Новите слънчеви технологии: какво очаква слънчевата енергия през 2025 г

В индустрията наскоро се наблюдава високо ниво на иновации и инвестиции както от частния сектор, така и от правителствата. За това, как се развиват технологиите, насочени към зелената енергия, пише ресурсът The Eco Experts.

Нови технологии за соларни панели

Соларната индустрия непрекъснато се развива, особено след като цената на слънчевите панели продължава да пада. Правителствата все повече разработват и внедряват слънчева енергия в опит да станат по-екологични и да постигнат собствените си цели за нулеви нетни емисии. Много от тези иновации обаче са неизвестни, с изключение на слънчевите панели. В този материал ще запознаем читателите с тях.

Слънчеви пречистватели на вода

Слънчевите пречистватели на вода са предназначени да направят небезопасната вода безопасна за пиене. Днес, според Световната здравна организация, 2 милиарда души пият замърсена вода.

Технологията загрява водата и в процеса нагрява патогените и замърсителите, като ги унищожава. Слънчевите пречистватели на вода вече работят по целия свят. Например, система за обезсоляване със слънчева енергия е разработена от Масачузетския технологичен институт (MIT), която може да осигури около 7 литра питейна вода на час за всеки квадратен метър слънчева мрежа.

Препоръчителният прием на вода е 2,7 до 3,7 литра дневно, включително и вода от храната, която представлява 20% от общия прием на течности. Това означава, че средно 2,6-2,7 литра ще са достатъчни за човек, което означава, че инсталация от 100 m2 на MIT ще доставя достатъчно чиста питейна вода за 2213 души всеки ден. Тази технология вече е внедрена в Киунга, Кения от организацията с нестопанска цел GivePower. Системата може да доставя 75 000 литра дневно — достатъчно, за да утоли жаждата на повече от 28 800 души.

Плаващи слънчеви ферми

Плаващата фотоелектрични системи — това е най-ефективният начин за разширяване на слънчевия капацитет, който в момента е възпрепятстван от фокуса върху използването на земята, който е само 29%. Плаващите слънчеви ферми позволяват на повечето страни да използват 71% от Земята, която е покрита с вода и е изложена на слънчева светлина.

Такива ферми помагат за спестяване на жизнено пространство и генерират значително повече енергия. Изследванията показват, че плаващите слънчеви ферми генерират електричество с 11% по-ефективно от монтираните на земята панели, тъй като водата действа като охлаждаща течност.

Анхуей, в източен Китай, е домът на най-голямата в света плаваща слънчева електроцентрала с капацитет от 150 MW, генерираща достатъчно енергия за захранване на повече от 40 000 домове. Регионът също е дом на 78 MW плаваща фотоволтаична ферма.

Европа също забеляза предимствата и започна да инвестира в такива ферми. Най-голямата европейска мрежа с капацитет от 27,4 MW се намира в Бомхофсплайс, Холандия.

Слънчева „кожа“

Слънчевата “кож“ (Solar Skin) — това е гъвкав, прозрачен материал, който е много тънък, но ефективно произвежда електрически ток, когато е изложен на слънчева светлина. Технологията има редица предимства и недостатъци.

Плюсове:

• Със Solar Skin можете да спестите 30-50% от сметките си за енергия, като същевременно запазите оригиналния дизайн на покрива или дори визуално го подобрите.
• Solar Skin е съвместим с всеки соларен модул на пазара, елиминирайки ограниченията за закупуване само на определена марка или модел.
• Технологията може да увеличи дълготрайността на слънчевите панели. Филмовият слой също предпазва основните масиви от UV корозия и химическо разграждане.

Минуси:

• Естествено, допълнителният корпус за соларните панели означава допълнителни разходи. Този недостатък може да е незначителен за собствениците на жилища, които искат да станат екологични, но не са доволни от вида на традиционните слънчеви панели.
• Има възможност Solar Skin да повлияе негативно върху ефективността на слънчевите панели.

Носими слънчеви панели

Соларният текстил представлява слънчеви клетки, интегрирани в тъканта, което позволява на потребителите да използват слънчевата енергия чрез дрехи или аксесоари.

Такъв текстил може да се използва в много индустрии, включително туризъм, здравеопазване и мода. Носимите слънчеви панели могат да захранват преносими устройства като медицински устройства и сензори.

Изследователи от университета Нотингам Трент разработиха слънчеви клетки с размери 3 мм х 1,5 мм, които могат да бъдат вградени в прежда и след това превърнати в дрехи. 200-те клетки могат да произведат до 80 миливата, което е помогнало за зареждането на Fitbit по време на тестовете. Разработчиците казаха, че дрехата, преплетена с 2000 носими слънчеви клетки, може да зарежда смартфон. Елементите също са покрити с водоустойчива смола, така че да издържат на пране в пералня.

Слънчеви самолети

Самолетите, захранвани със слънчева енергия, могат да бъдат самолети или дирижабли и да използват или батерия, или водород за съхраняване на генерираната от слънчевите панели енергия. Това позволява на самолета да използва енергията през нощта.

Solar Impulse стана първият самолет със слънчева енергия, който лети около света през 2015–2016 г. Той прелетя от Абу Даби до Индия, Мианмар, Китай, Япония, Съединените щати и обратно до Европа и Абу Даби — това е значително постижение за слънчевите самолети.

През 2023 г. самолет със слънчева енергия завърши успешно първия си полет на голяма надморска височина в стратосферата. Phasa-35 има размах на крилете на самолет и е предназначен за разузнавателни и комуникационни приложения и е разработен от Prismatic. Полетът продължи 24 часа и излетя от Spaceport America в Ню Мексико. Размахът на крилете на самолета е 35 м. Това не е първият опит за тестови полети. През февруари 2020 г. самолетът завърши успешно първия си полет на полигона на австралийските ВВС.

Двустранни слънчеви панели

Двустранният слънчев панел генерира електричество от предната и задната повърхност и обикновено се прави с прозрачни задни листове, които позволяват на светлината да преминава. Понякога се правят и с рамки, които се отварят отзад. Те преобразуват слънчевата светлина в електричество, използвайки фотоволтаичния ефект, но всяка страна има свой собствен процес. Предната част на слънчевия панел използва слънчеви клетки за абсорбиране на светлината и генериране на електрически ток, докато задната част генерира електричество от светлината, отразена от друга повърхност, като покрив.

Енергията, която двустранните слънчеви панели генерират, зависи от техния размер и къде и как са инсталирани. Времето също играе роля, както и местоположението, интензивността и посоката на слънчевата светлина, времето на годината, ефективността и качеството на панелите.

Тандемни слънчеви панели

Учените от Oxford PV са постигнали 28% ефективност в 1 cm2 перовскит/силициева клетка, което е около 40-56% по-добро от стандартната ефективност на соларната индустрия от 18-20%.

Някои усъвършенствани наземни слънчеви панели също се внедряват в обществените зони, наречени „слънчеви дървета“. Те генерират и съхраняват чиста енергия от слънцето, но са скъпа инвестиция, струваща около £62 000 за конструкция.

Синтетични кварцови кристали

Захранваното от слънчева енергия устройство достигна температури над 1000°C, което поражда надежди, че производството на базата на изкопаеми горива може скоро да приключи.

Новата концепция използва синтетични кварцови кристали за „улавяне“ на слънчевата енергия при високи температури за производство на различни материали, използвайки чиста енергия. Тези материали включват стъкло, стомана и керамика, които изискват температури над 1000°C и представляват почти една четвърт от световното потребление на енергия.

Устройството е създадено чрез прикрепване на кварцови кристали към непрозрачен силициев диск и използва ефекта на топлинния капан за използването на слънчевата светлина с висока ефективност, което е нещо невиждано досега.

Какво е бъдещето на слънчевата енергия

Слънчевата енергия вероятно ще заеме по-голям дял от пазара на възобновяемата енергия в момент, когато популярността на изкопаемите горива намалява в много развиващи се страни. И изглежда, че това ще бъде ключът към осигуряването на чиста питейна вода на милиардите хора, които нямат такава.

Тъй като опасностите от изменението на климата стават все по-очевидни и зависимостта от източници на замърсяващи горива става неуправляема, държавите се обръщат към слънчевата енергия, за да постигнат енергийна независимост и зелено бъдеще.

И това е чудесно, защото скоковете напред в зелената енергия помагат на всички нас. Съвсем наскоро беше обявено, че възобновяемата енергия е надхвърлила 30% от световните доставки на електроенергия, заключава медията.