«Η ηλιακή ενέργεια γίνεται ο βασιλιάς της ηλεκτρικής ενέργειας», δηλώνει ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας στην έκθεσή του για το 2020. Οι ειδικοί του IEA προβλέπουν ότι ο κόσμος θα παράγει 8-13 φορές περισσότερη ηλιακή ενέργεια τα επόμενα 20 χρόνια από ό,τι σήμερα. Οι νέες τεχνολογίες ηλιακών πάνελ θα επιταχύνουν μόνο την άνοδο της ηλιακής βιομηχανίας. Ποιες είναι λοιπόν αυτές οι καινοτομίες; Ας ρίξουμε μια ματιά στις πρωτοποριακές ηλιακές τεχνολογίες που θα διαμορφώσουν το μέλλον μας.
1. Τα πλωτά ηλιακά πάρκα προσφέρουν υψηλότερη απόδοση χωρίς να καταλαμβάνουν γη
Τα λεγόμενα πλωτά φωτοβολταϊκά είναι σχετικά παλιά: Τα πρώτα πλωτά ηλιακά πάρκα εμφανίστηκαν στα τέλη της δεκαετίας του 2000. Έκτοτε, η αρχή κατασκευής έχει βελτιωθεί και τώρα αυτή η νέα τεχνολογία ηλιακών πάνελ γνωρίζει μεγάλη επιτυχία - μέχρι στιγμής, κυρίως σε ασιατικές χώρες.
Το κύριο πλεονέκτημα των πλωτών ηλιακών πάρκων είναι ότι μπορούν να εγκατασταθούν σχεδόν σε οποιοδήποτε υδάτινο σώμα. Το κόστος ενός πλωτού φωτοβολταϊκού πάνελ είναι συγκρίσιμο με μια χερσαία εγκατάσταση παρόμοιου μεγέθους. Επιπλέον, το νερό κάτω από τις φωτοβολταϊκές μονάδες τις ψύχει, προσφέροντας έτσι υψηλότερη απόδοση στο συνολικό σύστημα και ελαχιστοποιώντας την ενεργειακή σπατάλη. Τα πλωτά ηλιακά πάνελ συνήθως έχουν 5-10% καλύτερη απόδοση από τις χερσαίες εγκαταστάσεις.
Η Κίνα, η Ινδία και η Νότια Κορέα διαθέτουν μεγάλα πλωτά ηλιακά πάρκα, αλλά το μεγαλύτερο κατασκευάζεται τώρα στη Σιγκαπούρη. Αυτό έχει πραγματικά νόημα για αυτήν τη χώρα: έχει τόσο λίγο χώρο που η κυβέρνηση θα εκμεταλλευτεί κάθε ευκαιρία για να χρησιμοποιήσει τους υδάτινους πόρους της.
Τα πλωτά βολταϊκά αρχίζουν να προκαλούν αναταραχή στις Ηνωμένες Πολιτείες. Ο Στρατός των ΗΠΑ εγκαινίασε ένα πλωτό πάρκο στη λίμνη Big Muddy στο Fort Bragg της Βόρειας Καρολίνας τον Ιούνιο του 2022. Αυτό το πλωτό ηλιακό πάρκο ισχύος 1,1 μεγαβάτ διαθέτει χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας 2 μεγαβάτ ωρών. Αυτές οι μπαταρίες θα τροφοδοτούν το Camp McCall κατά τη διάρκεια διακοπών ρεύματος.
2. Η ηλιακή τεχνολογία BIPV καθιστά τα κτίρια αυτοσυντηρούμενα
Στο μέλλον, δεν θα εγκαθιστούμε ηλιακούς συλλέκτες σε στέγες για την τροφοδοσία κτιρίων – θα είναι από μόνες τους γεννήτριες ενέργειας. Η τεχνολογία ολοκληρωμένων φωτοβολταϊκών συστημάτων κτιρίων (BIPV) στοχεύει στη χρήση ηλιακών στοιχείων ως δομικών στοιχείων που θα γίνουν ο πάροχος ηλεκτρικής ενέργειας για το γραφείο ή το σπίτι του μέλλοντος. Με λίγα λόγια, η τεχνολογία BIPV επιτρέπει στους ιδιοκτήτες σπιτιών να εξοικονομούν στο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας και στη συνέχεια στο κόστος των συστημάτων τοποθέτησης ηλιακών συλλεκτών.
Ωστόσο, δεν πρόκειται για αντικατάσταση τοίχων και παραθύρων με πάνελ και δημιουργία «θέσεων εργασίας». Τα ηλιακά στοιχεία πρέπει να συνδυάζονται φυσικά και να μην παρεμβαίνουν στον τρόπο που οι άνθρωποι εργάζονται και ζουν. Για παράδειγμα, το φωτοβολταϊκό γυαλί μοιάζει με το συνηθισμένο γυαλί, αλλά ταυτόχρονα συλλέγει όλη την ενέργεια από τον ήλιο.
Αν και η τεχνολογία BIPV χρονολογείται από τη δεκαετία του 1970, δεν γνώρισε μεγάλη ανάπτυξη μέχρι πρόσφατα: τα ηλιακά στοιχεία έχουν γίνει πιο προσιτά, πιο αποτελεσματικά και πιο ευρέως διαθέσιμα. Ακολουθώντας την τάση, ορισμένοι ιδιοκτήτες κτιρίων γραφείων έχουν αρχίσει να ενσωματώνουν φωτοβολταϊκά στοιχεία στα υπάρχοντα κτίριά τους. Αυτό ονομάζεται φωτοβολταϊκή εφαρμογή κτιρίων. Η κατασκευή κτιρίων με τα πιο ισχυρά συστήματα ηλιακών πάνελ BIPV έχει γίνει ακόμη και ανταγωνισμός μεταξύ των επιχειρηματιών. Προφανώς, όσο πιο πράσινη είναι η επιχείρησή σας, τόσο καλύτερη θα είναι η εικόνα της. Φαίνεται ότι η Asia Clean Capital (ACC) κέρδισε το τρόπαιο με την εγκατεστημένη ισχύ των 19MW σε ένα ναυπηγείο στην ανατολική Κίνα.
3. Τα ηλιακά πάνελ μετατρέπονται σε διαφημιστικό χώρο
Ένα ηλιακό περίβλημα είναι ουσιαστικά ένα περιτύλιγμα γύρω από ένα ηλιακό πάνελ που επιτρέπει στη μονάδα να διατηρεί την απόδοσή της και να εμφανίζει οτιδήποτε πάνω σε αυτό. Αν δεν σας αρέσει η εμφάνιση των ηλιακών πάνελ στην οροφή ή τους τοίχους σας, αυτή η πρωτοποριακή τεχνολογία τροχόσπιτων σάς επιτρέπει να τα κρύψετε – απλώς επιλέξτε την κατάλληλη προσαρμοσμένη εικόνα, όπως ένα κεραμίδι ή ένα γκαζόν.
Η νέα τεχνολογία δεν αφορά μόνο την αισθητική, αλλά και τα κέρδη: οι επιχειρήσεις μπορούν να μετατρέψουν τα συστήματα ηλιακών πάνελ τους σε διαφημιστικά banner. Τα skin μπορούν να προσαρμοστούν έτσι ώστε να εμφανίζουν, για παράδειγμα, ένα λογότυπο εταιρείας ή ένα νέο προϊόν στην αγορά. Επιπλέον, τα ηλιακά skin σας δίνουν την επιλογή να παρακολουθείτε την απόδοση των μονάδων σας. Το μειονέκτημα είναι το κόστος: για τα ηλιακά skin λεπτής μεμβράνης, πρέπει να πληρώσετε 10% περισσότερο από την τιμή του ηλιακού πάνελ. Ωστόσο, καθώς η τεχνολογία των ηλιακών skin εξελίσσεται περαιτέρω, τόσο περισσότερο μπορούμε να περιμένουμε ότι η τιμή θα μειωθεί.
4. Το ηλιακό ύφασμα επιτρέπει στο μπλουζάκι σας να φορτίζει το τηλέφωνό σας
Οι περισσότερες από τις τελευταίες καινοτομίες στην ηλιακή ενέργεια προέρχονται από την Ασία. Δεν αποτελεί έκπληξη λοιπόν το γεγονός ότι Ιάπωνες μηχανικοί είναι υπεύθυνοι για την ανάπτυξη ηλιακών υφασμάτων. Τώρα που έχουμε ενσωματώσει ηλιακά κύτταρα σε κτίρια, γιατί να μην κάνουμε το ίδιο και για τα υφάσματα; Τα ηλιακά υφάσματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ρούχων, σκηνών, κουρτινών: όπως ακριβώς και τα πάνελ, συλλαμβάνουν την ηλιακή ακτινοβολία και παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από αυτήν.
Οι δυνατότητες χρήσης ηλιακών υφασμάτων είναι ατελείωτες. Τα ηλιακά νήματα είναι υφασμένα σε υφάσματα, επομένως μπορείτε εύκολα να τα διπλώσετε και να τα τυλίξετε γύρω από οτιδήποτε. Φανταστείτε ότι έχετε μια θήκη smartphone από ηλιακό ύφασμα. Στη συνέχεια, απλώς ξαπλώστε σε ένα τραπέζι στον ήλιο και το smartphone σας θα φορτιστεί. Θεωρητικά, θα μπορούσατε απλώς να τυλίξετε την οροφή του σπιτιού σας με ηλιακό ύφασμα. Αυτό το ύφασμα θα παράγει ηλιακή ενέργεια όπως ακριβώς τα πάνελ, αλλά δεν θα χρειαστεί να πληρώσετε για την εγκατάσταση. Φυσικά, η ισχύς εξόδου ενός τυπικού ηλιακού πάνελ στην οροφή είναι ακόμα υψηλότερη από αυτή του ηλιακού υφάσματος.
5. Τα ηλιακά ηχοπετάσματα μετατρέπουν τον θόρυβο του αυτοκινητόδρομου σε πράσινη ενέργεια
Τα ηλιακά ηχοπετάσματα (PVNB) χρησιμοποιούνται ήδη ευρέως στην Ευρώπη και αρχίζουν να εμφανίζονται και στις Ηνωμένες Πολιτείες. Η ιδέα είναι απλή: η κατασκευή ηχοπετασμάτων για την προστασία των ανθρώπων σε πόλεις και χωριά από τον θόρυβο της κυκλοφορίας στους αυτοκινητόδρομους. Παρέχουν μεγάλη επιφάνεια και για να την εκμεταλλευτούν, οι μηχανικοί σκέφτηκαν την ιδέα της προσθήκης ενός ηλιακού στοιχείου σε αυτά. Το πρώτο PVNB εμφανίστηκε στην Ελβετία το 1989 και τώρα ο αυτοκινητόδρομος με τον μεγαλύτερο αριθμό PVNB βρίσκεται στη Γερμανία, όπου εγκαταστάθηκαν 18 πετάσματα, αριθμός ρεκόρ το 2017. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η κατασκευή τέτοιων πετασμάτων ξεκίνησε μόλις πριν από λίγα χρόνια, αλλά τώρα αναμένουμε να τα δούμε σε κάθε πολιτεία.
Η οικονομική αποδοτικότητα των φωτοβολταϊκών ηχοπετασμάτων είναι επί του παρόντος αμφισβητήσιμη, εξαρτώμενη σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο του προστιθέμενου ηλιακού στοιχείου, την τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας στην περιοχή και τα κυβερνητικά κίνητρα για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η απόδοση των φωτοβολταϊκών μονάδων αυξάνεται ενώ η τιμή μειώνεται. Αυτό ακριβώς καθιστά τα ηλιακά ηχοπετάσματα για την κυκλοφορία ολοένα και πιο ελκυστικά.