 года, исследовательская группа HZB достигла сертифицированной эффективности 29,8% с ячейкой из перовскита и кремния. Это был абсолютный мировой рекорд, который оставался непревзойденным в течение восьми месяцев. Только летом 2022 года швейцарской команде в EPFL удалось превзойти это значение.

Три команды HZB работали вместе над созданием рекордной ячейки. Теперь они делятся своими достижениями с Nature Nanotechnology. Уже в ближайшем будущем сфера производства солнечных панелей и установок сможет получить новый виток развития, в котором покупателям будут предложены лучшие модели по доступной цене. Как утверждают разработчики, ждать осталось совсем недолго!

Мы привыкли к тому, что изобретения делают нашу жизнь проще и лучше. Это всегда так, особенно, когда дело касается солнечных панелей и установок. Последние стали уже практически неотъемлемой частью всех современных разработок, благодаря чему на производствах наблюдается значительный прорыв. Так, недавно ученые предложили использовать солнечные панели, воду и углекислый газ (CO₂) для создания авиационного топлива, что им конечно же удалось!

О нововведениях

В течение девяти дней тестирования программы, разработанной Альдо Штейнфельдем со своей командой, специалисты добились одних из лучших показателей. В дальнейшем они планируют заняться повышением эффективности работы готовой системы до 15%. Для этого они занимаются изучением способов оптимизации диоксида церия для поглощения солнечного излучения и разрабатывают методы восстановления тепла, выделяемого во время окислительно-восстановительных циклов. Данный проект активно поддерживается Государственным секретариатом Швейцарии, а также программой ЕС Horizon 2020.

Пассивное охлаждение — одна из наиболее эффективных технологий для устойчивого снижения энергопотребления, которая уже в ближайшем будущем позволит ученым совершить новый прорыв в разработке солнечных панелей нового поколения. Сегодня она предотвращает нагрев зданий солнечным излучением и рассеивает собранное тепло без потребления излишней энергии.

Исследователи из Байройтского университета создали тестовую систему, в основе который лежит эта технология. С ее помощью можно надежно охарактеризовать и сравнить материалы, используемые для пассивного охлаждения, независимо от погодных или климатических условий. Вот почему о перспективности применяемой технологии говорить не приходится. Измерительная установка, представленная в Cell Reports Physical Science, уже сегодня именуется настоящим прорывом на пути к созданию высокоэффективных охлаждающих систем.

Некоторые производители и частные домовладельцы, желающие сократить свои счета за электроэнергию, не слишком меняя свой образ жизни, могут перейти к выработке собственного электричества с помощью солнечной энергии, которая здесь является основным вариантом возобновляемой энергии.

Профессор Субодх Мхайсалкар, исполнительный директор Института энергетических исследований NTU, отметил, что технология солнечных панелей с годами продвинулась вперед, достигнув эффективности от 20% до 22%.

«Раньше эффективность составляла около 15%, а сейчас мы наблюдаем улучшение на 30%… это определенно имеет смысл как с точки зрения устойчивости, так и с точки зрения затрат», — заявил Мхайсалкар.

Он отметил, что препятствием для установки этих панелей является первоначальная стоимость, но аренда солнечных батарей и выгодные варианты финансирования сделали установку привлекательным предложением.

При аренде солнечной энергии компания оплачивает и устанавливает солнечную систему, из которой владельцы домов могут покупать электроэнергию. Это помогает сократить расходы за электроэнергию практически на 40%, а в ближайшем будущем, при массовой интеграции, и вовсе может стать ключевым фактором для сохранения экологии страны.

Группа ученых из Университета Суррея успешно увеличила уровень энергии, поглощаемой тонкими фотоэлектрическими панелями, на 25%. Их солнечные установки, толщиной всего в один микрометр (1 мкм), преобразуют свет в электричество более эффективно, чем другие, столь же тонкие конструкции, и прокладывают путь к более чистой, зеленой энергии.

 

Как разрабатывались системы

 

В статье, опубликованной в журнале Photonics, Американского химического общества команда подробно описывает, как они использовали характеристики солнечного света для создания неупорядоченного сотового слоя, лежащего поверх кремниевой пластины. Структурно элементы напоминают отражение крыльев бабочки и птичьих глаз, благодаря особенностям которой сотовая конструкция обеспечивает поглощение света под любым углом и улавливает свет внутри солнечного элемента, позволяя генерировать больше энергии. Команда исследователей из Университета Суррея и Имперского колледжа Лондона работала с коллегами-экспериментаторами из AMOLF в Амстердаме над проектированием, моделированием и созданием новой фотоэлектрической батареи.  В лаборатории они достигли коэффициента поглощения 26,3 мА/см2, что на 25 % больше предыдущего рекорда 19,72 мА/см2, достигнутого в 2017 году. Они обеспечили эффективность 21 %, но ожидают, что дальнейшие улучшения повысят этот показатель.

 

Что ждет всю производственную сферу

 

Существует огромный потенциал для использования ультратонких фотоэлектрических элементов. Например, учитывая их легкость, они будут особенно полезны в космосе, ведь с их помощью астронавты смогут реализовать даже самые сложные внеземные проекты. Поскольку установки используют гораздо меньше кремния, ученые надеются, что здесь, на Земле, также будет экономия средств на производстве, плюс может открыться потенциал для получения большей выгоды от Интернета вещей и создания зданий с нулевым потреблением энергии, питаемых локально.

Не успели поутихнуть разногласия калифорнийских производителей и китайских разработчиков солнечных установок, как в отношении азиатских компаний была составлена еще одна петиция. На этот раз было потребовано проверить несколько стран, ввозящих солнечные панели на территорию Америки, на наличие китайских компонентов в их конструкции. И хоть предыдущая петиция была отклонена, компания Auxin Solar намерена добиться справедливости и выявить, есть нарушения или нет.

Что ждет мировой рынок при отказе Америки покупать

При выявлении одного или нескольких нарушений американский рынок планирует вначале частично, а потом и полностью, отказаться от зарубежных поставок товаров. Вместо этого производители хотят сконцентрировать все свои силы на собственном производстве солнечных установок. Как полагают эксперты, это положительно скажется на трудоустройстве в стране, а также существенно снизит цену на панели. Для остальных стран это означает одно – Китай лишится оптового покупателя, а значит, сделает свои товары более доступными для других.