1

Тема: Солнечные батареи и т.п.

Созданы солнечные батареи на основе графена с рекордными характеристиками

17 января 2014 Сергей Карасёв

Испанским исследователям из Университета Хоме совместно с американскими коллегами из Оксфордского университета удалось разработать фотогальванические элементы, обладающие уникальными характеристиками.

http://www.3dnews.ru/assets/external/illustrations/2014/01/15/795225/solar1.jpg
Сообщается, что в основу разработки положены оксид титана и графен, играющие роль коллектора заряда, а также перовскит, выполняющий функции поглотителя солнечных лучей. Отметим, что перовскит — сравнительно редкий для поверхности Земли минерал, титанат кальция (CaTiO3).

Утверждается, что коэффициент полезного действия полученных солнечных батарей достигает 15,6%. Это рекордный показатель для элементов данного типа, в составе которых не применяется кремний.

Ещё одним преимуществом предложенной технологии является относительно небольшая температура изготовления: формирование слоёв фотогальванических элементов происходи при 150 градусах Цельсия. А это означает, что в случае организации массового выпуска станет возможным существенное снижение производственных затрат и, как следствие, значительное сокращение сроков окупаемости солнечных батарей.

Вот без ложки дегтя никак нельзя, если техпроцесс дешевый то "редкий для поверхности Земли минерал"

Если бы вы смогли надрать задницу человеку, виновному в большинстве ваших бед,
вы бы как минимум неделю не смогли бы на ней сидеть.

Поделиться

2

Re: Солнечные батареи и т.п.

Графен к сожалению пока не умеют получать в больших кол-вах. Если нужны небольшие кусочки, для силовых транзисторов например, то такие уже есть в продаже( и сам графен и изделия на его основе). А для солнечных батарей необходимы большие по площади куски. Пока в них слишком много дефектов. И решить эту проблему пока не удается.
Любые функциональные применения начнутся только после того как начнут получать конструкционные материалы на основе графена. Для конструкционных материалов не так критичны дефекты. И наладка производства конструкционных материалов снизит стоимость и обеспечит необходимый задел по технологиям, которые смогут обеспечить  функциональное применение( солнечные батареи, микроэлектроника, датчики и т.д.). А пока мы не видим самолеты из композитов упрочненными графеновыми волокнами( а такие уже имеются), говорить о солнечных батареях с КПД в 20%( что на самом деле не много, рекорд больше 40%) рано.

Поделиться

3

Re: Солнечные батареи и т.п.

Все упирается в КПД/цена те что 40% и выше слишком дорогие для массового рынка, но как вы описали с графеном дела обстоят не лучше.

Если бы вы смогли надрать задницу человеку, виновному в большинстве ваших бед,
вы бы как минимум неделю не смогли бы на ней сидеть.

Поделиться

Re: Солнечные батареи и т.п.

Ну, раз тема называется "Солнечные батареи и т.п.", запощу сюда.

МОЩНЕЙШАЯ ВЕТРОВАЯ ТУРБИНА   
Датская компания Vestas сообщила о начале работы самого мощного в мире ветряка с размахом лопастей, эквивалентным площади трех футбольных полей.
Речь идет о прототипе V164, установленном в Датском национальном центре тестирования больших ветровых турбин в Остерилде. Турбина мощностью 8 МВт – флагманский продукт совместного предприятия Vestas и Mitsubishi Heavy Industries, который потенциально может обеспечивать электроэнергией 7500 европейских домохозяйств. Серийное производство таких турбин при наличии достаточного спроса может быть налажено в 2015 году.
Самой мощной ветровой турбиной на рынке в настоящее время является 7,5-мегаваттная E-126, производимая немецкой Enercon.

http://www.popmech.ru/article/14848-mos … a-turbina/

Честь Родины отстаивают на борту крейсера, а не на палубе яхты.

Поделиться

5

Re: Солнечные батареи и т.п.

В США была запущена крупнейшая в мире солнечная электростанция башенного типа

http://www.3dnews.ru/804144/#52fe747fb4182e58428b4584
15.02.2014 [12:00], Константин Ходаковский

Огромная солнечная электростанция, использующая около 350 тысяч зеркал для отражения солнечных лучей, начала поставлять электричество потребителям в Калифорнии. Избыток солнечного тепла в Южной Калифорнии американцы решили использовать — в четверг в этом штате начала работать крупнейшая в мире солнечная электростанция башенного типа.
http://www.3dnews.ru/assets/external/illustrations/2014/02/14/804144/01.jpg
Строительство электростанции началось в октябре 2010 года

Электростанция Ivanpah Solar Electric Generating System, которой совместно владеют NRG Energy, Google и BrightSource Energy, может вырабатывать до 392 мегаватт энергии по проектной мощности. По словам NRG Energy, этого достаточно, чтобы обеспечить на год экологически чистой электроэнергией 140 тысяч домохозяйств в Калифорнии или избежать выбросов углекислого газа массой 400 тысяч тонн в год (это равнозначно удалению с дорог страны 72 тысяч бензиновых легковых автомобилей).
http://www.3dnews.ru/assets/external/illustrations/2014/02/14/804144/02.jpg
Температура вокруг башен Ivanpah Solar Electric Generating System может достигать 600 градусов Цельсия


Станция занимает площадь более 1300 гектаров федеральной земли и расположена в пустыне Мохаве. Она, как уже отмечалось, включает порядка 350 тысяч управляемых программно зеркал (гелиостатов), которые концентрируют солнечные лучи на резервуары с водой, расположенные на вершинах огромных 140-метровых башен.
Сфокусированные солнечные лучи превращают воду в резервуарах в пар, которая приводит в движение турбогенератор, вырабатывающий экологически чистую энергию. Электростанции башенного типа позволяют достичь довольно высокого показателя преобразования энергии (около 20%) и высоких рабочих мощностей.
http://www.3dnews.ru/assets/external/illustrations/2014/02/14/804144/03.jpg
Гелиостаты, направляющие солнечный свет на вершину башен электростанции для производства электричества

Для Google, которая вложила в проект $168 миллионов (из общих $2,2 млрд), инвестиции в экологически чистые источники энергии не являются принципиально новым шагом. Интернет-гигант активно вкладывает средства в ряд проектов использования энергии ветра и Солнца — в настоящее время, как сообщает компания, из возобновляемых источников энергии она покрывает более 34% потребностей своих центров обработки данных.
Впрочем, хотя создавшие электростанцию компании всячески подчёркивают преимущества экологически чистой энергии, строительство подобных сооружений ставит новые вопросы относительно вреда для окружающей среды. Например, как сообщает Wall Street Journal, некоторые птицы, пролетающие сквозь насыщенное тепло вокруг башен (температура близ них может достигать 600 градусов Цельсия), умирают или опаляют свои перья. Соответствующие органы штатов и федерального правительства США начали исследование влияния электростанции на птиц — через два года должны быть опубликованы результаты.

[видео]

Отредактировано BSV (15.02.2014 13:19:16)

Если бы вы смогли надрать задницу человеку, виновному в большинстве ваших бед,
вы бы как минимум неделю не смогли бы на ней сидеть.

Поделиться

Re: Солнечные батареи и т.п.

Не, ну в Штатах ладно, там понятно, но в Афгане...

Честь Родины отстаивают на борту крейсера, а не на палубе яхты.

Поделиться

Re: Солнечные батареи и т.п.

Hermes пишет:

Графен к сожалению пока не умеют получать в больших кол-вах. Если нужны небольшие кусочки, для силовых транзисторов например, то такие уже есть в продаже( и сам графен и изделия на его основе). А для солнечных батарей необходимы большие по площади куски. Пока в них слишком много дефектов. И решить эту проблему пока не удается.
А пока мы не видим самолеты из композитов упрочненными графеновыми волокнами( а такие уже имеются), говорить о солнечных батареях с КПД в 20%( что на самом деле не много, рекорд больше 40%) рано.

А вот Вам ссылочка http://gigaom.com/2013/09/30/how-do-you … g-presses/
По наводке отсюда http://solar-front.livejournal.com/89290.html

Честь Родины отстаивают на борту крейсера, а не на палубе яхты.

Поделиться

8

Re: Солнечные батареи и т.п.

Специалисты Samsung Electronics совершили прорыв, который ускорит коммерческое использование графена

Компания Samsung Electronics объявила о революционно новом методе получения графена, который, как утверждается, существенно ускорит переход к коммерческому использованию этого уникального материала, идеально подходящего для электронных устройств.

Разработка была выполнена специалистами института передовых технологии Samsung (Samsung Advanced Institute of Technology, SAIT) в сотрудничестве с их коллегами из университета Сонгюнгван в Сеуле.

По словам одного из участников проекта, это один из наиболее важных прорывов в исследованиях графена.

Не вдаваясь в подробности метода, источник сообщает, что с его помощью удается формировать цельные кристаллы графена по площади равные пластинам кремния, используемым в полупроводниковом производстве.

К преимуществам графена над кремнием, наиболее широко используемым сейчас полупроводниковым материалом, относится в сотни раз более высокая подвижность электронов. По прочности графен превосходит сталь, обладает высокой теплопроводностью и является гибким. Все это позволяет рассматривать графен в качестве материала, который в перспективе будет использоваться в гибких экранах, носимых и других перспективных электронных устройствах.

Подробнее: http://www.ixbt.com/news/hard/index.sht … z2y5LBQLsX

Если бы вы смогли надрать задницу человеку, виновному в большинстве ваших бед,
вы бы как минимум неделю не смогли бы на ней сидеть.

Поделиться

9

Re: Солнечные батареи и т.п.

Создан материал для теплового аккумулятора
http://lenta.ru/news/2014/04/14/photoswitching/

Ученые из Массачусетского технологического института (МТИ) и Гарвардского университета создали материал, способный хранить солнечное тепло. Работа ученых опубликована в журнале Nature Chemistry, а краткое содержание доступно на сайте МТИ.

Исследователи создали материал, способный хранить солнечную энергию и выдавать ее в тепловой форме. Авторы использовали для этого молекулы азобензола, специальным образом упакованные с помощью углеродных нанотрубок (свернутых в цилиндр многослойных графеновых плоскостей).

Молекулы азобензола выполняют роль фотопереключателей. Они могут под действием солнечного света поглощать энергию и переходить в стабильное состояние, сохраняющееся продолжительное время. Затем, под воздействием света или электрического тока, молекулы азобензола могут быть возвращены в исходное состояние с высвобождением тепловой энергии, запасенной ранее в форме энергии химических связей.

Авторы исследования считают, что их работа найдет применение в случаях, когда преобразованная солнечная энергия необходима в тепловой форме. Созданный материал хранит энергию и отдает ее в тепловой форме, и может использоваться в качестве тепловых аккумуляторов. Кроме того, полученный материал возможно использовать повторно, что является большим преимуществом перед невозобновляемыми источниками тепловой энергии.

Если бы вы смогли надрать задницу человеку, виновному в большинстве ваших бед,
вы бы как минимум неделю не смогли бы на ней сидеть.

Поделиться

10

Re: Солнечные батареи и т.п.

Электричество для бедных
Изобретен революционный источник электроэнергии — зеленый.
В условиях нарастающего дефицита дешевых источников энергии многие исследовательские группы занимаются поисками методов ее получения фактически «из ниоткуда»
Один из таких методов удалось обнаружить специалистам голландской компании Plant-e.
Для получения электроэнергии было решено использовать один из побочных продуктов фотосинтеза — процесса, протекающего в живых растениях. Как говорится в пресс-релизе, такой метод электроснабжения пригодится тем людям, которые живут на значительном удалении от благ цивилизации.
Технология Plant-e заключается в следующем.
Растения особого вида высаживаются в специальные пластиковые контейнеры, площадь которых равна приблизительно четверти квадратного метра. Эти растения интенсивно растут и за счет процессов фотосинтеза вырабатывают некоторые виды сахаристых соединений. Их количество существенно превышает потребности самого растения в сахаре, поэтому его излишки «сбрасываются» через корневую систему обратно в субстрат.
Сахар из почвы достаточно активно реагирует с атмосферным кислородом, и в ходе протекающей химической реакции образуется множество свободных электронов.
Вырабатываемого при этом электричества, «собранного» электродами в почве, достаточно для того, чтобы обеспечить потребности светодиодных осветительных приборов, точек доступа Wi-Fi или зарядки аккумуляторных батарей мобильных электронных устройств.
Используя эту технологию, Plant-e в ноябре 2014 года начала реализацию программы Starry Sky. В ее рамках при помощи энергии, получаемой от растений, в городе Вагенинген и пригороде Амстердама уже запитано около 300 уличных фонарей, несколько Wi-Fi-хотспотов и точек зарядки мобильных телефонов.
Владельцы компании надеются, что такая экологически чистая биотехнология получения электричества найдет применение в бедных регионах земного шара, которые удалены от центров цивилизации.

http://professionali.ru/Soobschestva/pr … ja-bednyh/

Честь Родины отстаивают на борту крейсера, а не на палубе яхты.

Поделиться

11

Re: Солнечные батареи и т.п.

Рекордно эффективный двигатель для электрических самолетов
Компания Siemens представила всеобщему вниманию новый тип электродвигателя, который, исходя из значений показателей его эффективности, можно назвать рекордсменом среди электрических двигателей. Этот двигатель весит всего 50 килограмм, а выдаваемая им мощность составляет 260 кВт, что приблизительно в пять раз больше мощности сопоставимых по весу и габаритам обычных электродвигателей промышленного назначения.
Электродвигатели промышленного назначения, имеющие сопоставимые с новым двигателем показатели мощности, обычно имеют соотношение мощности к весу на уровне 1 кВт на один килограмм. Электродвигатели, используемые в электрических и гибридных автомобилях, имеют значение этого соотношения на уровне 2 кВт на один килограмм.
Соотношение веса к мощности у нового электродвигателя Siemens составляет больше 5 кВт на один килограмм, что превышает аналогичный показатель даже турбореактивных двигателей. Электродвигатель может вращаться со скоростью практически от 0 до 2.5 тысяч оборотов в минуту, что позволяет устанавливать пропеллер прямо на его вал без необходимости использования промежуточного редуктора. И один такой двигатель может без особых затруднений поднять в воздух самолет с взлетным весом до двух тонн.
Согласно информации от компании Siemens, им удалось получить рекордные показатели эффективности при помощи передовых методов моделирования, за счет существенного снижения габаритов, веса каждой детали и компонента системы.
«Такие новшества позволят нам построить целый ряд гибридных и электрических самолетов, предназначенных для перевозки от одного до четырех пассажиров» — рассказывает Франк Антон (Frank Anton), глава отдела eAircraft компании Siemens Corporate Technology,— «А использованные нами технологии и конструкторские решения, позволят нам разработать и изготовить новые электродвигатели, обладающие большей мощностью, но сохранившие на прежнем уровне значение соотношения мощности к весу. А такие двигатели, в свою очередь, уже смогут поднимать в воздух средние авиалайнеры, способные перевозить от 50 до 100 пассажиров».
Согласно планам компании Siemens новый электродвигатель примет участие в летных испытаниях в конце 2015 года.
И в заключение следует отметить, что некоторые технологии, использованные в создании нового электродвигателя, были взяты от электрического привода мощностью в 60 кВт, который был установлен на экспериментальном самолете DA36 E-Star 2, над созданием которого работали специалисты компаний Siemens, Airbus и Diamond Aircraft.

http://professionali.ru/Soobschestva/pr … gn=6-04-15

Они хотят сказать, что добились столь существенного увеличения удельной мощности только за счёт более рациональной конструкции и применения облегчённых материалов? Круто, круто...

Честь Родины отстаивают на борту крейсера, а не на палубе яхты.

Поделиться

12

Re: Солнечные батареи и т.п.

Солнцелет Solar Impulse 2 побил рекорд нахождения самолета в небе
«Нефть России», 04.07.15, Москва, 00:11   
Самолет Solar Impulse 2 на солнечных батареях впервые преодолел путь длиной 8 тыс. км. Это рекорд не только по продолжительности и дальности перелета, но и по нахождению воздушного судна в небе
Самолет на солнечных батареях Solar Impulse 2, вылетевший из Японии, благополучно приземлился на Гавайских островах, сообщает Би-би-си. Швейцарский пилот Андре Боршберг приземлил воздушное судно в аэропорту Калаелоа в 16:00 по Гринвичу (18:00 мск).
Solar преодолел путь над Тихим океаном в 8 тыс. км за 118 часов. Оба показателя являются рекордами для пилотируемых летательных аппаратов, работающих на солнечных батареях. Полет также побил рекорд по продолжительности нахождения самолета в небе без подзаправки. Предыдущий рекорд принадлежал Стиву Фоссету, который в 2006 году провел за штурвалом своего одноместного самолета 76 часов.
Через несколько дней коллега Боршберга — пилот Бертран Пиккар — сядет за штурвал Solar Impulse и полетит в город Феникс, штат Аризона. Этот сегмент будет почти в два раза короче того, который пролетел Боршберг, — около 4,5 тыс. км — на него пилоту придется потратить четверо суток. Перед следующим вылетом команда Solar Impulse проверит техническое состояние воздушного судна. Также надо будет дождаться отмашки метеорологов о благоприятных для перелета погодных условиях.
Планируется, что из Феникса Solar Impulse 2 полетит в Нью-Йорк, а потом пересечет Атлантику и завершит кругосветное турне в точке его старта — в ОАЭ.
Solar Impulse 2 начал свое кругосветное путешествие, чтобы установить рекорд для самолетов на солнечных батареях, из аэропорта Абу-Даби 9 марта 2015 года. Самый длинный сегмент — перелет на Гавайи из китайского Нанкина — оказался более трудными, чем планировалось изначально. Сначала команда долго ждала вылета из-за неблагоприятных погодных условий. Затем, когда Боршберг уже вылетел в Калаелоа, из-за надвигающегося погодного фронта ему пришлось сесть в японской Нагое.

http://www.oilru.com/news/468160/

Честь Родины отстаивают на борту крейсера, а не на палубе яхты.

Поделиться

13

Re: Солнечные батареи и т.п.

Солнечные станции сравнялись с АЭС по выработке электричества в Германии
https://meduza.io/news/2015/08/09/solne … v-germanii

Если бы вы смогли надрать задницу человеку, виновному в большинстве ваших бед,
вы бы как минимум неделю не смогли бы на ней сидеть.

Поделиться

14

Re: Солнечные батареи и т.п.

Интересная картинка и любопытные данные:

http://ic.pics.livejournal.com/einstitut/54126585/40917/40917_600.png

По данным Европейской ассоциации ветроэнергетики средняя мощность современного материкового ветряка в Европе сегодня – 2,2 МВт. Он позволяет производить в среднем за год 4702 МВт*ч электроэнергии. КИУМ – 24%. Средняя морская (offshore) турбина обладает мощностью 3,6 МВт и вырабатывает 12961 МВт*ч в год. КИУМ здесь сопоставим с традиционной энергетикой– 41% (использование мощности в сегодняшних энергосистемах как правило не превышает 50%).
Взято отсюда http://slanceviy-glas.livejournal.com/3 … tml#cutid1

Честь Родины отстаивают на борту крейсера, а не на палубе яхты.

Поделиться

15

Re: Солнечные батареи и т.п.

Многоэтажное здание с положительным энергетическим балансом (plus energy building) Образец энергетической санации (реконструкции)
Здание с положительным энергетическим балансом (plus energy building) производит за год больше энергии, чем потребляет. Положительный энергетический баланс не следует путать с автономией. Речь идет именно о среднегодовом превышении производства энергии над её потреблением. Таких зданий уже достаточно много, но в «индивидуальном сегменте». Минимизация энергетических затрат на все нужды (отопление, ГВС, освещение и т.д.) в сочетании с установленной на кровле и/или фасаде солнечной электростанцией позволяет обеспечить превышение поступления энергии над её расходом. В то же время достижение плюсового энергетического баланса для больших, многоэтажных зданий является сверхсложной задачей, поскольку площади кровли и фасада как правило недостаточно для выработки достаточного количества электричества.
Эта задача решена в здании Технического университета Вены, которое считается первым офисным зданием plus energy. Опыт ценен еще и тем, что это – не новое строительство. Было реконструировано 11-ти этажное здание общей площадью более 13000 м2, построенное в 70-х годах.

https://static.wixstatic.com/media/1b42a2_f0eeb6ed4b6d41efa9b3b657bdea3ba0.jpg/v1/fill/w_928,h_511,al_c,q_85,usm_0.66_1.00_0.01/1b42a2_f0eeb6ed4b6d41efa9b3b657bdea3ba0.jpg

Основным источником энергии является солнечная (фотоэлектрическая) электростанция мощностью 328 кВт, установленная на кровле и фасаде здания. Небольшое количество энергии производится современными лифтами (рекуперация электроэнергии). Избыток энергии направляется на энергоснабжение соседнего, также принадлежащего университету, здания. Недостаток электроэнергии покрывается из сети.
Здание подключено к местной системе центрального отопления. Дополнительно используется тепло, выделяемое компьютерными серверами.
Для охлаждения используется гибридная градирня, а также автоматизированное ночное проветривание.
Поддержание заданной температуры в помещениях обеспечивается с помощью встроенных в стяжки полов трубопроводов с жидкостью.
Основной задачей для достижения целей реконструкции являлась минимизация энергетических затрат здания, то есть повышение энергоэффективности. Для этих целей было применено мощное утепление ограждающих конструкций: фасад: 32 см. минеральной ваты, в результате чего его теплопроводность составила всего U = 0,088 Вт/(м2К), кровля: 10 см. ЭППС + 40 см. ППС, U = 0,064 Вт/(м2К) – такие показатели во много раз превосходят действующие Российские нормы для любого региона);
произведена замена оконных/стеклянных фасадный конструкций, в результате чего достигнута теплопроводность U = U = 0,57 Вт/(м2К);
минимизирована воздухопроницаемость (в результате измерений получена крайне низкая её величина: n50 = 0.09/h);
установлена вентиляционная установка с рекуперацией тепла и влаги;
установлены жалюзи для снижения энергозатрат на охлаждение;
теплоизолированы все трубопроводы.
В уже построенном здании сложной задачей является утепление основания (фундамента, пола первого этажа), которое во многих случаях осуществимо только изнутри. В данном случае использована высокоэффективная вакуумная теплоизоляция толщиной 2,5 см.
В результате проведенных мероприятий расчетная отопительная нагрузка здания составляет 9 Вт/м2, что соответствует критерию пассивного домостроения.
Каждый прибор/компонент, потребляющий энергию, был проанализирован на предмет энергетической оптимизации – начиная от кофеварки и заканчивая освещением путей пожарной эвакуации. Всего было оптимизировано примерно 9300 устройств.
Здание оснащено «умной» техникой, которая подстраивает системы жизнеобеспечения под потребности пользователей с помощью интеллектуальных алгоритмов управления. Здание самостоятельно пытается работать в режиме, позволяющем обеспечить положительный энергетический баланс.
В результате реконструкции расход первичной энергии зданием сократился с 803 кВт*ч/м2 в год, до 56 кВт*ч/м2, то есть более чем в 14 раз. В эту цифру входят абсолютно все энергетические затраты, производимые зданием (и в здании). При этом выработка энергии составляет 61 кВт*ч/м2, обеспечивая таким образом положительный энергетический баланс.

http://www.e-institut.ru/#!plus-energy- … -wien/cpjp

Честь Родины отстаивают на борту крейсера, а не на палубе яхты.

Поделиться