CP v2

Tag: Saulės energija

  • Saulės elektrinė virš drėkinimo kanalo Indijoje: 750 metrų atkarpa taupo vandenį ir žemę

    Saulės elektrinė virš drėkinimo kanalo Indijoje: 750 metrų atkarpa taupo vandenį ir žemę

    Vakarų Indijoje, Gudžarato valstijoje, dalis saulės elektrinės įrengta ne ant stogo ir ne laukuose, o virš veikiančio drėkinimo kanalo. Ant metalinių konstrukcijų pakelti saulės moduliai dengia maždaug 750 metrų atkarpą ir vienu metu sprendžia dvi problemas: gamina elektrą ir mažina vandens nuostolius.

    Toks sprendimas gimė ieškant vietos saulės energetikai regione, kuriame žemė yra brangi, o žemdirbystė intensyvi. Skirtingai nei dideli antžeminiai parkai, kanalų uždengimas leidžia plėsti gamybą neužimant dirbamos žemės ir nekeičiant ūkininkų veiklos.

    Pirmasis projektas Gudžarate pradėtas įgyvendinti 2012 metais netoli Chandrasan kaimo. Tuomet virš kanalo pastatyta apie 1 megavato galios bandomoji elektrinė, tapusi vienu ankstyvųjų tokio tipo pavyzdžių pasaulyje.

    Svarbiausias papildomas efektas pasireiškia po moduliais: šešėlis sumažina saulės kaitrą, todėl vanduo kanale lėčiau garuoja. Skaičiuojama, kad tokia 750 metrų atkarpa per metus gali padėti išsaugoti apie 9 000 000 litrų vandens, kuris kitu atveju išgaruotų.

    Vandens taupymas ypač reikšmingas sausose zonose, kur drėkinimo infrastruktūra yra žemės ūkio pagrindas. Be to, vėsesnė aplinka virš vandens teoriniu požiūriu gali būti palankesnė ir saulės modulių darbui, nes jų efektyvumas paprastai mažėja kylant temperatūrai.

    Gudžarate drėkinimo kanalų tinklas driekiasi tūkstančius kilometrų, todėl idėja atrodo patraukli ir masteliui. Ankstesnėse projekcijose buvo vertinama, kad dengiant dalį kanalo infrastruktūros būtų galima reikšmingai padidinti instaliuotą saulės galią ir kartu sumažinti poreikį naujiems žemės plotams energijos parkams.

    Vis dėlto praktikoje kanalų saulės elektrinės neplinta taip sparčiai, kaip galėtų atrodyti iš pirmo žvilgsnio. Pagrindinė priežastis yra kaina: statyba virš vandens reikalauja tvirtesnių konstrukcijų, sudėtingesnio montavimo ir griežtesnės saugos, o priežiūra ir remontas taip pat tampa sunkiau organizuojami.

    Dėl šių veiksnių sprendimas dažniau pasirenkamas kaip tikslinis projektas ten, kur ypač trūksta žemės arba vandens nuostoliai yra kritiški, o ne kaip universali alternatyva visoms saulės elektrinėms. Tačiau pats modelis išlieka svarbus kaip pavyzdys, kaip infrastruktūrą galima panaudoti dvigubai, siekiant ir energijos, ir vandens tausojimo tikslų.

  • Kalifornijoje saulės moduliais dengia drėkinimo kanalus: mažėja vandens nuostoliai ir auga elektros gamyba

    Kalifornijoje saulės moduliais dengia drėkinimo kanalus: mažėja vandens nuostoliai ir auga elektros gamyba

    Kalifornijoje pradėtas taikyti sprendimas, kuris saulės energetiką perkelia į netikėtą vietą – virš atvirų drėkinimo kanalų. Ant kanalų įrengiamos saulės modulių stoginės, o nauda, kaip rodo pirmieji rezultatai, neapsiriboja vien elektros gamyba.

    Idėja paprasta: vietoje to, kad būtų užimami papildomi žemės plotai saulės parkams, pasitelkiama jau esama infrastruktūra. Toks modelis ypač svarbus regionams, kur žemė brangi, o dėl karščio ir sausrų vandens tiekimas tampa strateginiu klausimu.

    Pilotinis projektas įgyvendintas Turlock drėkinimo apygardos kanaluose, o jo vertė siekė apie 18 milijonų eurų. Projektas siejamas su Kalifornijos iniciatyva „Project Nexus“, kurią paskatino ir akademinių tyrimų išvados apie galimą vandens taupymą bei energetinę grąžą.

    Saulės moduliai virš vandens keičia pačią kanalų eksploataciją. Sumažinus tiesioginę saulės spinduliuotę, lėčiau auga vandens augalija ir dumbliai, todėl gerėja vandens kokybė, o priežiūrai reikia mažiau išteklių.

    Dar vienas efektas – mažesnis vandens garavimas. Kanalams esant atviriems, karštis ir vėjas spartina nuostolius, todėl uždengimas gali tapti papildomu įrankiu kovojant su vandens trūkumu, ypač žemdirbystei svarbiuose regionuose.

    Ši infrastruktūros ir energetikos sinergija veikia abiem kryptimis: ne tik saulės moduliai saugo vandenį, bet ir pats vanduo padeda moduliams. Saulės elektrinių efektyvumas krenta, kai moduliai įkaista, todėl judantis vėsesnis oras virš kanalo ir arti esantis vanduo gali mažinti perkaitimą ir stabilizuoti gamybą karščiausiomis dienomis.

    Kalifornijos vertinimu, plačiau pritaikius kanalų dengimą, tokie sprendimai galėtų reikšmingai prisidėti prie elektros sistemos tikslų. Skaičiuojama, kad teoriškai kanalų saulės sistemos galėtų pasiekti iki 13 gigavatų galios, o tai būtų svarbi dalis naujų saulės pajėgumų, reikalingų siekiant 2030 metų dekarbonizacijos uždavinių.

    Projekte taip pat išbandomi tinklo stabilumui svarbūs sprendimai, įskaitant energijos kaupimą. Įdiegti keli 75 kilovatų geležies srauto tipo akumuliatoriai, kurie padeda subalansuoti tiekimą, kai saulės generacija svyruoja.

    Ekspertų vertinimu, būtent kelių problemų sprendimas vienu metu ir daro šį modelį patrauklų: mažiau žemės konfliktų, mažesni vandens nuostoliai, paprastesnė kanalų priežiūra ir geresnės sąlygos saulės modulių darbui. Jei pilotiniai rezultatai pasitvirtins ilguoju laikotarpiu, panašūs projektai gali tapti pavyzdžiu regionams, kuriuose vanduo ir elektra tampa vienodai kritiniais ištekliais.

  • Albanijoje plūduriuojantys saulės diskai: elektra iš saulės ir papildomas efektyvumas dėl vandens

    Albanijoje plūduriuojantys saulės diskai: elektra iš saulės ir papildomas efektyvumas dėl vandens

    Albanijoje, Banios (Banja) rezervuare, pradėjo veikti plūduriuojanti saulės elektrinė, kuri išsiskiria ne tik vieta ant vandens, bet ir konstrukcija. Keturi žiedinės formos plūduriuojantys įrenginiai greta hidroelektrinės leidžia išnaudoti tą patį vandens telkinį elektros gamybai, neužimant papildomos žemės.

    Projektą įgyvendino „Statkraft“ ir „Ocean Sun“, o bendra įrengtoji galia siekia 2 megavatus. Elektrinę sudaro apie 4 600 saulės modulių, o kiekvieno žiedo skersmuo yra maždaug 68 metrai.

    Kas šioje technologijoje kitaip?

    Įprastos plūduriuojančios saulės elektrinės dažniausiai montuojamos ant standžių plastikinių platformų, kurioms reikia daugiau medžiagų ir sudėtingesnės logistikos. „Ocean Sun“ sprendimas paremtas plona, kelių milimetrų storio hidroelastine membrana, ant kurios moduliai priglunda itin arti vandens paviršiaus.

    Toks dizainas leidžia konstrukcijai lanksčiai prisitaikyti prie bangavimo ir sumažina reikalingų plūduriuojančių komponentų kiekį. Kūrėjų teigimu, tai gali supaprastinti transportavimą, montavimą ir priežiūrą, ypač rezervuaruose ar užtvankų tvenkiniuose.

    Kodėl vanduo gali padidinti gamybą?

    Saulės moduliai paprastai praranda dalį efektyvumo, kai jų temperatūra kyla: kuo labiau įkaista elementai, tuo mažiau elektros jie pagamina iš to paties saulės spindulių kiekio. Dėl to karštomis, giedromis dienomis reali generacija ne visada auga tiek, kiek tikimasi.

    Šiuo atveju vanduo veikia kaip natūrali aušinimo terpė. Kadangi modulius nuo vandens skiria labai plona membrana, šiluma greičiau perduodama į vandenį, todėl moduliai gali dirbti vėsesni ir stabiliau.

    Pagal projekto stebėsenos duomenis, toks sprendimas gali padidinti elektros gamybą iki 10 proc. tam tikromis sąlygomis. Svarbiausia, kad papildomas efektas pasiekiamas be atskirų aušinimo sistemų, kurios pačios vartotų elektrą.

    Ką tai reiškia energetikai?

    Plūduriuojanti saulės energetika vis dažniau minima kaip būdas plėsti atsinaujinančią generaciją ten, kur trūksta laisvos žemės arba kyla konfliktų dėl teritorijų panaudojimo. Rezervuarai prie hidroelektrinių tam ypač patrauklūs, nes šalia jau būna elektros tinklų infrastruktūra ir privažiavimai.

    Tokie hibridiniai sprendimai taip pat padeda subalansuoti gamybą: hidroelektrinės gali lanksčiau reguliuoti generaciją, o saulės elektrinė dieną prisideda prie bendro poreikio padengimo. Nors 2 megavatų projektas nėra didelis nacionaliniu mastu, jis laikomas technologijos bandymu realiomis sąlygomis, galinčiu nulemti didesnius plėtros planus ateityje.

    „Mūsų tikslas buvo sukurti plūduriuojančią saulės sistemą, kuri būtų lengvesnė, arčiau vandens ir geriau išnaudotų natūralų aušinimą“, – sakė projekto atstovas.

    Šio tipo sprendimai rodo, kad saulės energetikos pažanga vyksta ne vien didinant modulių efektyvumą laboratorijose. Kartais didžiausią skirtumą lemia inžineriniai sprendimai, kurie leidžia technologijai geriau veikti realioje aplinkoje.

  • Mokslininkų modelis: saulės stogai virš 3,2 mln. km magistralių galėtų sumažinti 150 000 mirčių per metus

    Mokslininkų modelis: saulės stogai virš 3,2 mln. km magistralių galėtų sumažinti 150 000 mirčių per metus

    Mokslininkų komanda įvertino, kas nutiktų, jei virš pasaulio magistralių ir greitkelių būtų įrengti saulės modulių stogai. Modeliavimas rodo, kad toks sprendimas galėtų ne tik generuoti milžinišką elektros kiekį, bet ir prisidėti prie kelių eismo saugumo.

    Skaičiavimuose vertintas apie 3,2 mln. kilometrų pasaulinis pagrindinių kelių tinklas ir hipotetiškai ant jo įrengiamos fotovoltinės konstrukcijos. Idėja remiasi paprasta logika: keliai jau užima erdvę ir yra nuolat apšviečiami, todėl energijos gamyba vyktų nenaudojant papildomos žemės.

    Kiek elektros tai duotų?

    Tyrėjai modelyje naudojo pramonėje įprastus polisilicio modulius ir skaičiavo, kokią metinę generaciją duotų vienodas saulės stogų sprendinys skirtinguose regionuose. Gautas rezultatas – apie 17 578 TWh per metus, tai sudarytų daugiau nei pusę pasaulio elektros suvartojimo 2023 metais.

    Tokio masto generacija teoriškai reikštų mažesnį iškastinio kuro poreikį energetikoje, ypač tankiai apgyvendintuose regionuose, kur nauji saulės parkai dažnai konkuruoja su žemės ūkiu ar gamtos apsauga. Kelių infrastruktūra šią problemą iš dalies apeina, nes išnaudoja jau urbanizuotas erdves.

    Netikėtas efektas kelių saugumui

    Modeliavimas išskyrė ir kitą galimą naudą: saulės stogai virš kelių galėtų sumažinti eismo įvykių riziką dėl geresnio matomumo ir mažesnio akinančios saulės poveikio. Tyrėjų vertinimu, tai pasauliniu mastu galėtų reikšti iki 150 000 išvengtų mirčių per metus, nors šis skaičius priklauso nuo daugybės prielaidų.

    Stogeliai taip pat galėtų sumažinti kelių dangos perkaitimą ir deformacijų riziką karščio bangų metu, o tai aktualu šiltėjant klimatui. Kita vertus, papildomos konstrukcijos keltų naujų saugos reikalavimų: nuo atsparumo vėjui iki avarijų scenarijų, kai transporto priemonė palieka važiuojamąją dalį.

    Kodėl tai vis dar teorija?

    Didžiausia kliūtis – mastas ir kaina: pasauliniam projektui prireiktų dešimčių milijardų modulių, naujų atraminių konstrukcijų, priežiūros infrastruktūros ir itin didelių elektros tinklų pajėgumų. Prie to prisidėtų sudėtingi leidimų, kelių rekonstrukcijų ir eismo valdymo klausimai, nes darbai vyktų virš intensyvaus transporto srautų.

    Tyrėjai pabrėžia, kad realistiškesnis kelias būtų etapinis diegimas ten, kur sąlygos palankiausios: daug saulėtų dienų, ilgi tiesūs ruožai, aukšta elektros paklausa ir tinkamas tinklų pralaidumas. Tokie pilotiniai sprendimai skirtingose šalyse jau buvo išbandomi mažesniu mastu, tačiau iki globalios vizijos dar labai toli.

    Vis dėlto studija išryškina svarbią tendenciją: energetikos plėtra vis dažniau ieško vietų, kurios nekonkuruoja su žeme būstui ar maistui. Jei technologijos pigs, o tinklai taps lankstesni, dalis kelių infrastruktūros ateityje gali virsti ne tik transporto, bet ir elektros gamybos koridoriumi.

    „Nesitikėjau, kad vien magistralės galėtų sutalpinti tokio masto fotovoltines sistemas ir taip smarkiai sumažinti išmetimus“, – sakė pagrindinis darbo autorius Ling Yao.

    Tyrimo rezultatai publikuoti mokslo žurnale Earth’s Future, o išvados pateikiamos kaip pirmasis tokio masto globalus kelių fotovoltikos potencialo įvertinimas. Praktinis įgyvendinimas, anot autorių, priklausys nuo regioninių kaštų, tinklų modernizavimo ir saugos standartų.

  • Vertikalios saulės tvoros JAV: daugiau elektros ryte ir vakare, o pavėsyje netikėtai atsirado gyvybė

    Vertikalios saulės tvoros JAV: daugiau elektros ryte ir vakare, o pavėsyje netikėtai atsirado gyvybė

    Niuburge, Indianos valstijoje, 2024 metų lapkritį įrengta vertikali saulės baterijų tvora parodė, kad saulės elektrinė gali būti ne tik ant stogo. Tokia tvora vienu metu atlieka kelias funkcijas: žymi sklypo ribą, suteikia privatumo ir gamina elektrą.

    Skirtumas nuo įprastų ant stogo montuojamų modulių yra paprastas: vertikalūs moduliai geriau pagauna žemai esančią saulę. Tai reiškia didesnę gamybą ryte ir vėlyvą popietę, kai namų ūkiams energijos dažnai reikia labiausiai.

    Kodėl vertikali orientacija svarbi?

    Saulės elektrinių plėtra daugelyje šalių išryškino vadinamąją apkrovos ir gamybos neatitiktį, kai didžiausia saulės generacija būna vidurdienį. Tuo metu vartojimas neretai mažesnis nei ryte ar vakare, todėl tinklams tenka spręsti perteklinės energijos ir galios svyravimų problemą.

    Vertikaliai montuojami bifacial tipo moduliai energiją renka iš abiejų pusių, todėl geriau išnaudoja rytinę ir vakarinę šviesą. Tyrimuose, kuriuose vertinta vertikali dvipusė fotovoltinė sistema per visus metų laikus, fiksuotas pastebimas gamybos šuolis ankstyvomis valandomis ir pagerėjimas vėlyvą popietę, lyginant su įprastais pakreiptais moduliais.

    Dar vienas praktinis aspektas yra temperatūra: įkaitę saulės moduliai dirba mažiau efektyviai, todėl vėjas ir geresnė oro cirkuliacija aplink modulį tampa svarbūs. Vertikalus sprendimas, ypač kai moduliai atviri iš abiejų pusių, paprastai lengviau išsivėdina nei ant stogo prigludę skydai.

    Tvora, kuri gamina ir saugo

    Niuburgo projektas įgyvendintas bendradarbiaujant vietos tvorų montuotojams ir vertikalių saulės sprendimų kūrėjams. Namų ūkiams tai patrauklu todėl, kad tvora dažnai ir taip planuojama, o saulės moduliai tampa jos dalimi be papildomos vietos paieškos sklype.

    Palyginti su stogo elektrinėmis, tvoros sprendimas gali sumažinti dalį įrengimo rizikų: nereikia ardyti dangos, spręsti stogo sandarumo klausimų ar vertinti, ar konstrukcija atlaikys papildomą apkrovą. Vis dėlto galutinis efektyvumas priklauso nuo krypties, šešėliavimo, atstumų, vietos vėjingumo ir konkrečios montavimo sistemos.

    Rinkoje atsiranda ir moduliai, skirti tvirtinti prie jau esamų tvorų. Tokie rinkiniai paprastai komplektuojami su inverteriu ir laidais, tačiau realus atsipirkimas priklauso nuo elektros kainų, vietos saulėtumo ir to, kiek energijos pavyksta suvartoti pačiam, o ne atiduoti į tinklą.

    Netikėta pusė: pavėsis pritraukė vabzdžius

    Didžiausia šio sprendimo staigmena pasirodė ne elektros skaitiklyje. Prie tvoros pagrindo susiformavusi pavėsinga ir drėgnesnė juosta, ypač karštuoju sezonu, tapo palankiu mikroklimatu augalams ir smulkiai gyvūnijai.

    Šalia pasodintos laukinės gėlės ir natūralesnė augmenija pritraukė apdulkintojus, o kartu sukūrė tarsi siaurą judėjimo koridorių palei sklypo ribą. Tokia detalė svarbi ne tik biologinei įvairovei, bet ir pačių gyventojų patirčiai, kai energijos infrastruktūra pradeda veikti kaip labiau integruota kiemo dalis.

    Ekspertai pabrėžia, kad prieš renkantis vertikalią saulės tvorą verta prašyti vietai pritaikytos generacijos prognozės ir įvertinti šešėliavimą skirtingais metų laikais. Tačiau kryptis aiški: vis daugiau sprendimų orientuojami į gamybą tada, kai jos labiausiai reikia, ir į mažiau konfliktinę integraciją su gyvenamąja aplinka.

  • Floridos Babcock Ranch per uraganą Ianas neliko be elektros: miestą išgelbėjo saulė ir atkurtos pelkės

    Floridos Babcock Ranch per uraganą Ianas neliko be elektros: miestą išgelbėjo saulė ir atkurtos pelkės

    2022 metų rugsėjo 28 dieną uraganas Ianas, pasiekęs 4 kategoriją, smogė pietvakarių Floridai ir sutrikdė įprastą infrastruktūrą: daugybė namų liko be elektros, ryšio ir vandens. Tačiau maždaug 50 kilometrų nuo Fort Majerso įsikūrusi nauja gyvenvietė Babcock Ranch audrą atlaikė beveik be trikdžių.

    Bendruomenė pastaraisiais metais dažnai minima kaip pavyzdys, kaip atsparumą ekstremaliems orams gali didinti ne vien atsarginiai generatoriai, bet ir iš anksto apgalvotas miesto planavimas. Čia svarbiausia dalis buvo ne tik energija, bet ir vandens valdymas, kuris uraganų metu tampa lemiamas.

    Miestas, kurį maitina saulė

    Babcock Ranch vystomas kaip saulės energija paremtas miestas, greta kurio įrengtas didelis saulės elektrinių parkas, valdytas bendrovės „Florida Power and Light“. Vietos elektros tiekimo modelis paremtas saulės generacija ir energijos kaupimu baterijose, todėl dalį apkrovų galima išlaikyti net tada, kai platesnis tinklas patiria gedimus.

    Prie atsparumo prisidėjo ir tai, kad pagrindinės elektros, ryšio bei dalis vandens infrastruktūros sprendimų įrengti taip, kad būtų mažiau pažeidžiami vėjo. Praktikoje tai reiškia mažesnę riziką, jog uragano metu nutrūks laidai ar bus sugadinta antžeminė įranga, kuri kitur dažnai tampa silpnąja grandimi.

    Atkurtos pelkės ir sąmoningas užliejimas

    Didžiausias netikėtumas slypi ne saulės moduliuose, o tame, kaip miestas suprojektuotas susidoroti su liūtimis ir staigiais potvyniais. Planuojant teritoriją buvo atsižvelgta į natūralius vandens tėkmės kelius ir dalis anksčiau nusausintų šlapynių atkurta, kad jos veiktų kaip natūrali kempinė.

    Kai kuriose miesto vietose gatvės suprojektuotos taip, kad kritulių perteklius būtų nukreipiamas į tam skirtas zonas, o ne į gyvenamuosius namus. Aplink esančios vandens talpos ir augmenija padeda sugerti ir lėtinti vandens srautus, sumažindamos tikimybę, kad audros metu vanduo užlies infrastruktūrą ir būstus.

    Kodėl šis pavyzdys svarbus dabar

    Uraganas Ianas tapo realiu atsparumo testu: kai dalis regiono dienoms neteko elektros, Babcock Ranch išlaikė pagrindines paslaugas, o tai leido gyventojams išvengti ilgalaikio nepatogumų ir rizikų. Tokie atvejai stiprina kryptį, kurioje atsparumas suprantamas kaip visuma: energija, ryšys, vanduo, statybos standartai ir žemėtvarka.

    Miestų planuotojai ir vystytojai vis dažniau grįžta prie principo, kad technologijos vienos pačios neapsaugo, jei ignoruojama gamtinė hidrologija. Babcock Ranch istorija rodo, kad derinant atsinaujinančią energiją, energijos kaupimą, požeminę infrastruktūrą ir atkurtas šlapynes galima pasiekti gerokai didesnį atsparumą ekstremaliems reiškiniams.

  • Australijoje plečiasi plūduriuojančios saulės elektrinės: mažina vandens garavimą ir gamina energiją

    Australijoje vis dažniau diegiamos plūduriuojančios saulės elektrinės, įrengiamos ant užtvankų ir vandens telkinių. Tokia technologija vienu metu sprendžia dvi problemas: padeda gaminti atsinaujinančią elektrą ir mažina vandens netekimą dėl garavimo.

    Šalies vandens ištekliai yra nuolat spaudžiami sausros ciklų, klimato kaitos ir augančio vartojimo, o didžiausia vandens dalis tenka žemės ūkiui. Dėl to sprendimai, leidžiantys išsaugoti rezervuarų atsargas, tampa strategiškai svarbūs tiek ūkiams, tiek miestų vandentvarkai.

    Plūduriuojantys saulės moduliai montuojami ant plūdurų ir sudaro dalinį paviršiaus „stogą“, kuris sumažina tiesioginių saulės spindulių ir vėjo poveikį vandeniui. Mažesnis paviršiaus įkaitimas ir vėdinimas reiškia lėtesnį garavimą, todėl vandens telkiniai gali ilgiau išlaikyti tūrį.

    Tuo pat metu elektrinė tiekia energiją į tinklą panašiai kaip įprastos ant žemės ar stogų montuojamos saulės elektrinės. Papildomas privalumas tas, kad vandens paviršius gali kiek atvėsinti modulius, o žemesnė temperatūra paprastai padeda išlaikyti geresnį fotoelektrinių elementų efektyvumą.

    Skaičiuojama, kad per metus iš Australijos užtvankų ir rezervuarų dėl garavimo prarandami apie 1 400 gigalitrų vandens. Tai labai didelis kiekis, todėl net dalinis garavimo sumažinimas gali turėti apčiuopiamą poveikį regionams, kuriuose vanduo riboja žemės ūkį ir miestų augimą.

    Technologiją vystančios įmonės teigia, kad tinkamai suprojektuotos sistemos kai kuriais atvejais gali sumažinti garavimą daugiau nei perpus. Dėl šios priežasties Australijos atsinaujinančios energijos agentūra yra rėmusi iniciatyvas, kurios skatina plūduriuojančių elektrinių diegimą, ypač ūkiuose, kur vanduo naudojamas drėkinimui.

    Viena didesnių plūduriuojančių saulės elektrinių Australijoje priklauso vandentvarkos bendrovei Wannon Water. Skelbiama, kad sistema per metus pagamina daugiau nei 600 000 kilovatvalandžių elektros, o ją sudaro 1 260 modulių, kurie elektrą generuoja iš tiesioginės ir nuo vandens atsispindėjusios šviesos.

    Taip pat nurodoma, kad tokios elektrinės prisideda prie šiltnamio efektą sukeliančių dujų mažinimo, nes dalį tinklo elektros pakeičia vietoje pagaminta atsinaujinančia energija. Kitas pavyzdys, siejamas su Gippsland Water, rodo, kad plūduriuojantys moduliai piko metu gali pagaminti tiek energijos, kad jos užtektų kelioms dešimtims namų ūkių.

    Svarbi detalė ta, kad plūduriuojančios saulės elektrinės dažniausiai neuždengia viso telkinio paviršiaus. Paliekant atvirus plotus galima geriau subalansuoti vandens apykaitą ir sumažinti riziką, kad prastės vandens kokybė, pavyzdžiui, dėl per didelio dumblių suvešėjimo.

    Australijos patirtis rodo, kad plūduriuojantys saulės moduliai gali tapti praktišku sprendimu regionams, kuriuose susiduria energijos poreikis ir vandens trūkumas. Tolimesnė plėtra priklausys nuo investicijų, tinklų prijungimo galimybių bei to, kaip projektai bus pritaikomi konkrečių telkinių ekologinėms sąlygoms.

  • Mokslininkai sukūrė saulės panelę, kuri gėlina jūros vandenį ir vietoj sūrymo palieka druską

    Mokslininkai sukūrė saulės panelę, kuri gėlina jūros vandenį ir vietoj sūrymo palieka druską

    Pasaulyje geriamojo vandens trūkumas išlieka viena didžiausių XXI amžiaus problemų: Jungtinės Tautos skaičiuoja, kad daugiau nei 2 milijardai žmonių neturi saugiai tvarkomo geriamojo vandens. Dėl to vis daugiau dėmesio sulaukia technologijos, galinčios gėlinti jūros vandenį pigiau ir švariau.

    Ročesterio universiteto (JAV) tyrėjai pristatė plonos, juodos metalo panelės prototipą, kuris, naudodamas vien saulės energiją, gali paversti jūros vandenį gėlu. Svarbiausia, kad procesas nepalieka įprasto taršaus sūrymo, o atskirta druska surenkama kaip kieta medžiaga.

    Kas blogai su įprastu gėlinimu?

    Šiandien plačiausiai naudojamas gėlinimo būdas yra atvirkštinis osmosas: vanduo per membranas spaudžiamas dideliu slėgiu, todėl procesas yra energijai imlus ir brangus. Be to, reikšminga dalis įrenginio paimto vandens virsta itin sūriu likučiu.

    Tas likutis, vadinamas sūrymu, dažnai išleidžiamas atgal į jūrą. Mokslinėje literatūroje pabrėžiama, kad lokalus druskingumo didėjimas ir mažesnis ištirpusio deguonies kiekis gali bloginti pakrančių ekosistemų būklę, ypač jautriose vietose.

    Kaip veikia saulės panelė?

    Ročesterio universiteto komanda sukūrė lazeriu suformuotą metalinį paviršių, kuris beveik visą krintančią saulės šviesą paverčia šiluma ir kartu „pritraukia“ vandenį. Ant panelės susidaro plona jūros vandens plėvelė, kuri kapiliariniu efektu kyla aukštyn net prieš gravitaciją.

    Saulėje vanduo nuo paviršiaus intensyviai garuoja, o garai vėliau gali būti kondensuojami į gėlą vandenį. Druskos ir kiti tirpūs junginiai lieka ant panelės ir, kaip teigia tyrėjai, yra nukreipiami į kraštus, kad aktyvi zona neužsikimštų.

    Druska vietoj atliekų ir potenciali nauda

    Daugelis saulės gėlinimo prototipų realiomis sąlygomis stringa dėl nuosėdų: jūros vandenyje esantys kalcio ir magnio junginiai linkę sudaryti kietą apnašą. Ši apnaša uždengia darbinį paviršių ir mažina našumą, todėl ilgaamžiškumas tampa viena didžiausių kliūčių.

    Šio sprendimo idėja yra savotiškas „savaiminis nusivalymas“: suformuotos vagelės ir paviršiaus struktūra padeda druskoms ir nuosėdoms pasitraukti iš aktyvios zonos. Tokiu būdu vietoj taršaus skysčio lieka kieta druska, kurią teoriškai būtų galima surinkti ir panaudoti.

    Tyrėjai taip pat nagrinėja galimybę tą patį principą pritaikyti mineralų išgavimui iš labai sūrių vandenų, pavyzdžiui, ličio junginių. Litis yra kritiškai svarbi žaliava akumuliatoriams, todėl technologijos, galinčios mažinti kasybos poreikį ir kartu spręsti vandens trūkumą, sulaukia didelio pramonės susidomėjimo.

    Kas dar neaišku?

    Kol kas tai yra laboratorinis prototipas, o svarbiausias klausimas yra mastelio didinimas: ar lazeriu apdorotus metalinius paviršius įmanoma gaminti pakankamai pigiai ir dideliais kiekiais. Ne mažiau svarbu, kaip tokios panelės veiktų ilgą laiką skirtingose pakrančių sąlygose, kur vandens sudėtis ir užterštumas smarkiai skiriasi.

    Vis dėlto kryptis aiški: pasauliui ieškant mažiau taršių gėlinimo sprendimų, technologijos, kurios vietoj sūrymo sukuria panaudojamą kietą produktą, gali pakeisti požiūrį į jūros vandens pavertimą geriamuoju. Jei prototipas pasiteisins realiomis sąlygomis, tai galėtų tapti alternatyva vietovėms, kuriose elektros energija brangi arba sunkiai prieinama.

  • Nematomi saulės moduliai paveldo pastatams: kaip Pompėja ir Évora suderina istoriją ir energiją

    Nematomi saulės moduliai paveldo pastatams: kaip Pompėja ir Évora suderina istoriją ir energiją

    Saulės elektrinės vis dažniau keliasi į miestų centrus, tačiau istorinėse vietovėse jas riboja griežti paveldosaugos reikalavimai ir estetika. Dėl to Europoje sparčiai daugėja sprendimų, kai fotovoltika integruojama taip, kad beveik nesiskirtų nuo tradicinių stogo dangų.

    Pietų Italijoje, Pompėjoje, dalis saulės modulių įrengti ant senovinės Romos laikų pastato taip, kad turistai jų dažniausiai nė nepastebi. Ant stogo sumontuotos čerpės vizualiai atkartoja senovines romėniškas dangas, tačiau viduje slepia fotovoltinius elementus, kurie gamina elektrą vietoje.

    „Iš priekio tai atrodo kaip senovinė romėniška čerpė. Tačiau iš kitos pusės matyti, kad tai mažas fotovoltinis modulis“, – sakė Pompėjos archeologinio parko direktorius Gabrielis Zuchtriegelis.

    Pasak jo, elektra naudojama apšvietimui ir daliai pastato poreikių, o tokie sprendimai svarstomi ir kitose parko vietose, ypač ten, kur sudėtinga ar brangu atvesti elektros tinklus. Tokiose teritorijose vietinė gamyba leidžia mažinti infrastruktūros plėtros poreikį ir geriau kontroliuoti poveikį aplinkai.

    Panašų kelią pasirinko ir Portugalijos Évora, kurios istorinis centras nuo 1986 metais yra įtrauktas į UNESCO pasaulio paveldo sąrašą. Ant savivaldybės pastato stogo įrengtos fotovoltinės čerpės iš pusiau skaidrios epoksidinės medžiagos, o saulės elementai integruoti viduje, todėl iš gatvės jos atrodo kaip įprasta stogo danga.

    „Tai nėra įprastos čerpės. Jos pagamintos iš pusiau skaidrios epoksidinės medžiagos, o saulės elementai įmontuoti viduje, todėl jos gamina elektrą šio pastato savoms reikmėms“, – sakė EDP tyrimų ir plėtros centro projekto vadovas Humberto Queirozas.

    Évoros savivaldybė nurodo, kad įrengta apie 20 kilovatų piko galios fotovoltinių čerpių sistema, pritaikyta pastato architektūrai. Tokios galios sprendimas dažniausiai skirtas savoms reikmėms dienos metu: jis gali reikšmingai sumažinti iš tinklo perkamos elektros dalį, ypač vasarą, kai saulės generacija didžiausia.

    Šie projektai įgyvendinami ieškant kompromiso tarp paveldo apsaugos ir klimato tikslų. Europos Sąjungoje pastatai sudaro reikšmingą energijos vartojimo ir išmetamųjų teršalų dalį, todėl renovacija ir atsinaujinančių išteklių integracija tampa vienu svarbiausių dekarbonizacijos instrumentų, tačiau istoriniuose centruose tam reikia nestandartinių technologijų.

    Vieną iš jų kuria šiaurės rytų Italijoje veikianti šeimos įmonė „Dyaqua“. Gaminant fotovoltines čerpes, fotovoltiniai elementai įdedami į dervos pagrindu suformuotą sluoksnį, vėliau užliejami antru apsauginiu sluoksniu, o galutinis produktas vizualiai primena tradicinę stogo dangą.

    „Pamoka, kurią duoda Pompėja, yra ta, kad jei ši technologija gali veikti čia, tokioje jautrioje, atidžiai prižiūrimoje ir trapioje vietoje, tuomet ji gali veikti bet kur“, – sakė Gabrielis Zuchtriegelis.

    Évoroje kartu bandomi ir kiti sprendimai, pavyzdžiui, stikliniai stogai su integruota fotovoltika ar saulės stoginės vidiniuose kiemuose. Tokios priemonės leidžia didinti vietinę elektros gamybą nekeičiant svarbiausių vizualinių miesto panoramos elementų ir kartu sudaro sąlygas technologijas atkartoti kituose Europos istoriniuose miestuose.

  • Spalvotos saulės baterijos istoriniuose pastatuose: nauja plėvelė išlaiko iki 95 proc. galios

    Saulės energijos plėtra susiduria su praktišku barjeru ten, kur miestai saugo istorinį vaizdą: įprastos tamsios saulės baterijos dažnai laikomos vizualiai netinkamomis. Dėl to dalis pastatų, ypač paveldo teritorijose, lieka be galimybės gaminti elektrą vietoje.

    Architektams ir pastatų savininkams vis dažniau siūlomi sprendimai, leidžiantys saulės modulius paversti ne tik inžineriniu, bet ir dizaino elementu. Pastaruoju metu dėmesį patraukė technologija, kuri leidžia fotovoltinius paviršius priderinti prie stogo čerpių, plytų ar fasado tekstūrų.

    Skaitmenizuoti ir vadinamieji išmanieji pastatai naudoja vis daugiau elektros, nes remiasi jutiklių, automatizavimo, ryšio tinklų ir duomenų apdorojimo sprendimais. Energetikos sistemos apkrovą didina ir duomenų centrai, kurie aptarnauja šiuos procesus, todėl vietinė, ant pastato gaminama elektra tampa vis svarbesnė.

    Tačiau istorinėse zonose dažnai galioja griežtesni estetiniai reikalavimai, todėl tradiciniai moduliai gali būti ribojami arba vertinami nepalankiai. Šį atotrūkį bandoma mažinti sprendimais, kurie leidžia saulės baterijoms vizualiai susilieti su aplinka.

    Aprašoma plėvelė kuriama taip, kad imituotų įvairius paviršius, o jos vizualiniai raštai formuojami mikroskopinėmis 3D struktūromis. Sprendimas siejamas su biomimikrija, kai įkvėpimo semiamasi iš gamtoje sutinkamų šviesos sąveikos principų, pavyzdžiui, drugelių sparnų optinių efektų.

    Esminė idėja ta, kad danga išlieka pakankamai skaidri: saulės šviesa gali pasiekti po ja esančius fotovoltinius elementus, todėl elektros gamyba smarkiai nenukenčia. Skelbiama, kad toks sprendimas gali išlaikyti apie 95 proc. įprastos juodos saulės baterijos galios.

    Jei deklaruojamas efektyvumas pasitvirtina realiose sąlygose, tai atveria daugiau galimybių saulės energijai ten, kur iki šiol dominavo kompromisai tarp estetikos ir tvarumo. Praktikoje tai galėtų reikšti daugiau projektų senamiesčiuose, kultūros paveldo teritorijose ar pastatuose su griežtais architektūriniais reikalavimais.

    Vis dėlto galutinį sprendimo pritaikomumą dažniausiai lemia ne vien galia, bet ir ilgaamžiškumas, atsparumas aplinkos poveikiui, montavimo sudėtingumas bei kaina. Rinkai bręstant, tokios technologijos gali tapti nišiniu, bet strategiškai svarbiu įrankiu, padedančiu didinti vietinės saulės energetikos dalį.

    Artimiausiais metais didžiausias klausimas bus, ar spalvotos ir tekstūrinės dangos bus siūlomos pakankamu mastu ir ar jas priims paveldo reikalavimus taikančios institucijos. Jei taip, saulės baterijos gali tapti beveik nepastebima pastato apdailos dalimi, o ne išskirtiniu, akis traukiančiu priedu.