000a0946-0

Исследователи из MIT открыли новый метод для совершенствования солнечных батарей, позволяющий производить сверхтонкие и сверхлегкие солнечные панели.

Такие батареи имеют достаточный потенциал для того чтобы превзойти эффективность любого вещества по показателю производства энергии на единицу своей массы. Новый подход в производстве солнечных панелей использует лишь два одномолекулярных слоя графена и дисульфида молибдена.

Jeffrey Grossman, доцент энергетического факультета в MIT, говорит, что новый подход «приближает возможность достижения конечной цели в преобразовании солнечной энергии».

«Несмотря на то, что в последние годы ученые уделяли большое внимание потенциалу таких плоских материалов как графен, исследований применения этих материалов в солнечной энергетике было не много. И как оказалось, эти материалы удивительно хорошо подходят для их использования в этой области», говорит Grossman.

Применив два слоя таких материалов, команда ученых определила возможную эффективность конвертации солнечного света в электричество будущих солнечных панелей. Расчетный показатель в 1-2% кажется небольшим в сравнении с 15-20% стандартных кремниевых батарей, но новые батареи в тысячи раз тоньше и легче обычного листа бумаги.

Двухслойные солнечные панели имеют толщину всего 1нм, в то время как традиционные кремниевые могут быть в сотни тысяч раз толще. Объединив несколько базовых слоев можно значительно увеличить общую эффективность батареи.

Для областей, в которых вес батарей является ключевым фактором (космическая и авиационная промышленность, а также энергетика в удаленных зонах развивающихся стран), такие сверхтонкие панели могли бы уже сегодня иметь грандиозный потенциал.

Гибкость является преимуществом не только для транспортировки, но и для упрощения монтажа солнечных панелей. Около половины стоимости сегодняшних солнечных батарей уходит на монтажные сооружения, установку, проводку и системы контроля – затраты, которые можно сократить с использованием более легких конструкций.

Сверхтонкие двухслойные батареи более стабильны даже в естественной среде и не требуют дополнительной защиты в  виде тяжелого и дорогого слоя стекла. Также, материалы новых панелей стоят намного меньше, чем высокоочищенный кремний в стандартных батареях.

Команда ученых спешила продемонстрировать эффективность их подхода и использовала только одну из множества комбинаций двумерных материалов для конвертации солнечной энергии в электрическую. «Есть целый зоопарк материалов, которые можно использовать в этом подходе», говорит Grossman. «Я надеюсь, что эта работа подготовит почву для людей, которые начнут рассматривать эти материалы в новом свете».

Источник: www.facepla.net

Опубликовано в Последние новости
Понедельник, 22 Апрель 2013 01:52

Грошы з паветра: прырода супраць атама

sunen

Якімі сродкамі дзяржавы падтрымліваюць развіццё аднаўляемай энергетыкі? У кожнай краіны – сваё рашэнне.

ЗША: «все идет по плану»

Як не дзіўна, штуршком да падтрымкі аднаўляемай энергетыкі ў ЗША стаў фінансавы крызіс. А дакладней, меры па ягоным пераадольванні, якія прапанаваў антыкрызісны "план Полсана", прыняты ў 2008 годзе. Закон заахвочвае "сонечны бум": дае 30% падатковыя ільготы вытворцам абсталявання для фотаэлектрычных і тэрмальных станцый. Фабрыкі і заводы з аднаўляемым энергазабеспячэнем атрымліваюць аналагічны падатковы бонус. Выкарыстанне энергіі ветру і хваляў таксама выкрэслівае 30% падатковага кошту. Што датычыцца звычайных жыхароў, якія набываюць сонечныя батарэі для ўласных дамоў – для іх таксама прадугледжаныя 30% ільготныя зніжкі. Дарэчы, стандартная сонечная мікраэлектрастанцыя на даху абыходзіцца амерыканцам у 12-14 тысяч даляраў, а да прыняцця закона гэтая лічба была ў 2 разы большая - 24 тыс. даляраў.

Ровары – трагедыя для нацыянальнай эканомікі, але гэта ні ў якім разе не датычыцца ЗША. "План Полсана" падтрымлівае экалагічна чысты транспарт: фірмам, якія бясплатна выдаюць сваім супрацоўнікам ровары, прызначаны падатковыя бонусы. Пакупнік электрамабіля атрымлівае ільготу памерам да 7.500 даляраў, а за цяжкі від экалагічнага аўтатранспарту, напрыклад, трактар – да 15. 000 даляраў.

winden

Еўразвяз: "зялёны" дзяржкантроль

Краіны ЕЗ сур'ёзна задумваюцца пра будучыню: да 2020 года не менш за 20% энергіі павінна выпрацоўвацца ад аднаўляемых крыніц энергіі. Лічба і дата акрэсленыя, уведзеныя  жорсткія патрабаванні. Зараз кожная з дзяржаў ЕЗ мае права прымусіць вытворцаў і спажыўцоў вырабляць і выкарыстоўваць зададзеныя аб'ёмы энергіі. Кампаніі і прадпрыемствы не маюць выбару, бо пастанова абавязковая. Хіба што – выплаціць штраф. Прадпрыемствы, якія граюць па правілах, атрымліваюць "зялёны сертыфікат" – своеасаблівае пасведчанне, дзе адлюстравана, колькі і якой аднаўляемай энергіі вырабілі і прадалі на рынку вытворцы.

Яшчэ адзін дзейсны падыход удала практыкуе Германія – ўвядзенне тарыфнага рэгулявання. Аднаўляемая энергетыка – справа дарагая, адразу акупіцца не можа. Таму дзяржава запрашае да супрацоўніцтва інвестараў і заключае доўгатрывалыя кантракты – як мінімум на 20 гадоў. У выніку расходы інвестараў ад вытворчасці нетрадыцыйнай энергіі раскідваюцца па ўсіх спажыўцах – і ў шараговага грамадзяніна Германіі час ад часу на 1,5 еўра вырастае штомесячная плацёжка за электрычнасць.

Нядаўна ў Англіі была ўведзена сістэма дзяржаўнай падтрымкі аднаўляемай энергетыкі. Да 30% кошту сонечнай батарэі можна атрымаць у якасці субсідыі. Лішкі энергіі, атрыманай ад сонечных батарэй, прадаюцца ў 4 разы даражэй за энергію, атрыманую з традыцыйных крыніц. Чым не стымул для развіцця сонечнай энергетыкі?

Іспанцам энергію пастаўляюць сонца і вецер. Самая першая праграма па падтрымцы гэтых крыніц энергіі была ажыццёўлена ў Барселоне яшчэ ў 1996 годзе. Мясцовыя ўлады загадалі будаўнікам паўсюль усталёўваць сонечныя батарэі. Ідэя іспанцам настолькі спадабалася, што праз дзесяцігоддзе патрабаванне ператварылася на агульнанацыяльнальны закон. Дарэчы, мясцовыя ўлады, нягледзячы на субсідыі ЕЗ, і да гэтай пары аплочваюць да паловы коштаў за неабходнае абсталяванне.

energiya solnca

"Зялёны Дыснэйлэнд" па-скандынаўску

Скандынаўскія краіны ў пытанні аднаўляемай энергіі цалкам руйнуюць міф пра ўласную "тармазнутасць" – збольшага тут яны могуць даць фору любой еўрапейскай краіне. Напрыклад, Фінляндыя, багатая лясамі, выжывае за кошт біяпаліва і энергіі мора.

Шведскія чыноўнікі на 5 гадоў вызваляюць прадпрыемствы  ад выплаты энергетычнага падатку. Дзяржава выдзяляе спецыяльныя субсідыі для рэканструкцыі старых будынкаў заводаў, а калі вы жадаеце пабудаваць ветраэлектрастанцыю – ніякіх перашкод не будзе, дазвол атрымаць вельмі лёгка.

У Даніі спадзяюцца забыцца на традыцыйныя крыніцы энергіі ўжо ў 2050 годзе – сёння вецер пакрывае 20% выкарыстоўваемай энергіі. Аднак з нядаўняга часу тарыфныя ільготы на вытворчасць энергіі ветру знізіліся, што вельмі расчаравала інвестараў. Цяпер жыхарам Даніі даводзіцца расплочвацца за аднаўляемую энергетыку з уласнай кішэні – ажно ў 2 разы вырас "зялёны падатак" .

Калі датчане робяць стаўку на вецер, то іхнія суседзі-нарвежцы – лідары па воднай энергетыцы. Нарвегія цалкам задавальняе свае патрэбы па энергазабеспячэнні і нават можа экспартаваць лішкі энергіі ў іншыя краіны. Пры гэтай акалічнасці, асаблівыя падатковыя ільготы за выкарыстанне аднаўляемай энергетыкі ў краінах "зялёнага Дыснэйлэнда" не прадуглежваюцца.

Чаму ўсходнія славяне не сябруюць з аднаўляемай энергетыкай?

"Расійскі спажывец не гатовы плаціць са сваёй кішэні за аднаўляемую энергію", - лічаць эксперты. Дзякуючы багатаму запасу карысных выкапняў, Расія яшчэ доўгі час можа не клапаціцца пра аднаўляемыя крыніцы энергіі, аднак  колькі год пасля рызыкуе застацца ў хвасце. Зараз аднаўляемая энергетыка РФ не перавышае 1%. Тым не менш, асобныя праекты па атрыманні аднаўляемай энергіі вядуцца – выкарыстоўваюцца сонечныя батарэі і будуюцца "пасіўныя" дамы (апошнія, дарэчы, гонар Даніі).

Залежнасць Украіны ад паставак расійскага газа вымушае шукаць выйсце ў нетрадыцыйнай энергетыцы. Так, згодна з планам, да 2020 года ўкраінскія прадпрыемствы, якія выкарыстоўваюць аднаўляемую энергію, не будуць выплочваць падатак на прыбытак.

У Беларусі аднаўляемая энергетыка развіваецца марудна – магчымасці ёсць, аднак няма інвестараў. Кажуць, што даволі ўдала можна развіваць гідраэнергетыку у Гродзенскай, Віцебскай і Магілёўскай абласцях. Ёсць і сярэдні па мерках патэнцыял для развіцця сонечнай энергетыкі. Дарэчы, беларускі стымулючы падатак ніжэйшы за падатак Еўразвяз. Акрамя таго, інвестары атрымаюць  ільготы – не будуць выплочваць  падатак на прыбытак пры ўвозе абсталявання і вызваляцца ад зямельнага падатку. Словам, умовы ёсць, ды былі б грошы.

Кацярына Радзюк

На недавнем VII форуме проектов программ Союзного государства научной общественности был представлен доклад "Российско-белорусская программа в области солнечной энергетики".

С российской стороны докладывал директор Ассоциации предприятий солнечной энергетики Антон Усачев, с белорусской - директор Ассоциации "Возобновляемая энергетика" Владимир Нистюк.

Оптимисты отпускают землянам 50-80 лет на то, чтобы успеть заменить современную, так называемую "индустриальную" энергетику на альтернативную. Впрочем, в Европе и Китае уже активно работают в этом направлении. России важно не отстать, находясь под гипнозом кажущегося нефтяного изобилия.

Вот свежие цифры. В Германии за восемь месяцев 2012 года доля солнечной энергетики в общей выработке энергии выросла на 51 процент! Сейчас она составляет 6,1 процента в общем ряду традиционных источников. Много это или мало? Сравним: общемировая выработка электричества нетрадиционными способами, в том числе благодаря солнечным батареям, к 2020 году достигнет 20 процентов. К этому же периоду в России, согласно постановлению правительства, возобновляемая энергетика займет лишь сектор в 4,5 процента. В Беларуси по постановлению Совмина республики планируют выйти на цифру в 32 процента, пишет Российская Газета.

Концепция программы пока находится в стадии разработки, но цель и некоторые особенности можно сформулировать уже сегодня. Цель заключается в разработке и апробации технологий добычи солнечной энергии и в том, чтобы как можно теснее связать российские и белорусские умы, работающие над этой важной проблемой.

Реализация программы, - отметил Антон Усачев, - непременно потянет за собой создание дополнительных рабочих мест для специалистов высочайшего класса, развитие смежных отраслей производства, поможет гармонизировать соответствующие законы России и Беларуси. Работа предстоит непростая. Потребуется провести серьезные научные исследования и создать опытные образцы энергетических систем.

Результатом программы будут гибридные дизель-солнечные генерирующие комплексы, - их можно эффективно использовать в труднодоступных районах Союзного государства, там, куда сложно и затратно доставлять электричество, но где много солнечных дней в году. Это прежде всего Сибирь, Забайкалье и Дальний Восток, - рассказывает Усачев.

В рамках программы, по словам разработчиков, планируется создать мобильные солнечные установки, острую нужду в которых испытывают спасательные службы двух стран и военные. "Мобильники" прекрасно подойдут и для гражданских нужд. В дорожном хозяйстве с их помощью можно будет питать светофоры, освещать автобусные остановки, пешеходные переходы и т.п.

Программа рассчитана на два года, необходимый объем финансирования равен 500 миллионам российских рублей. Конечно, далеко не все деньги должны прийти из бюджета Союзного государства, предусмотрены источники внебюджетного финансирования. Это собственные средства организаций - исполнителей программы, они готовы инвестировать в научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, а также в производство и строительство экспериментальных установок.

Белорусский коллега Антона Усачева Владимир Нистюк приводит такие цифры:

Чтобы выйти на уровень высокоразвитых стран по энергоемкости, нам потребуется вложить в энергетику до 2020 года приблизительно 19 миллиардов долларов, в энергосбережение - примерно 12,5 миллиарда. Более чем внушительные суммы!

И это только в Беларуси. А каких гигантских сумм потребует внедрение возобновляемой энергетики в России. Но ведь когда-то надо начинать. Поэтому впереди длинный и нелегкий путь, который, однако, следует пройти быстро. Возможно, новая союзная программа станет одним из важных шагов на этом пути.

Bellona

Источник фото

По заявлению разработчиков, это устройство способно генерировать в 20 раз больше электроэнергии, чем фотоэлементы, объединенные в обычную, плоскую панель.

Среда, 26 Сентябрь 2012 10:00

Что в Минске работает от солнца

Раз уж на выходных конца света из-за вспышек на Cолнце не произошло, Citydog.by задался вопросами – как в белорусской столице используют энергию Cолнца и что еще могло бы на ней работать?

Беларусь ищет инвесторов для создания производства солнечных батарей и тепловых коллекторов, которое позволит организовать выпуск этой продукции, не уступающей по качеству зарубежным аналогам.