Новости солнечной энергетики

Baywa re и Groenleven разработали специальный монокристаллический солнечный модуль для пяти пилотных агро-фотоэлектрических проектов, которые они реализуют в Нидерландах. Они тестируют стойкие к атмосферным воздействиям 260-ваттные стеклопластиковые модули с различными уровнями прозрачности.

Компания BayWa re и ее дочерняя компания Groenleven создают пять пилотных агро-фотоэлектрических проектов в Нидерландах, в которых они тестируют пять различных типов культур: черника, красная смородина, малина, клубника и ежевика. Самый крупный из проектов — фотоэлектрическая система мощностью 2,67 МВт, используемая для выращивания малины на площади 3,2 га, — расположен в голландском муниципалитете Zevenaa, недалеко от города Arnheim на немецко-голландской границе. Обе компании не полагаются на стандартные солнечные модули для проекта, так как такие продукты считаются неподходящими для эффективного сельскохозяйственного проекта. «Мы использовали специальные монокристаллические солнечные модули, которые были изготовлены в соответствии с нашими спецификациями», — сказал Willem De Vries, менеджер проекта AgriPV в Groenleven.

Особые требования были связаны с прозрачностью, так как растения под солнечными модулями получают достаточно света и в то же время могут быть защищены от прямых солнечных лучей, дождя, града и мороза. Солнечный свет, который попадает на малину, не должен быть слишком сильным. «До сих пор мы создали два разных пилотных проекта с двумя типами солнечных модулей с разной степенью прозрачности. С увеличением прозрачности солнечных модулей урожайность значительно увеличивается.»

Groenleven использовал стеклопластиковые модули мощностью 260 Вт с различными уровнями прозрачности, которые весят примерно на 35 кг больше, чем их «обычные» аналоги. «Мы использовали относительно толстые слои стекла, чтобы чувствовать себя более уверенно, что солнечные панели могут противостоять любой погоде», — добавил De Vries. Растения пассивно охлаждают двумя различными способами. Во-первых, модули поглощают часть падающего излучения. Во-вторых, модули размещены так, чтобы через них мог проходить воздух. Естественный воздушный поток гарантирует, что атмосфера под растениями холоднее, чем условия окружающей среды.

Малина выращивается с помощью систем поддержки из дерева, бетона и металла. Groenleven и Baywa re решили заменить такие конструкции новыми конструкциями и специальными модулями. «Монтажные системы также были разработаны специально для этого проекта, и это будет первый случай его использования», — добавил Де Врис.

Groenleven объяснил, что несущие конструкции были сконструированы таким образом, что тепло быстро и пассивно отводилось. «Мы узнали, что точный процент света очень важен, но мы также узнали, что климат под солнечными модулями структурно лучше, чем под обычной пластиковой крышкой», — сказал де Врис. «Теперь мы можем видеть это в нашем наблюдении. В жаркие дни температура под солнечными модулями на пять градусов ниже, чем под пластиковой крышкой, и даже на два градуса ниже, чем в условиях окружающей среды».

Такое тепловыделение полезно для растений. Ночью температура под солнечными модулями выше, потому что они сохраняют тепло лучше, чем пластиковые крышки. Этот эффект считается полезным для растений. «Влажность воздуха под модулями также более стабильна по сравнению со стандартными крышками», — говорит Де Фриз.

Новые опорные конструкции также удобны для фермеров, потому что они менее восприимчивы к сильным ветрам, поэтому требуется меньше или совсем не требуется работы по сравнению с обычными системами крепления на пленочной основе. «Наша конструкция не рвется на ветру, не улетает и не удаляется от нее», — сказал де Врис. «Все это происходит с пластиковой крышой. Когда дуют сильные ветра, пластик скользит, рвется или просто улетает. Наша установка спасет фермера от нескольких тревожных ночей », — сказал де Врис. Обе компании в настоящее время разрабатывают структуры в сотрудничестве с безымянными «заслуживающими доверия поставщиками».

«На данном этапе затраты на агро-фотоэлектрические системы, конечно, значительно выше, чем на системы открытого пространства», — сказал де Врис. «Но они уменьшатся из-за опыта, оптимизаций и цепочки поставок, которая привыкнет к нашим специальным запросам». По словам разработчиков, пилотные агро-фотоэлектрические проекты улучшают урожайность и качество. Фермеры могут быть готовы согласиться на более низкие урожаи, если качество и цена выше или если качество всей продукции увеличивается при более низких затратах.

Малина способна справляться с затенгнями. «В этом году мы также начали пилотные испытания с несколькими другими типами ягод, и мы уверены, что у всех культур есть свои собственные потребности и они будут по-разному реагировать на обстоятельства, создаваемые агро-фотовольтаикой», — сказал Шинделе. «Поэтому важно получить опыт работы со многими культурами.

Разработка проектов в этом сегменте требует квалифицированных дизайнеров. «Инженеры по солнечной радиации необходимы для такого типа проектов», — сказал де Врис. Шинделе отметил, что «свет является ключевым фактором в производстве фотоэлектрической энергии», но добавил, что это «имеет решающее значение для сельского хозяйства». Разделение света 50-50 возможно, но не для всех типов культур и климатов. «Пока что очень мало исследований было сделано в этом отношении», — сказал де Врис. Обе компании заявили, что они занимают уникальное положение на рынке, поскольку они могут опираться на опыт разработки фотоэлектрических проектов, а также в сельскохозяйственном бизнесе. Но до этой технологии, особенно модульной, еще предстоит пройти долгий путь. «Если мы сможем использовать больше ультрафиолетового и инфракрасного спектра для фотоэлектрической системы, например, это повысит общую эффективность», — сказал де Врис.

ссылка на источник:

Александр Новак, министр энергетики Российской Федерации, в общественно-деловом научном журнале «Энергетическая политика»:

Стимулирование научно-технологического потенциала, создание и освоение передовых технологий, цифровая трансформация определены в качестве приоритетных направлений развития российского ТЭК ключевым отраслевым документом стратегического планирования – Энергетической стратегией России на период до 2035 года, утвержденной Правительством России в июне этого года.

В условиях распространения новой коронавирусной инфекции одним из ключевых требований остается обеспечение надежности энергоснабжения потребителей, достижение которой неразрывно связано с внедрением высокотехнологичных решений.

На сегодняшний день в секторе солнечной энергетики создана полная цепочка – от науки и производства солнечных модулей до строительства и эксплуатации солнечных электростанций. Что важно, отечественная технология производства гетероструктурных солнечных модулей с КПД более 23 % входит в ТОП мировых лидеров по эффективности. Спрос на российские фотоэлектрические преобразователи и модули нового поколения со стороны целого ряда европейских стран, Индии, Саудовской Аравии, Киргизии, Японии и США только подтверждает высокое качество отечественной продукции.

ссылка на источник:

Российские ученые получили патент на систему передачи на Землю энергии с орбитальной солнечной электростанции. Самое главное: по словам авторов из Московского радиотехнического института РАН, этот патент не долгоиграющий. Он не для того, чтобы лечь на полку в ожидании лучшего времени, его можно пускать в дело хоть сейчас.

Патент, с которого стартовала идея космических электростанций, был выдан американцу П. Глейзеру в далеком 1971 году. Идея дух захватывала, поражала своей смелостью и фантастичностью. Разместить в космосе на геостационарной орбите в 36 тысячах километров от Земли солнечные электростанции, а выработанную ими энергию с помощью СВЧ-луча передавать на Землю! Таким образом, можно раз и навсегда решить почти все энергетические проблемы человечества. Такой источник, в отличие от углеводородов, практически вечный, абсолютно чистый, никаких вредных выбросов, он сделает страны энергетически независимыми. Как говорится, Солнце светит всем. Такая станция на орбите будет получать энергии значительно больше, чем солнечная электростанция на Земле, солнечные батареи ловят свет практически все 24 часа в сутки, а его интенсивность в 10-15 раз выше, чем на Земле. А для этого солнечные поля на орбите должны иметь площади в тысячи квадратных метров. Чтобы их собрать, с Земли на орбиту надо отправить армаду ракет с тысячами тонн различных грузов. Одна доставка потянет на многие миллиарды долларов. Словом, цель красивая, но вряд ли достижимая в обозримом будущем.

Российские ученые предложили более «приземленный» вариант. Размещать солнечные электростанции на относительно низкой геосинхронной орбите с перигеем над местом приема СВЧ энергии от 250 до 500 км. Они будут решать сугубо локальные задачи, например, обеспечивать электроэнергией труднодоступные районы, куда доставка топлива влетает в копеечку. Например, высокоширотные холодные районы Земли — Арктику и Антарктиду. Сейчас это особенно актуально, так как одним из главных приоритетов нашей страны объявлена Арктика.

В процессе движения станции по орбите она накапливает электроэнергию от солнечной батареи в специальных накопителях, а при входе в рабочую зону эта энергия преобразуется в СВЧ-излучение сбрасывается по СВЧ-лучу в течение 5-10 минут на приемную антенну. На Земле принятое излучение преобразуется в электроэнергию, которая накапливается от одного сеанса передачи другому. При высоте орбиты в перигее 200-500 км общая площадь передающей и приемных антенн может быть сравнительно небольшой. А выбором орбиты можно обеспечить электроснабжение любого места на Земле. Такая система позволяет достаточно просто наращивать энергетику за счет увеличения числа небольших космических электростанций умеренной мощности.

Диаметр луча несколько десятков метров. Во время сеанса приема энергии рядом с этой зоной быть никого не должно. Конечно, это будет зона несколько удаленная от любых мест деятельности и проживания людей.

На стадии демонстрации возможностей потребляемая мощность может составлять 100-150 кВт. Но может быть увеличена до 1 МВт и даже выше. Конечно, первый образец такой станции будет дорогой, но при переходе на серийный выпуск цена упадет многократно. Заказчику выбирать, что выгодней: стабильно получать энергию из космоса или завозить крайне дорогое топливо в труднодоступные районы?

Практически все научно-технические вопросы по созданию низкоорбитальной космической станции уже решены. Начинать проект можно уже сегодня.

В портфеле науки есть еще один вариант электростанции воздушного базирования. Предлагается размещать ее на дирижаблях на высоте 10-15 км. Эти летательные аппараты можно «подвешивать» над районами, куда трудно доставлять энергию. Такие системы уже созданы и демонстрационные образцы испытаны за рубежом. И положены на полку до лучших времен. Если мы будет надеяться на свои ресурсы, пропустим этот технологический рывок ведущих стран, они уйдут вперед, а Россия потеряет еще одну позицию на рынке высоких технологий. Пока у нас есть шанс оказаться среди лидеров. Во всяком случае, в сфере космической энергетики.

ссылка на источник:

Согласно данным Bloomberg New Energy Finance со второй половины 2019 года глобальная стоимость электроэнергии (LCOE) для наземной ветро- и фотоэлектрической энергии упала на 9% и 4%, соответственно, до 44 и 50 долларов США / МВт·час. В то же время унифицированная стоимостьнакопления энергии аккумуляторов LCOE упала до 150 долл. / МВт·час, что примерно вдвое меньше, чем было два года назад.

Солнечные фотоэлектрические генераторы и береговая ветроэнергетика в настоящее время являются самыми дешевыми источниками нового поколения энергии как минимум для двух третей населения мира. Среди них страны с наименьшей стоимостью фотоэлектрической энергии среди различных технологий производства электроэнергии: Индия (33 доллара США / МВт·час), Китай (38 долларов США / МВт·час), Австралия (39 долларов США / МВт·час), Южная Африка (50 долларов США) / МВт·час).

Среди различных технологий производства электроэнергии страны с наименьшей стоимостью энергии ветра включают: Бразилию (30 долларов США / МВтч), Соединенные Штаты (37 долларов США / МВтч), Великобританию (45 долларов США / МВтч), Германию (50 долларов США / МВтч) Время). До настоящего времени угольная энергетика имела конкурентное преимущество только в некоторых азиатских странах, включая Японию (71 долл. США / МВт·час).

ссылка на источник: