Негізгі ұсыныстар
- Шаңның жиналуы күн батареяларының тиімділігін төмендетуі мүмкін.
- Су күн батареяларын шаңсыз ұстау үшін тым қымбат ресурс.
-
Зерттеушілер шаңды панельдерден ұшыру үшін электр зарядтарын қолданатын механизм ойлап тапты.
Көп күн сәулесі мен жер шөлді күн батареяларын орнатуға өте ыңғайлы етеді, бірақ оларда шаң көп, бұл олардың тиімділігін төмендетеді. Бізге күн батареяларын шаңсыз ұстаудың жаңа әдісі қажет.
Су панельдерді шаңсыз ұстауда маңызды рөл атқарады, бірақ бұл басқа жерде жақсырақ пайдаланылатын бағалы ресурс. Жақсырақ балама іздеуде MIT зерттеушілері шаң бөлшектерін тойтару үшін электр зарядтарын қолданатын күн панелін тазалаудың жаңа әдісін ойлап тапты.
«Зерттеу жұмысы PV (фотоэлектрлік) ластану мәселесін жалғастыру үшін пайдалы», - деді Мэттью Мюллер, Ұлттық жаңартылатын энергия көздері зертханасының (NREL) PV өнімділігі мен сенімділігі тобының инженері, Lifewire-ке электрондық пошта арқылы.. «Қағаз жақсы жазылған, бұл PV ластануын жою бойынша ұзақ мерзімді жұмыстағы пайдалы қадам, сондықтан сипатталған тәжірибелердің кейбірі қоғамдастық үшін өте пайдалы.»
Шаңды тістеңіз
Өз мақаласында MIT магистранты Средат Панат пен машина жасау профессоры Крипа Варанаси 2030 жылға қарай күн энергиясы жаһандық электр энергиясын өндірудің 10 пайызын құрайтын болжамды келтіреді.
Олар күн панельдерінің тиімділігін арттыруға көмектесетін PV технологиясының соңғы жетілдірілгеніне қарамастан, шаңның жиналуы сала үшін ең үлкен операциялық қиындықтардың бірі екенін айтады.
Шаң, деп түсіндіреді Мюллер, гравитациялық және басқа тұндыру әдістеріне байланысты күн панеліне түседі. «Шаң бөлшектері жарықтың күн батареясына өтуіне тосқауыл қояды, осылайша берілген сыртқы сәулелену үшін қуаттың төмендеуіне әкеледі. Біз АҚШ-та PV ластануынан болатын шығынды 0-7% аралығында көреміз, мұнда 7% жоғалту оңтүстік-батыстағы шаңды аймақтарға тиесілі », - деп түсіндірді Мюллер.
Сонымен қатар, зерттеушілер шөлдің ортасындағы қатал ортада шаң күніне 1 г/м2 шамасында жиналып, тазаланбаған жағдайда 3 мг/см2-ге дейін жиналуы мүмкін екенін айтады. ай. Мұны перспективаға келтіру үшін, 5 мг/см2 шаңның жиналуы қуаттың 50 пайызға дерлік жоғалуына сәйкес келеді, дейді зерттеушілер. Мұны ақшалай түрде айтсақ, олар жаһандық ауқымда 3-4 пайыздық электр қуатының орташа жоғалуы 3 долларлық экономикалық шығынды құрайды дейді.3-5,5 миллиард доллар.
Күн батареяларын тазалауға, ластану жағдайының ауырлығына байланысты, кейде тіпті айына бірнеше рет көп қаражат жұмсалатыны таңқаларлық емес.
Тазалаудың ең көп тараған әдісі қысымды су ағындары мен спрейлерді пайдалану болып табылады, зерттеушілердің бағалауы бойынша, бұл күн электр станцияларының жұмысы мен қызмет көрсету құнының 10 пайызына дейін үлес қоса алады.
Басқа зерттеушілер күн электр станциялары жылына өндірілетін 100 МВт электр энергиясын тазалау үшін шамамен бір-бес миллион галлон су жұмсайтынын есептеді. Масштабты үлкейткенде, бұл күн панелін тазалау мақсатында 10 миллиард галлонға дейін суды құрайды, бұл 2 миллионға жуық адамның жылдық су қажеттілігін қанағаттандыруға жеткілікті.
Таза қашу керек пе?
Құрғақ сүрту - су негізіндегі тазалауға балама, бірақ бұл соншалықты тиімді емес және панельдерді сызып тастау және олардың тиімділігін қайтымсыз төмендету қаупі бар.
Суды пайдаланбайтын және контактілерді сүрту қаупі жоқ электростатикалық күн панелін тазалау қызықты балама ретінде пайда болды. Мюллер атап өткендей, электродинамикалық экрандар (EDS) ең танымал электростатикалық шаңды кетіру жүйелері және олар Марс роверінде қолданылады.
Алайда, зерттеушілер Жердегі күн панельдерінде ЭСҚ енгізу үшін ылғалдың енуі және жинақталуы сияқты бірқатар қиындықтар бар екенін айтады, бұл ақыр соңында электродтардың электрлік тұйықталуына әкелуі мүмкін.
Олардың ұсынған механизмі қолданыстағы электростатикалық тазалау әдісіне негізделген және шаң бөлшектерін панельдердің бетінен ажыратып, секіру үшін электр зарядтарын пайдаланады. Жүйені қарапайым электр қозғалтқышы мен панельдің бүйіріндегі бағыттаушы рельстер арқылы автоматты түрде басқаруға болады.
Технология қызықты, бірақ тек ғылыми-зерттеу деңгейінде, сондықтан коммерциялық тұрғыдан өміршең болудан ұзақ жол, деп еске салады Мюллер. Сонымен қатар, ол зерттеушілер жол шаңымен сынақтар жүргізгенін, бұл тамаша жағдай екенін айтады.
“[Нақты] әлемде топырақ әлдеқайда күрделі болуы мүмкін… сондықтан құрылғы бірқатар орталарда жұмыс істемеуі мүмкін.”
