Теги → возобновляемая энергия
Быстрый переход

Красный кирпич превратили в аккумулятор: запасать энергию можно прямо в стенах

Группа американских учёных из Университета Вашингтона нашла неожиданное применение обычному красному кирпичу из обожжённой глины. С помощью не очень сложных химических реакций красный кирпич наделили свойством батарейки, точнее ― суперконденсатора. Стена из таких кирпичей может стать источником энергии для аварийного освещения или обеспечить питанием датчики или другую мелкую электронику.

Кирпич питает зелёный светодиод (Washington University in St. Louis)

Красный кирпич питает зелёный светодиод (Washington University in St. Louis)

Пористая структура обожжённого кирпича хорошо подходит в качестве обложки конденсатора, а насыщенность его железом способствует запуску окислительных реакций. Осталось только добавить электроды и напитать кирпичи жидким или гелеобразным электролитом — и суперконденсатор готов. Предложенный техпроцесс превращения кирпичей в накопители энергии подходит как для новых кирпичей, так и для бывших в употреблении.

Единственный минус заключается в том, что в ходе обработки кирпич из красного становится тёмно-синим и даже практически чёрным. Фасады такого цвета потеряют всю классическую «тёплую ламповую» красоту и обаяние красного кирпича.

Доклад о работе и подробное описание химических процессов по превращению поверхности (и структуры) красных кирпичей в суперконденсаторы представлены в журнале Nature Communications (статья на английском языке доступна без регистрации по ссылке). Если вкратце, то суть процесса превращения заключается в нанесении на поверхность кирпича проводящего полимера PEDOT. Волокнистая структура полимера способствует глубокому проникновению волокон внутрь кирпича и создаёт ёмкость для накопления ионов ― «ионную губку», как назвали обработанный кирпич учёные.

Иллюстрация процесса превращения кирпича из обожжённой глины в суперконденсатор (Nature Communications)

Иллюстрация процесса превращения кирпича из обожжённой глины в суперконденсатор (Nature Communications)

В ходе экспериментов было показано, что кирпич может заряжаться до 3 В за 10 секунд и потом 10 минут питать зеленый светодиод. Система работала даже под водой. Кирпич-суперконденсатор выдержал 10 000 циклов заряда без значительного ухудшения свойств, потеряв на этом не больше 10 % от первоначальной ёмкости. К примеру, участок стены из 50 кирпичей-батареек позволит питать аварийное освещение в течение пяти часов. Вместе с возобновляемыми источниками энергии кирпичи-конденсаторы могут многое поменять в строительстве зданий. Впрочем, это только начало исследований. Многое ещё предстоит улучшить.

Исследователи Сколтеха примут участие в разработке улучшенных проточных аккумуляторов

Сегодня уже понятно, что без эффективных систем хранения энергии из возобновляемых источников у этого направления нет будущего. Для накопления энергии солнца, ветра, воды и биохимических реакций необходимы новые аккумуляторы повышенной мощности и ёмкости, а также системы для сглаживания нередких в «зелёной» энергетике скачков выработки. Учёные всего мира всё ещё в поиске оптимальных решений. В один из таких проектов вошли исследователи из Сколтеха.

Система резервного хранения энрегии на проточных редокс-батареях

Система резервного хранения энрегии на проточных редокс-батареях

Как сообщает пресс-релиз Сколтеха, группа российских учёных вошла в состав международного исследовательского консорциума, получившего грант Европейской комиссии в размере 4 млн евро на разработку гибридной системы хранения энергии HyFlow.

«В проекте примут участие доцент Сколтеха, главный исследователь Федерико Мартин Ибанес, научные сотрудники Сколтеха Сергей Парсегов и Юрий Люлин, аспирант Сколтеха Михаил Пугач, а также их коллеги из Германии, Чехии, Испании, Италии, Австрии и Португалии». Финансирование проекта продлится три года в период с 2021 по 2023 годы.

Проект HyFlow предусматривает создание гибридной системы хранения и отдачи энергии на основе ванадиевой редокс-батари повышенной мощности. Это проточные аккумуляторы на основе окислительно-восстановительных реакций, ёмкость которых зависит только от объёма запасённого в резервуарах электролита.

Ванадиевые редокс-батари сегодня преобладают в сфере редокс-батарей, но всё ещё не лишены массы детских болезней, включая сравнительно небольшую удельную объемную энергию. Российские учёные с коллегами из других стран намерены значительно улучшить проточные батареи и сначала создать демонстратор мощностью 5 кВт, а затем и оценочный прототип мощностью 300 кВт.

Помимо ванадиевой редокс-батари в систему HyFlow войдут суперконденсаторы для сглаживания колебаний мощности в сети (потребления), а также будут созданы новые преобразователи и уникальная топология, включая систему управления. Кроме того, ванадий в будущих аккумуляторах для систем хранения «зелёной» энергии предложено получать из вторичной переработки, а не из мест добычи ископаемых.

Коллектив Сколтеха, участвующий в проекте

Коллектив Сколтеха, участвующий в проекте HyFlow

«В рамках проекта специалистам Сколтеха предстоит участвовать в решении задач управления энергией в сложной гибридной системе, обеспечивая правильный выбор источников энергии, суперконденсаторов и ванадиевых редокс-батарей. Для этой цели специалисты Сколтеха разработают модели ванадиевых батарей, а также алгоритмы управления выбором источника энергии. Ученым Сколтеха предстоит также сыграть важную роль в улучшении температурных характеристик ванадиевых батарей с целью увеличения их удельной мощности», ― отметил доктор Ибанес.

Нефть всё: BP сворачивает добычу нефти и газа и погружается в «зелёную» энергетику

«Чёрное золото» больше не манит корпорации. На ископаемое топливо брошена такая тень, что в приличном обществе никто не подаст руки тому, кто связан с его добычей и переработкой. Глобальное потепление, возобновляемые источники энергии, нулевой углеродный след ― эти и другие темы «зелёной» энергетики заставляют гигантов отрасли нефтегазодобычи менять отношение к своему бизнесу. И менять радикально, как сделала это вчера компания BP.

Британская BP сообщила, что в течение следующих десяти лет намерена сократить добычу нефти на 40 %. По итогам 2019 года компания в среднем в сутки добывала 2,6 млн баррелей. Так что к 2030 году суточная добыча нефти на месторождениях BP снизится до 1,56 млн баррелей нефтяного эквивалента. Тем самым компания снизит затраты на разведку и добычу, что также подразумевает масштабные сокращения персонала.

Высвобожденные средства BP намерена пустить в возобновляемую энергетику. В частности, компания заявила о намерении до 2030 года в десять раз ― до $5 млрд ― увеличить ежегодные инвестиции в технологии и процессы с низким углеродным следом. Тем самым она будет придерживаться плана добиться к 2050 году нулевых выбросов вредных веществ в атмосферу.

Согласно прогнозу BP, повышение среднегодовой температуры в течение следующих 30 лет на 1,5 градуса по Цельсию снизит спрос на нефть на 75 %. Компания должна быть готова к такому развитию событий и поэтому резко меняет курс развития. Пойти на изменения немедленно компанию BP заставила пандемия коронавируса SARS-CoV-2 и вызванный её последствиями спад в мировой экономике. За год цена на нефть упала настолько, что за первые шесть месяцев этого года BP понесла убытки в размере 19,9 млрд фунтов (до уплаты налогов), тогда как за аналогичный период прошлого года прибыль составляла 6 млрд фунтов стерлингов. С таким багажом не может быть и речи об инвестициях в разведку и добычу нефти.

Впрочем, львиная доля инвестиций компании ещё пять лет будет вливаться в добычу нефти и газа. Но это будет сопровождаться увеличением вложений в биоэнергетику, улавливание и хранение водорода и углерода. Также BP обещает увеличить число точек заряда электромобилей с нынешних 7500 до 70 000.

Биржа положительно оценила новую стратегию BP. Акции компании после этих новостей сразу же выросли на 8 %. Британский офис Гринпис также приветствовал новый курс компании, но призвал не ограничиваться принятыми решениями.

Для России изменение стратегических планов BP будет иметь значительные последствия. Британская компания является одним из ключевых акционеров крупнейшей российской «Роснефти». Многие совместные проекты по разведке и добычи нефти будут свёрнуты или не получат финансирования из-за рубежа. Добро пожаловать в новый дивный мир.

Шотландия избавится от дизельных пассажирских поездов к 2035 году

По мере расширения использования энергетики на возобновляемых источниках электрификация транспорта становится важным вкладом в снижение углеродных выбросов в атмосферу. Впереди всех на этом пути должна пойти Шотландия. На днях министр транспорта этого региона сообщил, что к 2035 году все железнодорожные пассажирские перевозки в стране станут «безуглеродными», что произойдёт на пять лет раньше, чем во всей Великобритании.

Согласно представленному плану, в период с 2025 по 2035 годы в Шотландии перестанут ходить пассажирские поезда с дизельным двигателем. Вместо этого увеличится число поездов на электрической тяге, а там, где не будет электрифицированных путей, пойдут поезда на электрических батареях и на водородном топливе.

В среднем в стране каждый год в течение следующих 15 лет планируется электрифицировать по 130 км железнодорожных путей. Без электрических линий снабжения останутся некоторые северные и западные регионы Шотландии, где электрификация будет невыгодной.

За последние десять лет Шотландия потратила на электрификацию 440 км железнодорожной колеи около 1 млрд фунтов стерлингов. К сегодняшнему дню около 76 % всех пассажирских перевозок в стране осуществляются благодаря электрической тяге, а в сфере грузовых перевозок она охватывает 45 % услуг. К 2045 году Шотландия рассчитывает выйти на «нулевой выброс» во всех сферах производства и использования энергии. Даже знаменитый шотландский виски к 2025 году будет производиться со 100-процентным использованием «зелёной» энергетики. Но это уже другая история.

Электромобили Audi позволят владельцам зарабатывать на продаже солнечной энергии: прототип уже тестируется

В компании Audi решили создать для владельцев электрокаров дополнительный стимул перейти на транспорт на электрической тяге. Этим стимулом должна стать возможность продавать излишки электроэнергии, которые будут вырабатывать солнечные панели в конструкции электромобилей.

Стенд Audi по тестированию двунаправленной зарядной сети

Стенд Audi по тестированию двунаправленной зарядной сети

До сих пор среди крупнейших автопроизводителей явный интерес к так называемым двунаправленным системам зарядки электромобилей Vehicle-to-Home (V2H) или Vehicle-to-Grid (V2G) демонстрировала компания Nissan. Системы V2H и V2G позволяют подключать энергосеть электромобиля для питания электроприборов дома или, во втором случае, для подачи электричества в публичные энергосети. Фактически для продажи государству или другим абонентам. Естественно, подобное имеет смысл только тогда, когда электромобиль может сам генерировать электричество, например, с помощью установленных на него солнечных панелей.

Для испытания подобных систем Audi создала опытный стенд, о чём заявила в свежем пресс-релизе. Бортовая силовая цепь опытного электрокара напрямую соединена с распределительной коробкой «дома» и резервным источником питания мощностью 9 кВт·ч. Прямая передача постоянного тока без преобразования значительно снижает потери и ведёт к росту эффективности подобных платформ.

Очевидно, что данным преимуществом могут сразу и практически без затрат воспользоваться владельцы домашних солнечных установок. Такие люди уже имеют дома всю необходимую инфраструктуру для сбора и использования солнечной энергии и наверняка знакомы с системой продажи излишков в общую электросеть.

В Audi считают, что их предложение заставит людей активнее разворачивать дома солнечные установки, что станет косвенной выгодой после появления электромобилей со встроенными солнечными панелями. Днём такой электромобиль может продавать в сеть дорогое в это время суток электричество, а ночью будет заряжать аккумуляторы из городской электросети по льготным тарифам. К сожалению, о коммерческой готовности проекта не сообщается.

В первом полугодии «зелёная» энергетика победила газ и уголь в Европе

Пандемия коронавируса многое изменила в привычной жизни. Сказалась она также на энергетическом секторе. Снижение потребности в электричестве выдвинуло на первый план «зелёную» энергетику, которая в обычных условиях нормального производства оставалась интересным подспорьем, но никак не главным источником энергии. Коронавирус всё изменил. В первом полугодии 2020 года в Европе возобновляемая энергетика впервые победила ископаемое топливо.

Как сообщает аналитическая компания Ember, впервые в истории в Европе за первую половину года источники на возобновляемой энергии солнца, ветра, воды и биотоплива произвели 40 % потреблённой в Европейском союзе электроэнергии, тогда как угольные и газовые электростанции выработали 34 % потреблённого электричества.

Новые ветряные и солнечные фермы (хотя ввод в строй новых установок был замедлен в свете пандемии), а также благоприятные погодные условия позволили увеличить выработку «зелёной» электроэнергии на 11 %. При этом выработка электроэнергии, получаемой из ископаемых источников, упала на 18 %. Так, выработка энергии от силы ветра выросла на 11 %, от солнечного света ― на 16 %, от гидроэнергетики ― на 12 %, а от биотоплива ― на 1 %.

По всему ЕС упали добыча и использование угля (на 32 %) и природного газа (на 6 %) для получения энергии. В Германии снижение добычи и использования угля сократилось на 39 % (на 31 ТВт·ч), в Польше ― на 12 %, в Чехии и Болгарии ― на 20 % в каждой, а в Румынии ― на 40 %. Сильнее всего сокращение наблюдалось в Испании (на 58 %), Австрии (на 54 %), Греции (на 58 %) и Ирландии (на 48 %). Австрия и Швеция и вовсе в марте закрыли свои последние угольные электростанции.

Белой вороной во всём этом выглядит Польша. Власти этой страны отказались принять на себя обязательства по климату до 2050 года.

Представленные аналитиками данные говорят о том, что переход на возобновляемые источники энергии происходит быстрее, чем ожидалось. Более того, «зелёная» энергетика оказалась более устойчивой перед лицом коронавирусного кризиса, чем «ископаемая» энергетика.

Тем не менее, как нам представляется, главным ударом по потреблению угля и газа в Европе в прошедшем осенне-зимнем сезоне была необычно тёплая зима. Будь погода суровее, всё могло сложиться иначе.

Пандемия коронавируса благотворно сказалась на солнечной энергетике

Пандемия коронавируса дала возможность провести неожиданный и беспрецедентный по масштабам эксперимент. Что будет, если человечество вдруг перестанет загаживать окружающую среду? Выяснилось, например, что возобновляемая солнечная энергетика буквально получит прилив энергии, что впервые было подтверждено на практике.

Коллаж Jose-Luis Olivares, MIT

Коллаж Jose-Luis Olivares, MIT

Оценить влияние загрязнения атмосферы на выработку энергии солнечными фермами очень непросто, поскольку в игре много переменных, а время наблюдения очень мало. Пандемия коронавируса SARS-CoV-2 и ряд случайных совпадений впервые предоставили шанс количественно оценить перспективы солнечной энергетики, если человечество встанет на путь озеленения промышленности, собственной жизнедеятельности и получения энергии.

Пандемия и последующий карантин стали тем выключателем, который на время почти повсеместно остановил процессы, связанные с вредными выбросами в атмосферу. Случайными факторами, которые подтолкнули к оценке влияния чистоты воздуха на выработку электроэнергии солнечными панелями, стали начатые семь лет назад исследования влияния лесных пожаров на солнечную энергетику в Дели (Индия) и многолетний скрупулезный сбор данных о загрязнении воздуха в посольстве США в столице этой странны.

В течение многих лет в посольстве каждый час фиксировали информацию о содержании в воздухе мельчайших частиц загрязнения. Эти данные помогли исследователю из Массачусетского технологического института и его коллегам из Германии и Сингапура сопоставить данные с показателями выработки энергии солнечными панелями в районе Дели. В ходе исследований выяснилось, что после начала карантина уровень загрязнения снизился на 50 %, а общий объем производства солнечных батарей увеличился на 8,3 % в конце марта и на 5,9 % в апреле.

Рост выработки энергии солнечными панелями на 8 % может показаться небольшим, но маржа в зелёной энергетике крайне мала и, к тому же, призрачна, поскольку эта сфера держится на правительственных дотациях. Неожиданно получить дополнительно 5–8 % к тому, что было запланировано ― это очень привлекательно. По мнению учёных, проведенный эксперимент и его результаты дают чёткий ориентир, что получит человек, если начнёт двигаться в сторону возобновляемой энергетики.

Apple станет к 2030 году углеродно-нейтральной окончательно и бесповоротно

Apple объявила, что намерена к 2030 году стать полностью нейтральной с точки зрения выбросов углекислого газа. Уже сейчас сама Apple оставляет нулевой углеродный след, но в рамках нового анонса этот подход будет распространён также на производственные цепочки поставщиков и весь жизненный цикл её продуктов, включая утилизацию.

The Verge

The Verge

Apple планирует сократить выбросы углерода на 75 % в течение десятилетия и будет разрабатывать новаторские решения по удалению углекислого газа из воздуха для оставшихся 25 % своей деятельности. «У бизнеса есть прекрасная возможность помочь построить более устойчивое будущее, рождённое в общей заботе о нашей планете», — заявил исполнительный директор компании Тим Кук (Tim Cook).

Apple также создаёт программу Impact Accelerator, которая сосредоточится на инвестировании в малые предприятия, которые заботятся о сокращении углеродного следа в её цепочках поставок, а также в сообщества, которые особенно подвержены экологическим опасностям.

В прошлом году Apple убедила своего главного производителя чипов и сборщика продукции — тайваньские компании TSMC и Foxconn — взять на себя обязательство перевести производственную деятельность на возобновляемые источники энергии. Несколько десятков других поставщиков Apple тоже согласились использовать возобновляемую энергию.

MANDEL NGAN/AFP, Getty Images

MANDEL NGAN/AFP, Getty Images

Многие технологические компании объявили о стратегиях по снижению воздействия на окружающую среду для борьбы с изменением климата. Например, Microsoft заявила, что к 2030 году она будет иметь отрицательный углеродный след, а Amazon обязалась стать нейтральной с точки зрения выбросов углекислого газа к 2040 году. В своём прошлогоднем обращении Apple заявила, что считает изменение климата риском, который может нарушить деятельность компании, и что инвестирование в возобновляемые источники энергии имеет коммерческий смысл для компании.

Принудительное «озеленение»: Япония перестанет финансировать строительство угольных электростанций в развивающихся и бедных странах

Развивающиеся и бедные страны будут подвергнуты принудительному «озеленению» в сфере производства электроэнергии. Во всяком случае, они не дождутся субсидий и кредитов, если захотят построить на своей земле очередную угольную электростанцию. Ранее подобные инфраструктурные проекты широко экспортировала Япония, за что она была резко раскритикована в декабре прошлого года на очередной климатической конференции ООН. Больше этого не произойдёт.

Обычный рабочий день угольной электростанции (Reuters)

Обычный рабочий день угольной электростанции (Reuters)

Как выяснили журналисты японского издания Nikkei, правительство Японии в значительной степени прекратит финансовую и другую поддержку проектов строительства угольных электростанций за рубежом. Этим занимаются японские компании, и спрос не ослабевает. В то же время не все страны могут позволить себе полностью оплатить строительство новой электростанции, а японские компании не собираются делать это за свой счёт. Для таких случаев раньше давал средства Японский банк международного сотрудничества, а это государственное учреждение. Такая практика вызвала резкую критику со стороны ряда экологических организаций.

Под давлением прогрессивных международных институтов власти Японии пообещали, что в дальнейшем поддержка таких проектов прекратится. Исключения будут предоставлены решениям, направленным на ограничение выбросов углерода. Например, поддержка будет продолжена для установок, работающих на комбинированном цикле интегрированной газификации, который выделяет на 15 % меньше углекислого газа, чем обычные электростанции, работающие на угле, или предприятиям, которые используют сочетание угля и биомассы.

Также на финансовую поддержку смогут рассчитывать проекты, которые включают планы по добыче энергии из возобновляемых источников. В конечном итоге Токио будет оказывать поддержку технологиям улавливания, утилизации и консервации углерода, которые можно использовать для хранения выбросов углерода под землей или их переработки в какие-либо продукты. Так Япония надеется сохранить рынок и продвигать свои технологии, а также снизить углеродный след в зарубежной энергетике.

Amazon инвестировала $2 млрд для борьбы с «углеродным следом»

Компания Amazon объявила о создании Фонда климатических обязательств в объёме $2 млрд. Эти средства будут потрачены на инвестиции в компании, создающие продукты, услуги и технологии для «обезуглероживания» экономики и защиты планеты. Amazon обещает вкладывать средства в компании любого уровня развития: от стартапов до зрелых производств с многолетним опытом работы.

Согласно Парижскому соглашению, компании должны полностью избавиться от выбросов парниковых газов в своей деятельности к 2050 году. В прошлом году Amazon и ряд других компаний объявили о новых «Обязательствах по климату», согласно которым они должны стать углеродно-нулевыми на десять лет раньше ― в 2040 году. Учреждённый сегодня фонд Amazon Climate Pledge должен сыграть в этом важную роль.

Деньги Фонда будут вкладываться в компании в различных отраслях, включая транспорт и логистику, производство энергии, её хранение и использование, производство и материалы, «циклическую» экономику, а также в продовольствие и сельское хозяйство. В будущем Amazon рассчитывает привлечь в Фонд других дольщиков, тогда как пока будет тратить на его обслуживание свои собственные деньги. Быть «зелёным» становится не только модно, но и выгодно. Генерируйте идеи, и деньги к вам потянутся.

Учреждая Фонд климатических обязательств, компания Amazon не только движется в фарватере мирового тренда, она активно гасит свой негативный вклад в углеродный след. Точнее, Amazon пытается отвлечь общественность и своих работников от того факта, что она плотно сотрудничает с нефтегазодобывающими компаниями, чем опосредованно наносит губительный вред природе. Согласно данным Гринпис, Amazon среди компаний, предоставляющих облачные услуги и ИИ для поиска месторождений газа и нефти, наносит природе самый большой косвенный ущерб в виде выбросов парниковых газов. Поэтому Amazon должна быть на переднем крае борьбы с углеродным следом.

В то же время компания прилагает усилия, чтобы её непосредственная деятельность вредила экологии как можно меньше. Так, с 2015 года она снизила вес коробки для упаковки товаров на 33 %, чем вывела из оборота минимум 880 тыс. тонн упаковочного материала. Инвестиции в разработчика электрогрузовиков, компанию Rivian, и последующий заказ 100 тыс. грузовых электромобилей также существенно сократят углеродный след от услуг по доставке товаров по заказам на сайтах Amazon.

Предпринятая деятельность на фронте борьбы за экологию позволит компании на пять лет раньше обещанного перейти на полностью возобновляемые источники энергии, что теперь ожидается в 2025 году, а совсем избавиться от углеродного следа в своей деятельности компания планирует к 2040 году.

Сферические солнечные элементы предлагают новый путь к эффективному сбору солнечной энергии

Саудовские учёные провели ряд экспериментов с солнечными элементами в виде небольшой сферы. Круглая форма фотопреобразователя позволяет лучше улавливать отражённый и рассеянный солнечный свет. Для промышленных солнечных ферм это вряд ли разумное решение, но для целого ряда применений круглые солнечные элементы могут оказаться настоящей находкой.

Nazek El-Atab/KAUST

Nazek El-Atab/KAUST

Группа учёных из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (King Abdullah University of Science and Technology) расширила область своих разработок по созданию солнечных панелей с разной степенью кривизны поверхности новым исследованием. В частности, они собрали солнечный элемент в виде сферы размером с теннисный мяч и провели с ним множество экспериментов. Это позволила сделать технология «гофрирования» плоских солнечных панелей, которая заключается в том, что лазером создаются канавки в кремниевой подложке, которые служат местом безопасного изгиба панелей.

Сравнение работы плоского и сферического элемента одинаковой площади в условиях помещения с искусственным источником солнечного излучения показало, что при прямом освещении сферический солнечный элемент обеспечивает на 24 % большую выходную мощность по сравнению с традиционным плоским солнечным элементом. После нагрева элементов «солнечными лучами» рост преимущества круглого элемента поднимается до 39 %. Это связано с тем, что нагрев снижает КПД панелей, а сферическая форма лучше отдаёт тепло пространству и меньше страдает от нагрева (дольше сохраняет высокое значение КПД).

Если круглый и плоский солнечные элементы собирали исключительно рассеянный свет, то выход мощности с круглого элемента был на 60 % больше, чем получалось от плоского. Более того, правильно подобранный отражающий фон, а учёные экспериментировали с различными природными и искусственными материалами отражателей, давал возможность сферическому солнечному элементу по уровню вырабатываемой энергии опережать плоский на 100 %.

По мнению исследователей, сферические солнечные элементы могут дать толчок развитию Интернета вещей и другой автономной электроники. В комплексе они обещают оказаться дешевле использования плоских солнечных элементов. Круглым солнечным панелям не нужны системы слежения за солнцем. Также они могут оказаться лучше при использовании в помещениях.

На следующем этапе исследований учёные собираются проверить эффективность круглых солнечных панелей в разных уголках Земли в широком спектре возможного освещения. Также они надеются создать сферические солнечные элементы большой площади: от 9 до 90 м2. Наконец, учёные собираются исследовать другие формы искривлённой поверхности солнечных элементов, надеясь найти идеальное решение для конкретных областей применения.

Немцы научат мир правильно тестировать системы хранения солнечной энергии

Сравнение результатов тестирования одних и тех же систем хранения энергии показывает, что полученные данные имеют значительный разброс в измерениях от одной лаборатории к другой. Это не позволяет объективно оценивать возможности систем хранения энергии и негативно влияет на скорость распространения солнечных ферм. И с этим надо что-то делать.

Shutterstock/Victor Josan

Shutterstock/Victor Josan

Чтобы вывести качество измерения эффективности систем хранения энергии на новый уровень, в Германии запущен проект «Testbench», который, как ожидается, ляжет в основу мирового стандарта.

Большие и мелкие операторы солнечных электростанций и даже оснащённые солнечными панелями домохозяйства стремятся наиболее эффективно (читай ― с наибольшей экономической отдачей) распорядиться выработанной солнечными панелями энергией. Поскольку эта энергия имеет ярко выраженное непостоянство, системы хранения энергии (аккумулирующие массивы) выходят на передний план. Как выяснилось, сегодня нет стандарта, позволяющего оценить все ключевые параметры таких систем с хорошей повторяемостью результатов тестирования.

Проект Testbench рассчитан на два года (до 31 декабря 2021 года) и финансируется Федеральным министерством экономики и энергетики Германии (BMWi). Исследовательские работы в рамках проекта ведут Fraunhofer IEE, Технологический институт Карлсруэ (KIT), VDE | DKE и TÜV Rheinland. Проект представлен как создание «Метода испытаний для определения эффективности систем хранения солнечной энергии ― от руководящих принципов до стандартов». Повторим, он фокусируется на воспроизводимости и сопоставимости результатов, полученных на различных испытательных стендах партнеров проекта.

Полученные результаты будут включены в работу по стандартизации «Характеристики стационарных систем хранения аккумуляторов» (AK 371.0.9.) Немецкой комиссии по электрическим, электронным и информационным технологиям DIN и VDE (DKE). Поскольку немецкие производители играют и намерены играть одну из главных в мире ролей в производстве систем хранения энергии, результаты исследований будут также включены в международные стандарты.

В Великобритании собираются построить крупнейшую в стране солнечную ферму

По данным британских источников, правительство страны собирается одобрить проект строительства крупнейшей солнечной фермы. Проект стоимостью 450 млн фунтов стерлингов должен быть одобрен до конца текущей недели. Если всё пройдёт без осложнений, ферма будет подключена к электросети страны к 2023 году.

Расчётная мощность будущей солнечной электростанции составит 350 МВт. Электричество будут вырабатывать 880 000 солнечных панелей. Проект также предусматривает создание системы резервного хранения энергии для сглаживания пиков потребления и для буферизации ночного потребления, когда солнца нет, и энергия не вырабатывается.

Под солнечную ферму будет выделено 364 гектара земель сельскохозяйственного назначения. Эта площадь окажется достаточной для питания электричеством 91 000 домохозяйств. Строительством электростанции и инфраструктуры будут заниматься компании Wirsol Energy и Hive Energy. По их мнению, графства Кент и Свейл от продажи электроэнергии солнечной станции смогут дополнительно получать до 1 млн фунтов стерлингов. Сама электростанция будет располагаться недалеко от города Фавершама в Кенте.

Согласно ожиданиям сторонников «зелёной» энергетики, к 2030 году в Великобритании совокупная мощность солнечных ферм достигнет мощности 27 ГВт. Вероятно, с продовольственной безопасностью в стране всё в полном порядке, раз плодородные земли отводятся под проекты с пока ещё сомнительной эффективностью.

США проведут эксперимент по передаче электричества из космоса на Землю

Три дня назад ракета-носитель Atlas V унесла на орбиту Земли военный автоматический мини-шаттл X-37B. Это шестой успешный полёт «космического самолёта», как ещё называют этот многоразовый аппарат. Большинство задач миссии X-37B решаются по военным программам и засекречены, но не все. В этот раз мини-шаттл вывел на орбиту прототип фотоэлектрического модуля для передачи на землю солнечной энергии в виде микроволнового излучения.

Автоматический мини-шаттл X-37B

Автоматический мини-шаттл X-37B

Об эксперименте с передачей энергии сообщила Военно-морская исследовательская лаборатория США (NRL), в недрах которой разработан экспериментальный модуль PRAM (Photovoltaic Radio-frequency Antenna Module). Опытный фотоэлектрический модуль с радиочастотной антенной представляет собой блок со сторонами 30 см. Блок оснащён обычными фотоэлектрическими преобразователями (солнечными элементами), которые преобразуют падающий на них солнечный свет в электрическую энергию.

Полученная модулем на орбите энергия преобразуется в микроволновое излучение и будет передаваться на приёмник, находящийся на земле. Приёмник он же генератор преобразует микроволновое излучение в электричество и отдаст его потребителям. В космосе полученную таким образом энергию можно передавать по лазерному лучу, например, с помощью мощного инфракрасного лазера, но земная атмосфера без значительного поглощения может пропустить только микроволновое излучение.

Запланированный лабораторией NRL эксперимент призван в реальных условиях изучить на прототипе процесс преобразования энергии, тепловые характеристики процессов и эффективность технологии. Подобные методы передачи энергии с орбиты, где солнце светит 24 часа в сутки и под одним и тем же оптимальным углом к солнечной панели, могут помочь в обеспечении электричеством отдалённых уголков планеты, например, военные базы или зоны бедствий.

Опытный фотоэлектрический модуль с радиочастотной антенной (NRL)

Опытный фотоэлектрический модуль с радиочастотной антенной (NRL)

Основываясь на результатах PRAM, следующим шагом станет создание полнофункциональной системы-прототипа с установкой на спутник. Также на следующем этапе будет создан канал для отправки энергии на Землю. Нет сомнения, что превращение такой технологии в крупномасштабный коммерческий источник энергии может занять десятилетия, и он долго будет чрезвычайно дорогим, но для ряда задач быстрое развёртывание силовых установок на Земле с неограниченной энергией может оказаться соразмерно затратам.

В США уголь на 40 дней уступил первенство в выработке энергии возобновляемым источникам

Из-за пандемии коронавируса выработка энергии из возобновляемых источников в США в течение 40 дней превышала производство энергии от сжигания угля, сообщается в отчёте Института экономики энергетики и финансового анализа (Institute for Energy Economics and Financial Analysis, IEEFA), основанном на данных из правительственных источников.

REUTERS/Toby Melville

REUTERS/Toby Melville

В период с 25 марта по 3 мая солнечные, ветряные и гидроэлектростанции вместе производили ежедневно больше электроэнергии, чем электростанции, работающие на угле, сообщил IEEFA.

Согласно отчёту, рост спроса на возобновляемые источники энергии обусловлен сезонным увеличением производства дешёвой солнечной и вырабатываемой гидроэлектростанциями энергии, а также общим снижением спроса на электроэнергию, вызванным распоряжением властей оставаться дома из-за коронавируса.

Уголь, как правило, является первым источником энергии, которым прекращают пользоваться коммунальные предприятия, когда падает спрос на электроэнергию. Это связано с тем, что благодаря субсидиям возобновляемые источники дешевле и к тому же зачастую поддерживаются государственными программами.

В свою очередь, Министерство энергетики США предупредило, что чрезмерная зависимость от энергии солнца и ветра может снизить надёжность энергосистемы, потому что её выработка не отличается стабильностью, а электростанции, работающие на ископаемом топливе, которое может храниться на складах, более надёжны.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Банк России выпустил мобильное приложение «ЦБ онлайн» 36 мин.
Epic Games: Google надавила на OnePlus и LG, чтобы те отказались от продвижения Fortnite 2 ч.
«Готовьтесь к большому количеству фиктивного 4K»: инсайдеры предрекли PS5 проблемы с мультиплатформенными играми 2 ч.
Детали раннего доступа, лоботомия и вступительный ролик: Larian рассказала о грядущей презентации Baldur’s Gate 3 2 ч.
Epic Games будет судиться не только с Apple, но и с Google. Потому что Fortnite выкинули не только из App Store, но и из Google Play 3 ч.
Insomniac поделилась новыми подробностями и скриншотом Marvel’s Spider-Man: Miles Morales 3 ч.
Mortal Shell выйдет в рознице через полтора месяца после релиза в цифровом формате 3 ч.
Вселенная EVE Online появилась на смартфонах в лице EVE Echoes 3 ч.
Epic Games запустила в Fortnite платежи без комиссии Apple. А та удалила Fortnite из App Store. А Epic Games не растерялась и подала на Apple в суд 10 ч.
Платёжный сервис Facebook Pay заработал в России 14 ч.