Een nieuw idee begrijpen: zal het alternatieve energie populair maken en zal het helpen elektriciteit te besparen?
MIRACLE TEGELS
Elon Musk heeft de start aangekondigd van het aannemen van bestellingen … voor zonnepanelen. Dit voorstel heeft de hersenen van miljoenen huiseigenaren over de hele wereld geblazen en is beladen met een revolutie in de bouwmarkt. Want nu kun je voor hetzelfde geld óf gewoon een dak kopen óf hetzelfde dak kopen, maar dat levert ook elektriciteit op. Zonnetegels kosten ongeveer hetzelfde als standaard keramische tegels. Fantastische berekeningen staan op de website van Tesla Motors, het favoriete geesteskind van Elon Musk. Gedurende 30 jaar (zolang de garantie geldig is) kan het zonnedak van een standaard huis elektriciteit opwekken voor $ 52.900 (zie diagram). Dit is genoeg om een superaccumulator PowerWall te installeren (je moet ergens zonnekilowatts opslaan) en je helemaal vrij te voelen! Vanaf nu ben je niet meer afhankelijk van bedrijven,die u gas, warmte en elektriciteit verkopen. Je ontvangt bijna alle voordelen van beschaving gratis!
Het schema van een unieke zonnebatterij. Foto: DMITRY POLUKHIN / kp.ru
DE ECONOMIE ZAL DIEP ZIJN
Hoe het werkt? Welke knowhow gebruikte Musk? Met deze vragen wendden we ons tot Pavel Troshin, een professor aan het Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech).
Promotie video:
- In principe is er hier geen technologische revolutie, - legt Pavel Anatolyevich uit. - Het is gebaseerd op HIT-zonnepanelen, die zijn vervaardigd door Panasonic. Het idee om panelen te gebruiken als dakbedekkingsmateriaal voor privéwoningen is ook niet nieuw. Maar dergelijke projecten kregen niet veel distributie. Het nieuwe aan de aanpak van Musk is dat ze zonnepanelen maakten in de vorm van tegels. Het is comfortabel. Omdat de voordelen redelijk zijn: we besparen zowel op materiaal als op werk. Want in het standaardschema bedekken we eerst het dak met pannen of ander standaard materiaal, en dan bevestigen we daar zonnepanelen op, die netjes staan en veel wegen, wat de hele constructie zwaarder maakt …
Musk zegt dat deze stap de zonnetechnologie populair zal maken. Zonnepanelen zijn nu immers leuker voor techneuten of liefhebbers van groene energie
- Hier wordt alles opgelost door eenvoudige berekening. In de meeste regio's hebben we 12 uur daglicht met een gemiddelde lichtopbrengst van 50 procent van het piekvermogen. Als het dak 20 m2 is. m panelen (volgens statistieken is dit het gemiddelde oppervlak dat op huizen in de VS is geïnstalleerd), we krijgen 2 kilowatt - dit is de kracht van een gemiddelde waterkoker of een zwakke elektrische kachel. We kunnen ongeveer 20 kWh per dag verzamelen. De vraag is: is het genoeg of niet? Als voor het verwarmen van het huis, dan zeker niet genoeg.
Wacht, maar 20 meter is een heel klein dak, en als je 100 meter plaveit - met pannen?
- Ten eerste heeft het dak een zonnige en niet-zonnige kant, waar het geen zin heeft om panelen te plaatsen. Ten tweede, als u een dak heeft van 100 meter, dan is de oppervlakte van het huis 200 - 300 meter. Bijgevolg stijgen de verwarmingskosten proportioneel. In termen van energieopwekking is er geen fundamenteel verschil tussen een flatpanelhuis en een zonnepaneelhuis (het verschil, zoals we hierboven al zeiden, is dat u bespaart op materiaal en arbeid. - Vert.). In het beste geval is dit hetzelfde rendement van 20% en hetzelfde oppervlak. Omdat Musk het grootste probleem nooit heeft kunnen oplossen …
Welke?
- Dit is natuurlijk energieopslag.
Hoe zit het met de superaccumulatoren van Musk?
- De accumulatie van elektriciteit in lithium-ionbatterijen is de meest voorkomende en nog steeds erg dure technologie. Lithium garantie
ionenbatterijen zijn niet langer dan enkele jaren. En de totale kosten zijn vaak meer dan de prijs van zonnepanelen. De panelen gaan 20 en 30 jaar mee, en de aandrijvingen zullen over 5 jaar vervangen moeten worden. Het probleem met energiebesparing leidt ertoe dat de autonomie van zo'n huis erg voorwaardelijk wordt - je "hangt nog steeds aan het netwerk".
Wat betekent het?
- Zonnepanelen worden actief gebruikt en betalen zich terug in die landen waar zonne-energie niet kan worden opgeslagen, maar gedownload naar het algemene elektriciteitsnet. Overdag, als iedereen aan het werk is en niemand thuis, wekken we energie op met zonnepanelen, pompen die in het netwerk en worden ervoor betaald. 'S Avonds halen we het uit het netwerk, maar betalen minder geld. Dit zogenaamde groene voorkeurtarief wordt in een aantal landen gebruikt om de ontwikkeling van zonne-energie te stimuleren. Maar in Europa is dit tarief al enkele jaren opgeheven.
Waarom?
- Omdat bijvoorbeeld in Duitsland op een zonnige en winderige dag alternatieve energie meer energie opwekt dan het land kan verbruiken. En meer dan het zich kan ophopen in bestaande energieopslagsystemen. Het blijkt een absurde situatie te zijn: Duitsland wordt gedwongen om energie buiten het land af te voeren en ook extra te betalen aan zijn buren om deze elektriciteit af te nemen. Zoals ik al zei, is de paradox van alternatieve energie, althans in Europa, dat het op het probleem van energieopslag is gestuit. Tegenwoordig is de enige goedkope optie om energie op industriële schaal op te slaan, een bergmeer te nemen en daar water te pompen als je een teveel aan energie hebt. Als deze energie moet worden teruggenomen, gaat het water uit het meer naar de turbine en wekt het weer energie op. Maar het is duidelijkdat er niet veel van dergelijke plaatsen in Duitsland of waar dan ook in Europa zijn.
Bent u sceptisch over zonne-energie?
- Niet echt. Na ongeveer 100 jaar actief gebruik heeft de mensheid meer dan de helft van haar reserves aan fossiele koolwaterstoffen uitgeput. Waarom? Alleen al omdat meer dan 50% van de energie in de wereld wordt opgewekt door het verbranden van olie en gas en nog eens 30% door steenkool, is kernenergie goed voor ongeveer 7%, en het is onwaarschijnlijk dat de totale bijdrage van alternatieve energiebronnen 2% zal bedragen. Als we het tempo van het hulpbronnenverbruik niet veranderen, zullen we binnen 100 - 150 jaar alle koolwaterstofreserves verbranden. Daarom is de overgang naar alternatieve energie onvermijdelijk. Maar naar mijn mening zullen lokale oplossingen zoals zonnepanelen de situatie niet fundamenteel veranderen. De toekomst ligt in efficiënte opslagsystemen voor grote hoeveelheden energie en grote zonne-energiecentrales. Een goed voorbeeld is een energiecentrale die onlangs in Dubai is geopend. Het wekt elektriciteit op tegen een kostprijs van ongeveer 4 tot 5 cent per kilowatt. Het is goedkoper dan energie uit fossiele bronnen halen.
WAT IS IN RUSLAND?
Skolkovo vindt een "volks" -batterij uit
Is een zonne-schapenvacht de kaars waard op onze breedtegraden?
In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht dat het weer in Rusland te somber is voor dergelijke ondernemingen, schijnt de zon eigenlijk voor iedereen hetzelfde.
"U weet dat Duitsland een van de vlaggenschepen van alternatieve energie is", zegt professor Troshin. - Tegelijkertijd zijn Duitsland en de middelste strook van Rusland qua gemiddelde instraling redelijk vergelijkbaar. Maar in Rusland zijn er veel natuurlijke hulpbronnen en mensen denken niet na over wat er over 100 jaar zal gebeuren. De andere kant van de medaille is dat in Rusland een aanzienlijk deel van het grondgebied buiten de Oeral geen gecentraliseerde elektrificatie heeft. Alternatieve energie biedt onmiskenbare voordelen voor deze regio's.
Over het algemeen kan de opkomst van fundamenteel nieuwe technologieën de situatie veranderen. Ik bedoel hier niet Elon Musk. Er zijn bepaalde ontwikkelingen met betrekking tot perovskiet (een zeldzaam aardmineraal ontdekt in Rusland - red.) Zonnebatterijen, die nu over de hele wereld actief worden onderzocht, en we ontwikkelen ze ook actief bij Skoltech. Deze knowhow zal de kosten van zonnepanelen meerdere keren verlagen in vergelijking met silicium, met behoud van hun efficiëntie. Als deze technologie inderdaad op de markt komt, kan ze concurreren met traditionele fossiele energiebronnen.
YAROSLAV KOROBATOV
