Переход на возобновляемые источники энергии становится все более заметным мировым трендом. Из всех видов альтернативной энергетики наиболее динамичные темпы в 2017 году показало внедрение солнечных панелей. Если по итогам 2016 года рост генерации солнечной электроэнергии составил 76 ГВт, то в 2017 году этот показатель должен составить 100,4 ГВт.
Лидером по внедрению фотоэлектрических панелей является Китай. Общая мощность введенных в 2017 году в эксплуатацию солнечных электростанций в Поднебесной составляет 48 ГВт. Такие темпы связаны в первую очередь с необходимостью улучшения экологической ситуации в стране. Судя по всему, внимание за сохранение окружающей среды в высокоразвитых странах будет увеличиваться. Чтобы представить, как будут выглядеть солнечные электростанции в ближайшем будущем, рассмотрим наиболее интересные разработки в сфере производства солнечных батарей.
Дизайн солнечной батареи по-шотландски: плавающие электростанции в Глазго
Одним из самых интересных проектов обеспечения города солнечной электроэнергией можно считать идею компании ZM Architecture. В мае 2008 года на Международном конкурсе дизайна шотландские дизайнеры из Глазго представили свою разработку плавающих солнечных батарей.
По задумке разработчиков выполненные в форме водяных лилий солнечные панели должны заполнить неиспользуемые площади реки Клайд, поставляя электроэнергию в городскую сеть.
Жюри конкурса оценило сочетание практичности и эстетического дизайна, присудив проекту главную премию в категории «Суша и море». Идея понравилась и городским властям Глазго, однако по неизвестным причинам проект так и не был реализован.
Читайте также: Промышленный дизайн: сайты для вашего вдохновения
Прозрачное тарифообразование: проект солнечной электростанции в каждом доме
Если вы интересуетесь новыми технологиями, то наверняка видели проекты домов с солнечными батареями. В большинстве случаев это инновационные архитектурные проекты, фасад которых разработан специально под использование фотоэлектрических панелей. К примеру, небоскреб в Мельбурне имеет изогнутую форму, что позволяет ловить солнечные лучи в течение всего дня.
Благодаря моде на альтернативную энергетику количество таких инновационных проектов будет увеличиваться. Но для того, чтобы пользоваться солнечным электричеством не обязательно переселяться в футуристические здания. В октябре 2017 года американские ученые из Университета штата Мичиган представили прозрачный материал, способный генерировать солнечную энергию. При его изготовлении используются органические молекулы, поглощающие световые волны, а сам материал напоминает пластик.
На данный момент КПД солнечных панелей из нового материала составляет 5% при 15-40% у традиционных аналогов, но разработчики планируют существенно увеличить этот показатель.
Скорее всего, технологический процесс не будет принципиально отличаться от технологии изготовления пластика. Поэтому оборудование для производства солнечных батарей из нового материала будет доступно как по цене, так и по технической простоте. Серийное производство окон, автомобильных стекол и других изделий из этого «энергетического» пластика в скором времени станет таким же распространенным, как изготовление металлопластиковых конструкций.
Промдизайн солнечных панелей: черепица Илона Маска
Говоря об инновациях и солнечной энергетике, было бы странно не вспомнить Илона Маска. Не смотря на то, что некоторые его проекты кажутся фантастическими, этот человек уже достиг серьезных успехов в некоторых областях. Например в освоении космоса. Использование многоразовых ракет Falcon 9 снижает стоимость доставки космических грузов примерно на 30%. Также Илон Маск может похвастаться тем, что Tesla Model X является одним из самых продаваемых электрокаров в мире. В 2016 году этот автомобиль занимал первую позицию в рейтинге, уступив ее в этом году электромобилю BAIC EC 180. Кроме того, корпорация Tesla развивает проекты каршеринга, сверхзвукового авиасообщения, планирует запустить беспилотные грузоперевозки и построить скоростной тоннель под Лос-Анджелесом. Подобные инновации не вызывают особой радости у менее технологичных конкурентов.
В мае 2017 года седых волос добавилось также производителям солнечных панелей и кровельных материалов. Илон Маск представил новую разработку Tesla — черепицу из фотоэлектронных панелей Solar Roof. Разговоры о подобных проектах начались тогда, когда на крышах начали устанавливать первые солнечные батареи, делающие дома полностью независимыми от традиционных электросетей. Инженеры Tesla первыми смогли успешно объединить традиционную кровлю и фотоэлектрические панели.
Если сравнить традиционные фотоэлектрические панели с кровлей Tesla (справа), то дизайн модуля солнечной батареи Solar Roof выглядит гораздо интереснее и с эстетической, и с практической точки зрения. На данный момент разработка компании Илона Маска представлена в четырех вариантах:
- французская плитка;
- тосканская черепица;
- гладкое стекло;
- текстурированное стекло.
Еще одним существенным плюсом солнечной крыши Tesla являются встроенные в нее нагревательные элементы, растапливающие снег. Вполне логично, учитывая, что солнечные батареи должны вырабатывать энергию даже зимой.
Читайте также: «Умный дом»: от идеи до оформления дизайна
Что касается прочности материала, то и с этим проблем тоже нет. В своем твиттере Маск заявил, что по солнечной крыше можно без проблем ходить. Но более эффектно выглядит анимация, размещенная на сайте Tesla.
Как видите, панели Solar Roof прочнее обычной черепицы, поэтому выражение «зачем платить больше» в данном случае не актуально. Если очередное творение Маска станет более доступным, в скором времени в пригородных поселках появятся солнечные электростанции, дизайн которых будет зависеть от фантазии владельцев домов. На данный момент цена квадратного метра Solar Roof составляет $235, но фотоэлементы можно чередовать с «пустой» черепицей, что снизит конечную стоимость проекта.
Дизайн солнечной панели в гаджетах будущего
Поклонники Стива Джобса часто фантазируют: каким бы был мир, если бы он не ушел от нас так рано. Оппоненты охлаждают их пыл, заявляя, что внести в смартфоны что-либо принципиально новое невозможно. Но Стивену Джобсу всегда удавалось сделать свои изобретения максимально инновационными и удобными для обычного пользователя.
Попытаемся и мы пофантазировать и представить, какие идеи на основе солнечных батарей могли бы прийти в голову этого изобретателя.
- iPhone и iPad Solar. Не смотря на то, что емкость аккумуляторов для смартфонов постоянно увеличивается, их все же нужно периодически заряжать. Особенно остро эта проблема стоит перед любителями пеших путешествий. Представьте себе трехдневный поход в горы или в лес с палатками. Понятно, что камера будет работать немного реже, чем постоянно. Или, например, стрим с музыкального фестиваля Glastonbury. Никакая батарея не выдержит таких длительных нагрузок без подзарядки или использования внешних аккумуляторов. Никакая, кроме солнечной.
Представьте себе, что задняя панель вашего смартфона (или накладная панель по типу индукционной) состоит из фотоэлектрических материалов, а стекло выполнено из пластика, разработанного в Мичиганском институте. То есть, ваш телефон заряжается в любом положении. Конечно, до «положения» в карман. - MacBook Pro Solar. С ноутбуком проще. На этом гаджете работают в основном дома и в офисе, где зарядить его можно без проблем. Но айтишники, дизайнеры, и копирайтеры, любящие работать на природе, подальше от офисного шума и домочадцев оценили бы ноутбук, заряжающийся от солнечной энергии. Это может быть фотоэлектрический корпус и стекло или зарядное устройство, которое подключается к электроразъему.
- iPod Solar. Подобное изобретение пришлось бы по вкусу любителям пеших путешествий. Представьте себе, что вы можете неделями гулять вдалеке от цивилизации, наслаждаясь любимой музыкой. MP3 плеер обычно лежит в кармане, поэтому подключаемый к проигрывателю фотоэлемент может крепиться на рюкзаке, одежде или на плече, с помощью специального ремешка.
- iCool. Стивен Джобс не пил пиво, но бокал безалкогольного иногда мог себе позволить. Поэтому он вполне мог бы разработать портативный холодильник для напитков. Представьте, что вы выехали на природу с друзьями, набрав полный багажник пива или любых других напитков. Сейчас альтернатива — взять из дому предварительно охлажденные бутылки и положить их в термоизолирующую сумку или охладительный бокс со льдом. Но если выезжать на несколько дней, ни один из вариантов вас не устроит. Поэтому бутылки в таких случаях обычно кладут в воду (правда не всегда их потом находят). Имея портативный холодильник на солнечной батарее, багажник можно загружать до отказа. Кстати, если в таком гаджете предусмотреть функцию регулировки температуры, в нем можно хранить и еду.
Читайте также: 3D-моделирование корпуса электроники
Эти идеи кому-то могут показаться слишком футуристичными и нереальными. Однако немногие знают, что еще в 1985 году в Советском Союзе вышел фантастический на тот момент гаджет — радиоприемник «Лель РП-402».
Это чудо советской техники прекрасно работало на солнце без обычных батареек. Если взять во внимание ежегодное увеличение скорости зарядки аккумуляторов и КПД фотоэлектрических панелей, то появление популярных гаджетов на солнечных батареях не кажется таким уж фантастическим.
Если у вас есть инновационные разработки, но возникли проблемы с промышленным дизайном, компания KLONA сделает ваш продукт привлекательным для потребителя. Мы специализируемся на 3D-моделировании и можем реализовать проект по вашим чертежам. Если ваш 3D-проект не удовлетворяет вас или потенциального заказчика, наши специалисты помогут усовершенствовать разработанный вами прототип.
