Արեւային էներգիայի տեխնոլոգիայի ապագան. նորարարություն եւ կայուն զարգացում

Արեւային էներգիայի տեխնոլոգիաների նորարարությունների հասկանալը

Արեւային տեխնոլոգիան ավելի ու ավելի կարևոր է դառնում հաստատուն զարգացման համար, քանի որ այն նվազեցնում է ածխածնի արտանետումները և մեզ օգնում է հրաժարվել նավթային վառելիքից: Երբ Ազգերի միությունը խոսում է նպատակ 7-ի մասին՝ ապահովել ցանկացածի համար հասանելի է էժան և մաքուր էներգիան, ապա հենց այդ մասին է խոսքը: Արեւային էներգիան աջակցում է նաև կլիմայական գործողությունների և ավելի կանաչ քաղաքներ ստեղծելու շուրջ ձևակերպված այլ նպատակներին, նույնիսկ եթե առաջին հայացքից այդ կապերը չեն երևում: Ավանդական էներգիայի աղբյուրներից արեւային էներգիային անցումը իրական տարբերություն է անում կլիմայական փոփոխությունների դեմ պայքարում, քանի որ այն նվազեցնում է մեր ածխածնային հետքը արդյունաբերության և տնային տնտեսքների համար:

Այսօր արեւային տեխնոլոգիաների ոլորտը շատ յուրահատուկ է այն շնորհիվ, որ տեղի են ունենում ուղեկցող զարգացումներ ինչպես այսօր, այնպես էլ հորիզոնին մոտ։ Վերցրեք օրինակի համար սարքերի արդյունավետությունը, այն անցել է երկար ճանապարհ հաեմատաբար այն մակարդակի հետ, որը մենք տեսել ենք մի քանի տարի առաջ։ Որոշ վերջին մոդելներ իրականում հասնում են 22-ից 25 տոկոս արդյունավետության, ինչը ցույց է տալիս իրական թռիչք։ Համակարգչային տեխնոլոգիաների ինտեգրումը նույնպես մեծ նշանակություն է ստանձնել։ Այսօր շատ արտադրողներ սկսել են ներդրել AI հիմնված սպասարկման գործիքներ իրենց համակարգերում։ Սա օգնում է պահպանել համակարգերի անխափան աշխատանքը և հայտնաբերել խնդիրները մինչև դրանք մեծ խնդիրներ դառնան։ Այս ամենը նշանակում է, որ արեւային էներգիայի համար բատարեային պահման լուծումները ավելի լավ են դառնում, քան երբևէ։ Եվ իրականում, այս միտումը դեպի ավելի համակարգված և արդյունավետ արեւային տեխնոլոգիաներ վերաշարակերպելու է ապագայում վերականգնվող էներգիայի աղբյուրների մասին մեր մտածելու եղանակը։

Արեւային էներգիայի ապագան ձեւավորող հիմնական միտումներ

Վերջերս արդյունաբերության մեջ արեգակնային էներգիայի արժեքները արագ նվազել են: Մենք խոսում ենք սարքերի գների 82%-ի անկման մասին ընդամենը տասը տարում, որն իրոք հիանալի է, երբ մտածում ես դրա մասին: Այս ամենը հիմնականում պայմանավորված է ավելի լավ տեխնոլոգիաներով և ընկերությունների կողմից ավելի խոշոր մասշտաբներով արտադրությամբ, քան նախկինում: Ինչ է սա նշանակում սովորական մարդկանց համար: Դա նշանակում է, որ տնային տնտեսուհիներն ու ձեռնարկատերերը կարող են իրոք անցնել արեգակնային էներգիայի: Այլևս ոչ թանկարժեք կանաչ երազ, արեգակնային սարքերը դառնում են իրական այնտեղ մեր երկար տարիներին կիրառվող գազով աշխատող էլեկտրակայանների փոխարինում:

Արեւային էներգիայի ներդրումների խրախուսման գործում կառավարության քաղաքականության և աջակցության ծրագրերի դերը չի կարող չվերագնահատվել: Ամբողջ աշխարհում երկրները տարբեր խրախուսանքներ են ներդնում՝ ներառյալ հարկային զրկումներ, ուղղակի սուբսիդիաներ և շրջակա միջավայրի վկայագրման համակարգեր, որպեսզի մարդկանց ստիպեն անցնել արեւային էներգիայի: Վերցրեք օրինակ Գերմանիան, որտեղ տարիներ շարունակ հաջողությամբ իրականացվում է սնուցման տուրքի համակարգ, որն էլ իրավաբանորեն բնակիչներին վճարում է սարքերի ավելցուկ արտադրած էներգիայի համար: Չինաստանում նման սուբսիդիաների ծրագրերը օգնել են արեւային վահանները մատչելի դարձնել միլիոնավոր մարդկանց համար: ԱՄՆ-ի մոտեցումը տարբեր է, սակայն արդյունավետ է՝ ներառյալ դրանում է կառավարական հարկային վարկեր, որոնք ավելի մատչելի են դարձնում բնակելի տներում տեղադրումը: Այդ քաղաքականությունների շնորհիվ շուկայի աճից բացի, կառուցվում է նաև ավելի կանաչ ապագա՝ հնարավորացնելով հետազոտություններ լավ բատարեային պահեստավորման լուծումների և այլ տեխնոլոգիաների ոլորտում, որոնք անհրաժեշտ են արեւային էներգիայի հուսալի աշխատանքի համար նաև այն դեպքում, երբ արեւը չի փայլում:

Արեւային էներգիայի տեխնոլոգիական առաջընթաց

Այն տեխնոլոգիական բարելավումները, որոնք մենք տեսնում ենք արեւային էներգիայի ոլորտում, իսկապես փոխում են այն եղանակը, որով մենք այսօր վերականգնվող էներգիա ենք արտադրում: Վերջերս արեւային PV տեխնոլոգիան մեծ քայլեր է կատարել, հատկապես այնպիսի բաների շնորհիվ, ինչպիսիք են երկկողմանի պանելներն ու այն, ինչը կոչվում է շենքերում ինտեգրված ֆոտովոլտային համակարգեր կամ BIPV-ն: Այս նորամուծումները թվում են պատրաստ լինել արեւային էներգիայի հաջորդ փուլում կարևոր դեր խաղալու համար: Երկկողմանի պանելների հետ գեղեցիկ բանն այն է, որ դրանք իրոք արեւի լույսն են հավաքում երկու կողմերից էլ, այնպես որ դրանք ավելի շատ էլեկտրականություն են արտադրում, քան սովորական պանելները: Իսկ BIPV տեխնոլոգիան հնարավորություն է տալիս մեզ արեւային բջիջները ամբողջությամբ ներդրել շենքերի մեջ: Կարող ենք մտածել պատուհանների մասին, որոնք էներգիա են արտադրում, կամ ամբողջ շենքի արտաքին մասերի մասին, որոնք աշխատում են որպես արեւային էներգիայի հավաքողներ: Այս մոտեցումը ստեղծում է գեղեցիկ, սակայն գործառնային էներգետիկ համակարգեր, որոնք հատկապես օգտակար են քաղաքներում, որտեղ տարածքը պակաս է:

Նոր մշակումները արեւային բատարեաների պահման ոլորտում, հատկապես լիթիումի տեխնոլոգիաներում բերում են այն մասին, թե ինչքան երկար կարող ենք էներգիան պահել և թե ինչպես են այդ համակարգերը աշխատում ժամանակի ընթացքում: Ինչ է այս նոր համակարգերի առանձնահատկությունը համեմատած հին մեթոդների հետ: Նրանք տալիս են ավելի շատ հզորություն միավոր տարածքի վրա, դիմանում են ավելի շատ լիցքավորման ցիկլերի և հուսալի են նույնիսկ այն ժամանակ, երբ ջերմաստիճանները տատանվում են: Վերցրեք լիթիումային բատարեաները, օրինակ, դրանք պարզապես ավելի շատ հզորություն են պահում քան ավանդական առաջատար-թթվային բատարեաները, իսկ այդ էներգիան ավելի արագ են տալիս անհրաժեշտ դեպքում: Շատ տեղադրողներ կասեն, որ լիթիումը այսօրվա համար արեւային պահման լավագույն ընտրությունն է այդ առավելությունների շնորհիվ, չնայած գները դեռ համարվում են բյուջեից կախված սպառողների համար, ովքեր ցանկանում են անցնել կանաչ էներգիայի:

Այս տեխնոլոգիաների զարգացումը հստակ հիմք է դնում ապագայի համար, որտեղ արեւային էներգիան դառնում է ավելի գերակշռող եւ հուսալի էներգիայի աղբյուր, որը անխափանորեն ինտեգրվում է ժամանակակից ճարտարապետական եւ ցանցային համակարգերի հետ:

Արեւային էներգիայի նորարարական կիրառումներ

Տրանսպորտային միջոցների մեջ արեգակնային էներգիայի օգտագործումը կայուն կանխատեսումների համար իրական շրջադարձ է նշանակում: Մենք տեսնում ենք, որ արեգակնային էներգիայով աշխատող ավտոմեքենաները հավաքում են շարժը, քանի որ ավելի լավ ֆոտովոլտային տեխնոլոգիաները թույլ են տալիս նրանց ավելի երկար ճանապարհներ անցնել առանց էներգիայի կորուստների: Հրապարակային տրանսպորտը ևս միանում է այդ գործին: Ամբողջ աշխարհում քաղաքները սկսել են ավտոբուսների և գնացքների վրա տեղադրել արեգակնային վահանակներ: Վերցրեք օրինակ Մելբուրնը, որտեղ մի քանի տրամվայների գծեր սարքավորված են տանիքային արեգակնային կայաններով: Սա նվազեցնում է աղտոտումը և միաժամանակ փոխարինում է գումարը: Այն, ինչ այժմ տեղի է ունենում, կարող է ամբողջովին փոխել մեր տեղափոխման մասին ըմբռնումը: Ածխածնի հետքը զգալիորեն փոքրանում է, երբ տրանսպորտը աշխատում է արեգակի լույսից, ոչ թե բնական գազից: Եվ իրապես, ոչ ոք այլևս ցանկանում է շնչել արտանետման արդյունքում առաջացած գազերը:

Շինություններում ինտեգրված ֆոտովոլտային համակարգերը, կամ հապավորեն՝ BIPV-ն, այսօրվա համար փոխում են մեր մտածելակերպը ժամանակակից ճարտարապետության մասին: Այս համակարգերը իրենց էությամբ աշխատում են արեգակնային սարքերը անմիջապես շինությունների կառուցվածքի մեջ ներթափանցեցնելով: Ներկայացրեք այդպես՝ դրանք օգտագործում են տանիքները, պատերը, նույնիսկ լուսամուտները էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար՝ պահպանելով դիզայնի գեղեցիկ տեսքը: Այս մոտեցման խելացի կողմն այն է, որ շինությունները կարող են դառնալ իրենց սեփական փոքր էլեկտրակայանները: Սա կրճատում է ամսական էներգետիկ հաշիվները և նշանակում է ավանդական էլեկտրացանցերից պակաս կախվածություն: Եվ ամեն ինչ ավելի է բարելավվում արեգակնային էներգիայի համար մշակված մարտկոցների տեխնոլոգիաների առումով: Այժմ շինությունները կարող են պահել ավելոցկի էներգիան, որը արտադրվել է արևոտ օրերին, օգտագործելով ամպամած ցերեկների կամ անձրևոտ գիշերների համար: Մենք տեսնում ենք, որ ավելի շատ քաղաքներ են ընդունում BIPV համակարգեր, ինչը ցույց է տալիս կանաչ քաղաքային միջավայրերի ուղղությամբ մեծ տեղաշարժ, որտեղ կառույցները ավելի շատ են անում, քան ուղղապես կանգնելը՝ իրականում օգնելով էներգամատակարարել մեր աշխարհը:

Էներգիայի պահեստավորման կարեւորությունը արեւային տեխնոլոգիայում

Լիթիումե բատարեաներու տեխնոլոգիայի բարելաւումները իսկապէս փոխած են այն ինչ հնարաւոր է տնային արեւեան հզորութեան համակարգերու համար: Այսօրուայ լիթիումե բատարեաները կրնան աւելի շատ էներկիայ պահել, քան առաջ, եւ նոքա աւելի էժան են դառնալով: Այսօր տնատէրերը գտնում են, որ գործնական է արեւեան սարքեր տեղադրել, քանի որ այս բատարեաները իրականում աշխատում են աւելի երկար ժամանակ եւ փոխարէնը փոխհատուցում են գումարը երկար ժամանակահատոյթի մէջ: Այն փաստը, որ լիթիումը աւելի երկար է տեւում եւ աւելի լաւ է աշխատում, նշանակում է, որ մեծամասնութիւնը մարդկանց, որոնք ցանկանում են թարմացնել իրենց տնային արեւեան սարքերը, առանց երկարատեւ մտածելէ ընտրում են այս տիպի բատարեաներ: Գիտնականները շարունակում են աշխատել նոր ճանապարհներով բարելաւելու բաները աւելի շատ, այնպէս որ գները պէտք է աւելի նահանջեն իսկ արեւեան համակարգերը աւելի լաւ աշխատեն տարբեր պայմաններու տակ: Որոշ ընկերութիւններ արդէն պնդում են, որ իրենց վերջին մոտելները տեւում են երկու անգամ աւելի երկար, քան աւելի հին տարբերակները, որոնք կային ըամայի առաջ:

Արեւային էներգիայի համար մատաչարունքի մատաչարունքը կարևոր դեր է խաղում էներգետիկ անկախություն ձեռք բերելու գործում՝ ապահովելով էլեկտրամատակարարման անընդհատությունը ցանցից էլեկտրաէներգիա չստանալու դեպքում։ Այս պահմանի համակարգերը կատարում են երկու հիմնական գործառույթ՝ ավելորդ էներգիայի պահում արեւոտ օրերին և արեւային էներգիայի արտադրության անհամաչափության կառավարում։ Երբ գիշերը կամ ամպամած եղանակը գալիս է, մատաչարունքները ապահովում են լույսի և սարքերի անխափան աշխատանքը՝ չկախված լինելով ավանդական էլեկտրական ցանցերից։ Շնորհիվ այս պահուստային համակարգերի՝ տնային տնտեսությունները կարող են անգամ անջատման դեպքում աշխատեցնել կարևոր սարքեր, ինչպես օրինակ՝ սառնարաններ կամ բժշկական սարքեր։ Այն մարդկանց համար, ովքեր ապրում են այնպիսի տարածքներում, որտեղ հաճախ են լինում էլեկտրամատակարարման ընդհատումները, լավ մատաչարունքի համակարգի մեջ ներդրումը կարող է մեծ տարբերություն անել։ Այսօր արեւային էներգիայի կիրառման հարցում լուրջ մոտեցում ունեցող յուրաքանչյուր մեկն արդեն ստանդարտ պրակտիկայի է դիմում իր պանելների կողքին մի տեսակ պահեստավորման լուծում ներառելու հարցում։

Քաղաքականության եւ կարգավորման դերը արեւային էներգիայի ապագայում

Այն եղանակով, որով մենք ղեկավարում ենք և կարգավորում, իրոք ձևավորում է արեգակնային էներգիայի զարգացման հաջորդ քայլերը: Աշխարհական մակարդակով Փարիզի համաձայնագրի նման պայմանագրերը սահմանում են ածխածին աղտոտման կրճատման չափանիշները՝ հարկադրելով երկրներին անցնել մաքուր տարբերակների, ներառյալ արեգակնային վահանակների: Նայեք Գերմանիային և որոշ ամերիկյան նահանգների, որտեղ տեղական իշխանությունները բարձրացրել են իրենց խաղի մակարդակը ծրագրերով, որոնք իրոք օգնում են մարդկանց տներին և ձեռնարկություններին տեղադրել արեգակնային համակարգեր: Վերցրեք Գերմանիայի օրինակը, որտեղ սկզբնական շրջանում ընդունված Է եղել սնուցման տուրքի մասին օրենքը, որը իրոք հնարավորություն է տվել երկրի հզոր աճի համար արեգակնային էներգիայի հզորության մեջ տարիներ շարունակ: Այդպիսի քաղաքականություններն են ապահովում տարբերությունը կանաչ էներգիայի մասին խոսքերի և իրական իրականացման միջև աշխարհի տարբեր մասերում:

Կարգավորողների աջակցությունը մեծ դեր է խաղում արեւային նորամուծությունների հարցում, քանի որ մեր էներգիայի կարիքները շարունակ աճում են: Վերցրեք ցանցային հաշվարկման քաղաքականությունը, օրինակ, դա թույլ է տալիս մարդկանց, ովքեր ավելորդ արեւային էներգիա են արտադրում, այն իրոք հետ տալ ցանցին: Սա տնային արեւային սարքերի տեղադրումն ավելի շահութաբեր է դարձնում, քան այդ պահին եղել է: Շատ քաղաքներ հիմա պահանջում են, որ շինարարները ներառեն հնարավորություններ հանրային էներգետիկ տարբերակների ներառման համար նոր շենքեր կառուցելիս: Այս ճնշումը բիզնեսի վրա բերեց իրական բարելավումների արեւային տեխնոլոգիաներում, հատկապես ավելի լավ բատարեային պահման լուծումների հասանելիության շնորհիվ շուկայում: Չնայած այս կանոնակարգերը օգնում են խրախուսել այսօրվա տեխնոլոգիաները, նրանք նաև ճանապարհներ են ստեղծում դեպի ավելի կանաչ ապագա, որը հումքով արեւից է: Քաղաքական գործողների և արդյունաբերության միջև շարունակվող աշխատանքը շատ կարևոր է, եթե մենք ցանկանում ենք շարունակել մաքուր էներգիայի լուծումների ոլորտում առաջընթացը:

Արեւային էներգիայի տեխնոլոգիայի ապագա կանխատեսումներ

Արեւային էներգիան հավանաբար ապագայում կարող է մեծ աճ ապահովել, քանի որ մինչև 2030 թ. աշխարհական հզորությունը կանխատեսվում է, որ մեծապես կաճի: Մասնագետները նշում են, որ այդ փոփոխությունների հիմնական շարժիչները գների նվազումն է և կլիմայական փոփոխությունների վերաբերյալ մտահոգվածության աճն է: Քանի որ ավելի շատ տներ և ձեռնարկություններ են տեղադրում արեւային վահանակներ, մենք իրական բարձր պահանջարկ ենք ապրում ավելի լավ մարտկոցային պահեստավորման լուծումների նկատմամբ, որոնք կարող են կառավարել ավելորդ էլեկտրաէներգիան, երբ արեւը չի փայլում: Ավստրալիայից մինչև Գերմանիա և այստեղ՝ ԱՄՆ-ում, կառավարությունները մեծ գումարներ են ներդնում արեւային ֆերմաների և ցանցային միացումների ընդարձակման մեջ: Որոշ վերլուծաբաններ նույնիսկ կանխատեսում են, որ արեւային էներգիան կարող է մեկ տասնամյակում գերազանցել քամու էներգիան, դառնալով մաքուր էլեկտրաէներգիայի համաշխարհային առաջնահերթ աղբյուրը:

Արհեստական ինտելեկտի ներմուծումը արեւային տեխնոլոգիաների մեջ արդյունաբերության համար ամեն ինչ կփոխի: Արհեստական ինտելեկտի շնորհիվ մենք տեսնում ենք արեւային էներգիայի աշխատանքի բարելավում, հատկապես այն բաների առումով, թե ինչպես են համակարգերը ավելի հուսալի աշխատում և ցանցերով ավելի լավ կառավարվում էլեկտրաէներգիան: Կանխատեսողական սպասարկման դեպքում արհեստական ինտելեկտը վերլուծում է տվյալների օրինաչափությունները՝ խնդիրները տեղի ունենալուց առաջ հայտնաբերելու համար, ինչը նշանակում է, որ արեւային վահանակները ավելի երկար կյանք ունեն առանց հաճախադեպ խափանումների: Հետո կան նաև համարյա այն բաները, որոնք տեղի են ունենում համարյա ցանցերում: Այդ ցանցերը հիմնված են արհեստական ինտելեկտի վրա՝ էլեկտրաէներգիան առաջին հերթին ճիշտ ուղղությամբ ուղարկելու համար, ապահովելով, որ տները ստանան էներգիան ավելի արդյունավետ և նվազ ծախսերով ժամանակի ընթացքում: Այս երկու բաների համատեղումը ցույց է տալիս, թե ինչքան լավ է արհեստական ինտելեկտը հարմարվում արեւային տեխնոլոգիաներին՝ ստեղծելով էներգետիկ համակարգեր, որոնք ոչ միայն ավելի խելացի են, այլև ավելի լավ դիմակայում են ցանկացած մարտահանդեսների: