«Сонячна енергія стає королем електроенергії», – заявляє Міжнародне енергетичне агентство у своєму звіті за 2020 рік. Експерти МЕА прогнозують, що протягом наступних 20 років світ генеруватиме у 8–13 разів більше сонячної енергії, ніж сьогодні. Нові технології сонячних панелей лише прискорять зростання сонячної індустрії. То що ж це за інновації? Давайте розглянемо передові сонячні технології, які формуватимуть наше майбутнє.
1. Плавучі сонячні електростанції пропонують вищу ефективність, не займаючи землю
Так звані плавучі фотоелектричні системи є відносно давніми: перші плавучі сонячні електростанції з'явилися наприкінці 2000-х років. Відтоді принцип побудови був удосконалений, і зараз ця нова технологія сонячних панелей користується великим успіхом – поки що переважно в азійських країнах.
Головною перевагою плавучих сонячних електростанцій є те, що їх можна встановити практично на будь-якій водоймі. Вартість плавучої фотоелектричної панелі порівнянна з наземною установкою аналогічного розміру. Більше того, вода під фотоелектричними модулями охолоджує їх, тим самим підвищуючи ефективність всієї системи та мінімізуючи втрати енергії. Плаваючі сонячні панелі зазвичай працюють на 5-10% краще, ніж наземні установки.
Китай, Індія та Південна Корея мають великі плавучі сонячні електростанції, але найбільша з них зараз будується в Сінгапурі. Це справді має сенс для цієї країни: у неї так мало місця, що уряд використовуватиме будь-яку можливість, щоб використовувати її водні ресурси.
Флоатовольтаїка починає викликати ажіотаж навіть у Сполучених Штатах. Армія США запустила плавучу ферму на озері Біг-Мадді у Форт-Бреггу, Північна Кароліна, у червні 2022 року. Ця плавуча сонячна ферма потужністю 1,1 мегавата має ємність накопичення енергії 2 мегават-години. Ці батареї живитимуть табір Макколл під час відключень електроенергії.
2. Сонячна технологія BIPV робить будівлі самодостатніми
У майбутньому ми не встановлюватимемо сонячні панелі на дахах для живлення будівель – вони самі по собі будуть генераторами енергії. Технологія інтегрованих у будівлі фотоелектричних систем (BIPV) має на меті використовувати сонячні елементи як компоненти будівель, які стануть постачальником електроенергії для офісу чи будинку майбутнього. Коротше кажучи, технологія BIPV дозволяє домовласникам заощаджувати на витратах на електроенергію, а отже, і на вартості систем монтажу сонячних панелей.
Однак, мова не йде про заміну стін та вікон панелями та створення «робочих місць». Сонячні елементи повинні природно зливатися та не заважати людям працювати та жити. Наприклад, фотоелектричне скло виглядає як звичайне скло, але водночас воно збирає всю енергію сонця.
Хоча технологія BIPV (біологічних фотоелектричних панелей) сягає 1970-х років, вона набула бурхливого розвитку лише нещодавно: сонячні елементи стали доступнішими, ефективнішими та ширше доступними. Слідуючи цій тенденції, деякі власники офісних будівель почали інтегрувати фотоелектричні елементи у свої існуючі будівлі. Це називається фотоелектричною системою будівельного застосування. Будівництво будівель з найпотужнішими системами сонячних панелей BIPV навіть стало змаганням серед підприємців. Очевидно, що чим екологічніший ваш бізнес, тим кращим буде його імідж. Схоже, що Asia Clean Capital (ACC) виграла трофей зі своєю встановленою потужністю 19 МВт на верфі у східному Китаї.
3. Сонячні оболонки перетворюють панелі на рекламний простір
Сонячна оболонка — це, по суті, обгортка навколо сонячної панелі, яка дозволяє модулю підтримувати свою ефективність і відображати на ній будь-що. Якщо вам не подобається вигляд сонячних панелей на вашому даху чи стінах, ця нова технологія для автофургонів дозволяє вам приховати сонячні панелі — просто виберіть правильне власне зображення, наприклад, черепицю або газон.
Нова технологія стосується не лише естетики, а й прибутку: підприємства можуть перетворити свої сонячні панелі на рекламні банери. Оболонки можна налаштувати таким чином, щоб на них відображався, наприклад, логотип компанії або новий продукт на ринку. Більше того, сонячні оболонки дають вам можливість контролювати продуктивність ваших модулів. Недоліком є ​​вартість: за тонкоплівкові сонячні оболонки вам доведеться платити на 10% більше, ніж ціна сонячної панелі. Однак, оскільки технологія сонячних оболонок розвивається далі, ми можемо очікувати зниження ціни.
4. Сонячна тканина дозволяє вашій футболці заряджати телефон
Більшість останніх сонячних інновацій походять з Азії. Тож не дивно, що японські інженери відповідають за розробку сонячних тканин. Тепер, коли ми інтегрували сонячні елементи в будівлі, чому б не зробити те саме з тканинами? Сонячну тканину можна використовувати для виготовлення одягу, наметів, штор: як і панелі, вона вловлює сонячне випромінювання та виробляє з нього електроенергію.
Можливості використання сонячних тканин безмежні. Сонячні нитки вплетені в текстиль, тому ви можете легко скласти та обмотати їх навколо чого завгодно. Уявіть, що у вас є чохол для смартфона, виготовлений із сонячної тканини. Потім просто покладіть його на стіл під сонце, і ваш смартфон зарядиться. Теоретично, ви можете просто обмотати дах свого будинку сонячною тканиною. Ця тканина генеруватиме сонячну енергію, як і панелі, але вам не доведеться платити за встановлення. Звичайно, вихідна потужність стандартної сонячної панелі на даху все одно вища, ніж у сонячної тканини.
5. Сонячні шумові бар'єри перетворюють рев автомагістралі на зелену енергію
Шумозахисні бар'єри на сонячній енергії (PVNB) вже широко використовуються в Європі та починають з'являтися також у Сполучених Штатах. Ідея проста: побудувати шумозахисні бар'єри для захисту людей у ​​містах та селах від шуму транспорту. Вони забезпечують велику площу поверхні, і щоб скористатися цією перевагою, інженери придумали додати до них сонячний елемент. Перший PVNB з'явився у Швейцарії в 1989 році, а зараз автострада з найбільшою кількістю PVNB знаходиться в Німеччині, де рекордні 18 бар'єрів було встановлено в 2017 році. У Сполучених Штатах будівництво таких бар'єрів почалося лише кілька років тому, але тепер ми очікуємо побачити їх у кожному штаті.
Економічна ефективність фотоелектричних шумозахисних бар'єрів наразі сумнівна, оскільки значною мірою залежить від типу доданого сонячного елемента, ціни на електроенергію в регіоні та державних стимулів для відновлюваної енергії. Ефективність фотоелектричних модулів зростає, а ціна знижується. Саме це робить шумозахисні бар'єри на сонячній енергії для дорожнього руху дедалі привабливішими.