Eine neue Idee verstehen: Wird sie alternative Energie populär machen und dazu beitragen, Strom zu sparen?
WUNDERFLIESEN
Elon Musk hat den Beginn der Bestellung von Solarfliesen angekündigt. Dieser Vorschlag hat Millionen von Hausbesitzern auf der ganzen Welt in den Bann gezogen und ist mit einer Revolution auf dem Baumarkt behaftet. Denn jetzt können Sie für das gleiche Geld entweder nur ein Dach kaufen oder Sie können das gleiche Dach kaufen, das aber auch Strom erzeugt. Solarfliesen kosten ungefähr das gleiche wie Standardkeramikfliesen. Fantastische Berechnungen werden auf der Website von Tesla Motors veröffentlicht, Elon Musks Lieblings-Idee. 30 Jahre lang (solange die Garantie gültig ist) kann das Solardach eines Standardhauses Strom für 52.900 USD erzeugen (siehe Abbildung). Dies reicht aus, um eine Superspeicher-PowerWall zu installieren (Sie müssen irgendwo Solarkilowatt speichern) und sich wie eine absolut freie Person zu fühlen! Von nun an sind Sie nicht mehr auf Unternehmen angewiesen,die Ihnen Gas, Wärme und Strom verkaufen. Sie erhalten fast alle Vorteile der Zivilisation kostenlos!
Das Schema einer einzigartigen Solarbatterie. Foto: DMITRY POLUKHIN / kp.ru.
Die Wirtschaft wird tief sein
Wie es funktioniert? Welches Know-how nutzte Musk? Mit diesen Fragen wandten wir uns an Pavel Troshin, Professor am Skolkovo-Institut für Wissenschaft und Technologie (Skoltech).
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- Grundsätzlich gibt es hier keine technologische Revolution - erklärt Pavel Anatolyevich. - Es basiert auf HIT-Solarmodulen, die von Panasonic hergestellt werden. Die Idee, Paneele als Dachmaterial für Privathäuser zu verwenden, ist ebenfalls nicht neu. Solche Projekte wurden jedoch nicht sehr verbreitet. Das Neue an Musks Ansatz ist, dass sie Sonnenkollektoren in Form von Fliesen herstellten. Das ist bequem. Weil die Vorteile recht anständig sind: Wir sparen sowohl Material als auch Arbeit. Denn im Standardschema bedecken wir zuerst das Dach mit Ziegeln oder anderem Standardmaterial und bringen dann Sonnenkollektoren an, die anständig stehen und viel wiegen, wodurch die gesamte Struktur schwerer wird …
Musk sagt, dass dieser Schritt die Solartechnologie populär machen wird. Schließlich machen Sonnenkollektoren jetzt Technikfreaks oder Fans von grüner Energie mehr Spaß
- Hier wird alles durch einfache Berechnung gelöst. In den meisten Regionen haben wir 12 Stunden Tageslichtstunden mit einer durchschnittlichen Lichtleistung von 50 Prozent der Spitzenleistung. Wenn das Dach 20 qm ist. In m Paneelen (laut Statistik ist dies die durchschnittliche Fläche, die in Häusern in den USA installiert ist) erhalten wir 2 Kilowatt - dies ist die Leistung eines durchschnittlichen Wasserkochers oder einer schwachen elektrischen Heizung. Wir können ungefähr 20 kWh pro Tag ansammeln. Die Frage ist: ist es genug oder nicht? Wenn zum Heizen des Hauses, dann definitiv nicht genug.
Warten Sie, aber 20 Meter ist ein sehr kleines Dach, und wenn Sie 100 Meter pflastern - mit Ziegeln?
- Erstens hat das Dach eine sonnige und keine sonnige Seite, wo es sinnlos ist, Paneele zu installieren. Zweitens, wenn Sie ein Dach von 100 Metern haben, dann ist die Fläche des Hauses 200 - 300 Meter. Folglich steigen die Heizkosten proportional. In Bezug auf die Energieerzeugung gibt es keinen grundsätzlichen Unterschied zwischen einem Flachbildschirmhaus und einem Solarfliesenhaus (der Unterschied besteht, wie oben erwähnt, darin, dass Sie Material und Arbeit sparen. - Ed.). Im besten Fall ist dies der gleiche Wirkungsgrad von 20% und die gleiche Fläche. Weil Musk das Hauptproblem nie lösen konnte …
Welcher?
- Dies ist natürlich ein Energiespeicher.
Was ist mit Musks Superakkumulatoren?
- Die Akkumulation von Elektrizität in Lithium-Ionen-Batterien ist die häufigste und immer noch sehr teure Technologie. Lithium-Garantie
Ionenbatterien überschreiten nicht mehrere Jahre. Und die Gesamtkosten sind oft höher als der Preis für Sonnenkollektoren. Die Panels arbeiten 20 und 30 Jahre und die Laufwerke müssen in 5 Jahren ausgetauscht werden. Das Problem der Energieeinsparung führt dazu, dass die Autonomie eines solchen Hauses sehr bedingt wird - Sie "hängen immer noch am Netzwerk".
Was bedeutet das?
- Sonnenkollektoren werden in Ländern, in denen Sonnenenergie nicht gespeichert, sondern in das allgemeine Stromnetz heruntergeladen werden kann, aktiv eingesetzt und zahlen sich aus. Tagsüber, wenn alle arbeiten und niemand zu Hause ist, erzeugen wir Energie mit Sonnenkollektoren, pumpen sie in das Netzwerk und werden dafür bezahlt. Abends nehmen wir es aus dem Netzwerk, zahlen aber weniger Geld. Dieser sogenannte grüne Vorzugstarif wird in einer Reihe von Ländern eingesetzt, um die Entwicklung der Solarenergie zu fördern. In Europa wurde dieser Tarif jedoch seit mehreren Jahren gestrichen.
Aus welchem Grund?
- Weil beispielsweise in Deutschland an einem sonnigen und windigen Tag alternative Energie mehr Energie erzeugt, als das Land verbrauchen kann. Und mehr als es in bestehenden Energiespeichersystemen ansammeln kann. Es stellt sich als absurde Situation heraus - Deutschland ist gezwungen, Energie außerhalb des Landes zu verbrauchen und auch seinen Nachbarn extra zu zahlen, um diesen Strom zu beziehen. Wie ich bereits sagte, besteht das Paradox der alternativen Energie, zumindest in Europa, darin, dass sie auf das Problem der Energiespeicherung gestoßen ist. Heutzutage ist die einzige billige Möglichkeit, Energie im industriellen Maßstab zu speichern, einen Bergsee zu nehmen und dort Wasser zu pumpen, wenn Sie einen Energieüberschuss haben. Wenn diese Energie zurückgenommen werden muss, fließt das Wasser aus dem See zur Turbine und erzeugt wieder Energie. Aber es ist klardass es nicht viele solcher Orte in Deutschland oder anderswo in Europa gibt.
Sind Sie skeptisch gegenüber Solarenergie?
- Nicht wirklich. Seit etwa 100 Jahren aktiver Nutzung hat die Menschheit mehr als die Hälfte ihrer Reserven an fossilen Kohlenwasserstoffen aufgebraucht. Warum? Nur weil mehr als 50% der weltweiten Energie durch Verbrennung von Öl und Gas erzeugt wird, weitere 30% aus Kohle, entfallen etwa 7% auf die Kernenergie, und der Gesamtbeitrag alternativer Energiequellen dürfte 2% nicht überschreiten. Wenn wir den Ressourcenverbrauch nicht ändern, werden wir in 100 - 150 Jahren alle Kohlenwasserstoffreserven verbrennen. Daher ist der Übergang zu alternativer Energie unvermeidlich. Aus meiner Sicht werden lokale Lösungen wie Solarfliesen die Situation jedoch nicht grundlegend ändern. Die Zukunft liegt in effizienten Speichersystemen für große Energiemengen und großen Solarkraftwerken. Ein gutes Beispiel ist ein Kraftwerk, das kürzlich in Dubai eröffnet wurde. Es erzeugt Strom zu einem Preis von etwa 4 bis 5 Cent pro Kilowatt. Es ist billiger als Energie aus fossilen Quellen zu beziehen.
WAS IST IN RUSSLAND?
Skolkovo erfindet eine "Volksbatterie"
Ist ein solares Schaffell in unseren Breiten die Kerze wert?
Entgegen der landläufigen Meinung, dass das Wetter in Russland für solche Unternehmungen zu düster ist, scheint die Sonne tatsächlich für alle gleich.
„Sie wissen, dass Deutschland eines der Flaggschiffe alternativer Energie ist“, sagt Professor Troshin. - Gleichzeitig sind Deutschland und der Mittelstreifen Russlands in Bezug auf die durchschnittliche Sonneneinstrahlung durchaus vergleichbar. Aber in Russland gibt es viele natürliche Ressourcen und die Menschen denken nicht darüber nach, was in 100 Jahren passieren wird. Die andere Seite der Medaille ist, dass in Russland ein bedeutender Teil des Territoriums jenseits des Urals keine zentralisierte Elektrifizierung hat. Alternative Energie bietet diesen Regionen unbestreitbare Vorteile.
Im Allgemeinen kann das Aufkommen grundlegend neuer Technologien die Situation verändern. Ich meine hier nicht Elon Musk. Es gibt bestimmte Entwicklungen im Zusammenhang mit Perowskit (einem in Russland entdeckten Seltenerdmineral - Hrsg.). Solarbatterien, die derzeit weltweit aktiv untersucht werden, und wir entwickeln sie auch aktiv bei Skoltech. Dieses Know-how wird die Kosten von Solarzellen im Vergleich zu Silizium um ein Vielfaches senken und gleichzeitig deren Effizienz erhalten. Wenn diese Technologie tatsächlich auf den Markt kommt, kann sie mit traditionellen fossilen Energiequellen konkurrieren.
YAROSLAV KOROBATOV
