Технологии выработки солнечной энергии развиваются несколькими путями, но простому потребителю известны чаще всего выносные солнечные батареи и панели для крыш. Знаменитый проект Илона Маска, рассчитанный на обеспечение электроэнергией жилых домов без затрат на топливо уже приобрел популярность благодаря простоте задумке и относительной выгоде при планировании на ближайшие 30 лет. Именно столько времени по обещаниям Маска будут работать разрабатываемые им «солнечные крыши». Отличие этих крыш от обычной черепицы состоит в том, что солнечные элементы с кварцевым покрытием похожи на обычное кровельное покрытие, но при этом полностью функциональны и занимают всю доступную полезную площадь.
Приблизительная стоимость кровельного комплекта от Tesla выше, чем стоимость большинства стандартных покрытий, но меньше, чем кровля с креплениями для полноценных солнечных батарей, которые могут испортить внешний вид дома. При этом цена достаточно высока даже для американского потребителя (на которого и рассчитана), особенно с учетом стоимости системы Powerwall 2, которая необходима для правильного преобразования, хранения и распределения накопленной энергии. Окупаемость проекта с точки зрения конечного потребителя остается неопределенной. При стоимости полноценного солнечного покрытия с защитным и декоративным слоем, равной 50 000 долларов, суммарная экономия по счетам в следующие 30 лет составит едва ли больше 70 000 долларов.
А что кроме кровли можно превратить в источник энергии?
Сотрудники Тесла постоянно улучшают конструкцию кровельных панелей для выработки энергии, и обещают сделать электроэнергию доступной и, в каком-то смысле, бесплатной. Но не только крыша дома может участвовать в выработке электричества для бытовых нужд. Сотрудники Национальной лаборатории возобновляемой энергии Минэнерго США предлагают решить сразу несколько задач, связанных с окнами в частных домах. Первая задача связана с поиском альтернатив кровельным встроенным и выносным солнечным панелям, вторая – с излишним световым потоком, для защиты от которого жители солнечных регионов вынуждены прибегать к различным хитростям. Новая технология, разрабатываемая в стенах лаборатории, может решить обе задачи за счет превращения стандартных оконных стекол в термохромные солнечные панели с изменяемой прозрачностью.
Стекло, которое может быть прозрачным или тонированным в зависимости от времени суток и интенсивности светового потока, создано на базе однослойных углеродных трубок и перовскита. Молекулы метиламина, содержащиеся между слоями стекла, реагируют на свет и высвобождаются при достаточно высокой его интенсивности, делая стекло более темным. Затеняющий слой пока не удается сделать долговечными, уже через 20 циклов затемнения-осветления производительность такой переменной батареи значительно снижается. Когда ученым Национальной лаборатории возобновляемой энергии удастся решить эту проблему, новые стекла можно будет адаптировать для использования не только в недвижимости, но и в автомобилестроении. Интересна степень затемнения – под воздействием солнечного света стекло пропускает всего 3% видимого спектра лучей.
Уже сейчас КПД такой батареи составляет 11,3%. Будущие усилия авторов проекта будут направлены как на повышение эффективности светочувствительного слоя, так и на повышение срока его службы в стандартных условиях суточного светового цикла. Приблизительная стоимость одного квадратного метра "энергетического" стекла пока называется.
15 февраля 2018
0 комментариев