Бесплатная энергия: популярные мифы о солнечных батареях

Солнечные батареи – современная технология, позволяющая забыть о многих проблемах. Они работают бесшумно и чисто: никаких генераторов и возни с топливом, а энергию можно получать совершенно бесплатно. Все это прекрасно, когда живешь где-нибудь на экваторе, где солнце светит круглый год. Но работают ли солнечные батареи в более холодном климате? Где еще используется солнечная энергия и как американские военные пытаются получить ее прямо из космоса? Об этом и многом другом рассказывает программа "Наука и техника" на РЕН ТВ.

Как производят солнечные батареи

В июне 2021 года жители китайского города Шихэцзы проснулись от страшного грохота. Страшный пожар начался на крупнейшем в Поднебесной заводе по производству поликремния. Огонь тушили несколько часов, а позже выяснилось, что взорвался так называемый кремнеземный реактор. В этой высокотемпературной установке выращивали кристаллы кремния для больше чем половины электронных устройств, выпускаемых в Поднебесной.

Последствия пожара производители почувствовали уже через неделю. Руководство заводов по изготовлению солнечных батарей стало жаловаться на отсутствие комплектующих. Некоторые эксперты говорили, что солнечная энергетика нескоро оправится после взрыва в Шихэцзы – слишком большим оказался ущерб. Дело в том, что из кремния делают фотоэлементы солнечных батарей. Они преобразуют солнечную энергию в электрическую. Вот только природный минерал для этой цели не подходит – слишком много примесей. Поэтому его и выращивают на специальных заводах по всему миру.

"Мы подготавливаем кремниевое сырье, загружаем его в тигель. Тигель транспортируется в печь, устанавливается, производится расплав кремния. Затем в расплав погружается затравочный кристалл, и, поднимая этот кристалл и вращая тигель, мы осуществляем процесс роста монокремниевого слитка. Процесс занимает от 80 до 90 часов, достаточно длительный и трудоемкий процесс", – рассказал операционный директор завода по производству кремниевых слитков и пластин Леонид Бортников.

Работают ли батареи в пасмурную погоду

По мнению экспертов, в погоне за скоростью производства, китайцы просто нарушили технологию, и это спровоцировало взрыв и пожар. Именно сочетание слов "взрыв" и "реактор" так напугало некоторых пользователей соцсетей. Они начали писать об опасности солнечной энергетики, и том, что после взрыва в Шихэцзы нужно от нее отказаться. А ведь на самом деле, в пожаре никто не пострадал, а черный дым, несмотря на устрашающий вид, был абсолютно безопасным как для людей, так и для экологии. Получается, страшная кремниевая угроза – вымысел.

И это далеко не единственный миф, связанный с солнечной энергетикой. Самый популярный – солнечные батареи эффективны лишь в теплых странах, а в более холодном климате они бесполезны. Однако это совсем не так. Автоцентр Владимира Федюшкина находится не где-то в африканском Марокко или жаркой Индии, а в подмосковном Дмитрове. На покупку и установку батарей Владимир потратил три с половиной миллиона рублей. Эти вложения окупились за пять лет, и теперь за электричество он не платит ни копейки. И ведь эти годы не отличались каким-то особенно большим количеством солнечных дней. Секрет заключается в самом устройстве батарей.

"Солнечные батареи работают и в пасмурную погоду. Выработка электроэнергии при этом снижается незначительно, а вот жара с температурой выше 25 градусов отрицательно сказывается на проводимости кремниевых элементов, она снижает эффективность работы батарей практически до 25%", – отметил кандидат технических наук Сергей Преснов.

Батареи-жалюзи и другие чудеса техники

Эту закономерность давно заметили американцы. Поэтому в более прохладном Сан-Франциско солнечных батарей установлено почти в три раза больше, чем в жарком Лас-Вегасе. Жители многоэтажек могут подумать, что бесплатная энергия будет доступна лишь владельцам частных домов, места на крыше высоток всем желающим просто не хватит. Совсем скоро и это станет мифом. В Испании солнечные батареи уже устанавливают на окна, потому что сделаны они в виде жалюзи.

"Батареи монтируются прямо на модули. Днем жалюзи закрываются и выполняют сразу две функции: защищают комнаты от солнца и собирают энергию. Один квадратный метр таких жалюзи в сутки вырабатывает до 150 киловатт энергии. А управлять жалюзи можно со смартфона", – говорит изобретатель батарей-жалюзи Евгений Ерик.

А это солнечный парк Бхадла – так называется самая крупная индийская солнечная электростанция. Общая площадь всех панелей: около 40 квадратных километров. Проектная мощность Бхадлы больше двух тысяч Мегаватт электроэнергии. Для сравнения, самый большой ядерный реактор в мире, который стоит в Китае, выдает чуть больше полутора тысяч. Эта солнечная электростанция развеяла еще один популярный миф. Считалось, что панели нельзя устанавливать в пустыне, потому что их засыплет песком, а для очистки будет нужно слишком много воды. Так вот: индийские панели песком не засыпало – их чистят роботы.

"Нашим роботам не нужна вода. Они оснащены мягкими щетками из микрофибры и воздуходувом. Такой способ очистки не повреждает панели. Кроме того, роботам не нужна забота оператора. Они работают в автоматическом режиме", – рассказал соучредитель компании по производству роботов Эран Меллер.

Энергия из космоса

Фантазии инженеров нет границ. Во Франции огромную солнечную электростанцию создали прямо на глади заполненного водой карьера. В Китае солнечные панели установили на склонах десятка гор. А в Австрии придумали панели в виде цветка, который раскрывается лишь днем и поворачивается вслед за солнечными лучами. Но изобретательнее всех оказались американские военные: они предложили собирать солнечную энергию прямо в космосе.

"В будущем мы планируем создать целую систему солнечных батарей, развернутых на спутниках. Это позволит обеспечить энергией любую военную часть, вне зависимости от ее расположения и характера выполняемых задач. Возможно излишки энергии будут использованы в мирных целях", – сказала генерал-майор ВВС США, командующая исследовательской лабораторией Хизер Л. Прингл.

Программа "Наука и техника" на РЕН ТВ рассказывает о последних достижениях науки, показывает невероятные технические новинки и дает самые фантастические прогнозы о том, каким станет мир будущего.