Înțelegerea unei noi idei: va face populară energia alternativă și va ajuta la economisirea energiei electrice?
TREBURI DE MIRACLE
Elon Musk a anunțat începutul preluării comenzilor … pentru plăci solare. Această propunere a zburat creierele a milioane de proprietari de locuințe din întreaga lume și este plină de o revoluție pe piața construcțiilor. Pentru că acum, pentru aceiași bani, puteți cumpăra doar un acoperiș, sau puteți cumpăra același acoperiș, dar care generează și energie electrică. Placile solare costă cam la fel ca cele ceramice standard. Calcule fantastice sunt postate pe site-ul web al Tesla Motors, creierul preferat al lui Elon Musk. Timp de 30 de ani (atâta timp cât garanția este valabilă), acoperișul solar al unei case standard poate genera energie electrică pentru 52.900 USD (vezi diagrama). Acest lucru este suficient pentru a instala un PowerWall super-acumulator (trebuie să stocați undeva solari de kilowati) și să vă simțiți ca o persoană absolut gratuită! De acum nu depindeți de companii,care îți vând gaz, căldură și electricitate. Vei primi gratuit toate avantajele civilizației!
Schema unei baterii solare unice. Foto: DMITRY POLUKHIN / kp.ru
ECONOMIA VA FI PROFESIONALĂ
Cum functioneaza? Ce fel de know-how a folosit Musk? Cu aceste întrebări, am apelat la Pavel Troshin, profesor la Institutul de Știință și Tehnologie Skolkovo (Skoltech).
Video promotional:
- În principiu, nu există o revoluție tehnologică aici, - explică Pavel Anatolievici. - Se bazează pe panouri solare HIT, care sunt fabricate de Panasonic. Nu este nouă ideea de a utiliza panouri ca material pentru acoperișuri pentru case private. Dar astfel de proiecte nu au primit multă distribuție. Noutatea abordării lui Musk este aceea că au realizat panouri solare sub formă de dale. Este confortabil. Pentru că beneficiile sunt destul de decente: economisim atât pe materiale cât și pe muncă. Deoarece în schema standard, mai întâi acoperim acoperișul cu dale sau alt material standard, apoi atașăm panouri solare deasupra, care stau decent și cântăresc mult, ceea ce face ca întreaga structură să fie mai grea …
Musk spune că această mișcare va face tehnologia solară populară. La urma urmei, acum panourile solare sunt mai distractive pentru techies sau pentru fanii energiei verzi
- Aici totul se rezolvă printr-un calcul simplu. În majoritatea regiunilor, avem 12 ore de lumină de zi cu o putere medie de lumină de 50% din puterea maximă. Dacă acoperișul este de 20 mp. m de panouri (conform statisticilor, aceasta este suprafața medie care este instalată pe case din SUA), obținem 2 kilowati - aceasta este puterea unui fierbător mediu sau a unui încălzitor electric slab. Putem acumula aproximativ 20 kWh pe zi. Întrebarea este: este suficient sau nu? Dacă pentru încălzirea casei, atunci cu siguranță nu este suficient.
Așteptați, dar 20 de metri este un acoperiș foarte mic, iar dacă asfaltați 100 de metri - cu dale?
- În primul rând, acoperișul are o parte însorită și nu însorită, unde nu are rost să instalați panouri. În al doilea rând, dacă aveți un acoperiș de 100 de metri, atunci suprafața casei este de 200 - 300 de metri. În consecință, costurile de încălzire cresc proporțional. În ceea ce privește generarea de energie, nu există nicio diferență fundamentală între o casă cu panou plat și o casă de gresie solară (diferența, așa cum am spus mai sus, este că economisești materiale și forță de muncă - Ed.). În cel mai bun caz, aceasta este aceeași eficiență de 20% și aceeași suprafață. Pentru că Musk nu a fost niciodată în măsură să rezolve principala problemă …
Care?
- Desigur, este stocarea de energie.
Dar despre super-acumulatoarele lui Musk?
- Acumularea de electricitate în bateriile cu litiu-ion este cea mai comună și încă foarte scumpă tehnologie. Garanție de litiu
bateriile cu ioni nu depășesc câțiva ani. Iar costul total este adesea mai mare decât prețul panourilor solare. Panourile vor funcționa 20 și 30 de ani, iar unitățile vor trebui înlocuite în 5 ani. Problema cu conservarea energiei duce la faptul că autonomia unei astfel de case devine foarte condiționată - încă „stai în rețea”.
Ce înseamnă?
- Panourile solare sunt utilizate în mod activ și plătesc în acele țări în care energia solară nu poate fi stocată, ci descărcată în rețeaua de energie generală. În timpul zilei, când toată lumea este la serviciu și nimeni nu este acasă, noi generăm energie cu panouri solare, o pompăm în rețea și plătim pentru asta. Seara o luăm din rețea, dar plătim mai puțini bani. Acest așa-numit tarif verde preferențial este utilizat într-o serie de țări pentru a stimula dezvoltarea energiei solare. Dar în Europa, acest tarif a fost anulat de câțiva ani.
Pentru ce motiv?
- Deoarece, de exemplu, în Germania, într-o zi însorită și plină de vânt, energia alternativă generează mai multă energie decât poate consuma țara. Și mai mult decât se poate acumula în sistemele de stocare a energiei existente. Se dovedește a fi o situație absurdă - Germania este obligată să scurgă energia în afara țării și, de asemenea, să plătească în plus vecinilor săi pentru a lua această energie electrică. Așa cum spuneam, paradoxul energiei alternative, cel puțin în Europa, este faptul că a intrat în problema stocării energiei. Astăzi, singura opțiune ieftină pentru stocarea energiei la scară industrială este luarea unui lac de munte și pomparea apei acolo când aveți un exces de energie. Dacă această energie trebuie recuperată, apa din lac coboară la turbină și generează din nou energie. Dar este clarcă nu există multe astfel de locuri în Germania sau nicăieri în Europa.
Sunteți sceptici cu privire la energia solară?
- Nu chiar. Timp de aproximativ 100 de ani de utilizare activă, omenirea a epuizat mai mult de jumătate din rezervele sale de hidrocarburi fosile. De ce? Doar pentru că mai mult de 50% din energia lumii este generată de arderea petrolului și a gazului, alte 30% din cărbune, energia nucleară reprezintă aproximativ 7%, iar contribuția totală a surselor alternative de energie este puțin probabil să depășească 2%. Dacă nu schimbăm rata consumului de resurse, atunci în 100 - 150 de ani vom arde toate rezervele de hidrocarburi. Prin urmare, tranziția la energia alternativă este inevitabilă. Dar, din punctul meu de vedere, soluțiile locale, cum ar fi plăcile solare, nu vor schimba fundamental situația. Viitorul aparține sistemelor de stocare eficiente pentru cantități mari de energie și centrale mari. Un bun exemplu este o centrală care a fost deschisă recent în Dubai. Acesta generează energie electrică la un cost de aproximativ 4 - 5 centi pe kilowatt. Este mai ieftin decât obținerea energiei din surse fosile.
CE ESTE ÎN RUSIA?
Skolkovo inventează o baterie „a oamenilor”
Oare o piele de oaie solară merită lumânarea în latitudinile noastre?
Contrar credinței populare că vremea din Rusia este prea sumbră pentru astfel de întreprinderi, soarele strălucește de fapt pentru toți la fel.
„Știți că Germania este unul dintre flagshipurile energiei alternative”, spune profesorul Troshin. - În același timp, în ceea ce privește insolația medie, Germania și banda centrală a Rusiei sunt destul de comparabile. Dar în Rusia există o mulțime de resurse naturale și oamenii nu se gândesc la ce se va întâmpla în 100 de ani. Cealaltă latură a monedei este că, în Rusia, o parte semnificativă a teritoriului dincolo de Urale nu are electrificare centralizată. Energia alternativă oferă avantaje incontestabile pentru aceste regiuni.
În general, apariția unor tehnologii fundamental noi poate schimba situația. Nu mă refer la Elon Musk aici. Există anumite evoluții legate de perovskit (un mineral de pământ rar descoperit în Rusia - Ed.) Baterii solare, care sunt acum cercetate activ în întreaga lume și le dezvoltăm activ și la Skoltech. Acest know-how va reduce costul panourilor solare de câteva ori în comparație cu siliconul, menținând în același timp eficiența acestora. Dacă această tehnologie intră într-adevăr pe piață, atunci poate concura cu sursele tradiționale de energie fosilă.
YAROSLAV KOROBATOV
