Egy új ötlet megértése: népszerűsíti-e az alternatív energiát és segít megtakarítani az áramot?
KERETKÖNYVEK
Elon Musk bejelentette, hogy megkezdi a napelemek cseréjét. Ez a javaslat világszerte több millió háztulajdonos agyát fújt fel, és forradalmat szenved az építőiparban. Mert most ugyanazon pénzért megvásárolhat akár tetőt is, akár ugyanazt a tetőt is, de amely villamos energiát is termel. A napelemek körülbelül ugyanolyanok, mint a szokásos kerámialapok. A fantasztikus számításokat a Tesla Motors, az Elon Musk kedvenc agyháza weboldalán teszik közzé. 30 évig (mindaddig, amíg a garancia érvényes) a szokásos ház napelem teteje 52 900 dollárért képes áramot termelni (lásd az ábrát). Ez elegendő egy szuper-akkumulátoros PowerWall telepítéséhez (napenergia-kilowattot kell tárolni valahol) és teljesen szabad embernek érzi magát! Mostantól nem függ a vállalatoktól,akik eladnak neked gázt, hőt és villamos energiát. Szinte az összes civilizáció előnyeit ingyen megkapja!
Az egyedi napelemek vázlata. Fotó: DMITRY POLUKHIN / kp.ru
A GAZDASÁG Mélyebb lesz
Hogyan működik? Milyen tudást használt Musk? Ezekkel a kérdésekkel Pavel Troshinhoz, a Skolkovo Tudományos és Technológiai Intézet (Skoltech) professzorához fordultunk.
Promóciós videó:
- Itt elvileg nincs technológiai forradalom - magyarázza Pavel Anatolyevich. - HIT napelemeken alapul, amelyeket a Panasonic gyárt. A paneleknek a házak tetőfedő anyagként történő felhasználásának gondolata szintén nem új. Az ilyen projektek azonban nem sokat terjesztettek. Musk megközelítésének újdonsága az, hogy csempe formájában készítettek napelemeket. Kényelmes. Mivel az előnyök meglehetősen tisztességes: megtakarítunk mind anyagi, mind munkavégzést. Mivel a szokásos rendszerben először lefedjük a tetőt burkolólapokkal vagy más szabványos anyaggal, majd ráakasztunk a tetőre napelemeket, amelyek tisztességesen állnak és sokat mérnek, ami az egész szerkezetet nehezebbé teszi …
Musk szerint ez a lépés népszerûvé teszi a napenergia-technológiát. Végül is, a napelemek sokkal szórakoztatóbbak a technológiák vagy a zöld energia rajongói számára
- Itt mindent egyszerű számítással old meg. A legtöbb régióban 12 óra nappali óráink vannak, az átlagos fényteljesítmény a csúcsteljesítmény 50% -a. Ha a tető 20 négyzetméter m panelek (statisztikák szerint ez az átlagos terület, amelyet az USA-ban házakra telepítenek), 2 kilovattot kapunk - ez egy átlagos vízforraló vagy egy gyenge elektromos fűtőelem teljesítménye. Naponta kb. 20 kWh felhalmozódhat. A kérdés: elegendő vagy sem? Ha a ház fűtéséhez, akkor biztosan nem elég.
Várj, de a 20 méter egy nagyon kicsi tető, és ha 100 métert burkol - csempével?
- Először is, a tetőnek napos és nem napos oldala van, ahol értelmetlen a panelek felszerelése. Másodszor, ha 100 méteres tetővel rendelkezik, akkor a ház területe 200-300 méter. Következésképpen a fűtési költségek arányosan növekednek. Az energiatermelés szempontjából nincs alapvető különbség a síkképernyős ház és a napelemes ház között (a különbség, amint azt már fentebb mondtuk, az, hogy megtakarítunk anyagokat és munkaerőt. - Szerkesztés). A legjobb esetben ez ugyanaz a 20% -os hatékonyság és ugyanaz a terület. Mert Musk soha nem volt képes megoldani a fő problémát …
Melyik?
- Ez természetesen az energiatárolás.
Mi lesz a Musk szupergyűjtőivel?
- A villamos energia felhalmozódása a lítium-ion akkumulátorokban a leggyakoribb és még mindig nagyon drága technológia. Lítiumgarancia
Az ion elemek nem haladják meg a több évet. És a teljes költség gyakran több, mint a napelemek ára. A panelek 20 és 30 évig működnek, a meghajtókat pedig öt év alatt ki kell cserélni. Az energiatakarékosság problémája ahhoz vezet, hogy egy ilyen ház autonómiája nagyon feltételes lesz - továbbra is "lógsz a hálózaton".
Mit jelent?
- A napelemeket aktívan használják és megtérülnek azokban az országokban, ahol a napenergia nem tárolható, hanem letölthető az általános elektromos hálózatba. Nappal, amikor mindenki dolgozik, és senki sem van otthon, napelemekkel termelünk energiát, pumpáljuk a hálózatba, és fizetünk érte. Este elkapjuk a hálózatból, de kevesebbet fizetünk. Ezt az úgynevezett preferenciális zöld tarifát számos országban alkalmazzák a napenergia fejlesztésének ösztönzésére. De Európában ezt a tarifát évek óta törölték.
Milyen okból?
- Mivel például Németországban egy napos és szeles napon az alternatív energia több energiát termel, mint amennyit az ország képes elfogyasztani. És több, mint amennyi felhalmozódhat a meglévő energiatároló rendszerekben. Abszurd helyzetnek bizonyul - Németországot arra kényszeríti, hogy az országon kívülre vezesse az energiát, és külön fizeti a szomszédait azért, hogy ezt az energiát elvegye. Mint mondtam, az alternatív energia paradoxona, legalábbis Európában, az, hogy az energiatárolás problémájához vezetett. Manapság az egyetlen olcsó lehetőség az energia ipari méretű tárolására a hegyi tó elvétele és a víz szivattyúzása, ha túl sok energiája van. Ha ezt az energiát vissza kell venni, a víz a tótól a turbina felé csökken, és ez ismét energiát termel. De az egyértelműhogy Németországban vagy másutt Európában nincs sok ilyen hely.
Szkeptikus-e a napenergia ellen?
- Nem igazán. Az emberiség körülbelül 100 éves aktív felhasználása alatt kimerítette fosszilis szénhidrogének készletének több mint felét. Miért? Csak azért, mert a világ energia több mint 50% -át kőolaj és földgáz égetésével állítják elő, további 30% -át szénből, az atomenergiának kell hozzávetőleg 7% -át adni, és az alternatív energiaforrások teljes hozzájárulása valószínűleg nem haladja meg a 2% -ot. Ha nem változtatjuk meg az erőforrás-fogyasztás mértékét, akkor 100–150 év alatt elégetjük az összes szénhidrogénkészletet. Ezért az alternatív energiára való áttérés elkerülhetetlen. Véleményem szerint azonban olyan helyi megoldások, mint például a napelemek, nem változtatják meg alapvetően a helyzetet. A jövő a nagy mennyiségű energia hatékony tárolórendszeréhez és a nagy napenergia-erőművekhez tartozik. Jó példa erre az erőmű, amelyet nemrégiben nyitottak meg Dubaiban. Villamos energiát termel körülbelül 4-5 cent kilowattonként. Olcsóbb, mint a fosszilis forrásokból származó energia.
MI AZ OROSZORSZÁGBAN?
Skolkovo feltalál egy „nép” akkumulátort
Megéri-e a szélességi fokon a gyertyát egy napsütéses báránybőr?
Ellentétben a közvéleménygel, miszerint az oroszországi időjárás túl komor az ilyen vállalkozások számára, a nap valójában mindenki számára azonos.
„Tudod, hogy Németország az alternatív energia egyik zászlóshajója” - mondja Troshin professzor. - Ugyanakkor az átlagos insoláció szempontjából Németország és Oroszország középső szalagja meglehetősen összehasonlítható. De Oroszországban nagyon sok természeti erőforrás van, és az emberek nem gondolkodnak azon, hogy mi fog történni 100 év alatt. Az érme másik oldala az, hogy Oroszországban az Urálon kívüli terület jelentős részén nincs központosított villamosítás. Az alternatív energia tagadhatatlan előnyöket kínál e régiók számára.
Általában az alapvetően új technológiák megjelenése megváltoztathatja a helyzetet. Nem itt értem Elon Muskot. Vannak bizonyos fejlemények a perovskite (az Oroszországban felfedezett ritkaföldfémek ásványianyagának - Szerkesztés) napelemeivel kapcsolatban, amelyeket most az egész világon aktívan kutatnak, és ezeket a Skoltech-nál is aktívan fejlesztjük. Ez a know-how többször csökkenti a napelemek költségét a szilíciumhoz képest, miközben megőrzi azok hatékonyságát. Ha ez a technológia valóban belép a piacra, akkor képes versenyezni a hagyományos fosszilis energiaforrásokkal.
YAROSLAV KOROBATOV