Transfer technologii kosmicznych – fotowoltaika

0

W dniach  14-15 marca 2011 roku w Warszawie odbyło się szkolenie z fotowoltaiki. Celem szkolenia było przybliżenie sposobów pozyskiwania energii ze Słońca.

Słońce to największe źródło energii znajdujące się w pobliżu Ziemi. W obecnych czasach ciągle rozwijane są technologie pozwalające zamieniać energię słoneczną na energię elektryczną (fotowoltaika) lub cieplną (kolektory słoneczne) w jak najbardziej efektywny sposób. Pole do popisu jest wciąż ogromne. Obecnie maksymalna sprawność, jaką uzyskano w przypadku fotowoltaiki jest mniejsza niż 30%. Prognozuje się, iż rozwój technologii słonecznych będzie równie intensywny jak rozwój  technologii komputerowych.

Na szkoleniu spotkali się architekci, projektanci, konstruktorzy, a także inwestorzy oraz studenci zainteresowani odnawialnymi źródłami energii.

Trochę historii: Po raz pierwszy efekt fotoelektryczny został zaobserwowany przez Edmunda Bequerela w 1839 roku. Pierwszy moduł fotowoltaiczny został zbudowany w 1954 roku w laboratorium Bella, natomiast w latach 60-tych XX wieku w USA fotowoltaika została użyta jako źródło zasilania dla satelitów. Dzięki zastosowaniu w technologiach kosmicznych fotowoltaika znacząco się rozwinęła, stała się niezawodna, a jej koszty znacznie się zmniejszyły. Wraz ze zmniejszeniem kosztów stawała się coraz bardziej popularna w zastosowaniach naziemnych, od kalkulatorów poprzez światła ogrodowe, lampy drogowe, układy zasilania w gospodarstwach  domowych aż do elektrowni słonecznych.

Ogniwa słoneczne są dobrym przykładem udanego transferu technologii kosmicznych. Liczba ich zastosowań rośnie, a wraz z nią rozwijają się technologie wytwarzania. Na szkoleniu można było poznać wiele szczegółów dotyczących technologii wytwarzania fotoogniw, na przykład z krzemu monokrystalicznego czy amorficznego. Ciekawym rozwiązaniem są technologie cienkowarstwowe: dzięki nim fotoogniwa można stosować na powierzchniach elastycznych oraz zakrzywionych.

Warto wspomnieć o mobilnych zastosowaniach takich jak samolot Solar Impluse,  czyli szwajcarski samolot za skrzydłami pokrytymi panelami słonecznymi z monokryształów krzemu, który w lipcu  2010 roku latał nieprzerwanie przez 26 godzin. Interesującą konstrukcją poruszającą się po wodzie jest katamaran Turanor PlanetSolar, dla którego dzisiejszy dzień to 177 dzień rejsu dookoła świata. Dwa powyższe przykłady to pomysły szwajcarskie. W Polsce w tej dziedzinie również  dużo się dzieje: na Politechnice Gdańskiej budowane są łodzie słoneczne – zeszłym roku załoga na gdańskiej łodzi zajęła w Holandii pierwsze miejsce na Międzynarodowych Regatach Łodzi Napędzanych Energią Słoneczną. W Polsce opracowywane są również samoloty podobne do Solar Impulse – w Instytucie Lotnictwa projektowany jest samolot Phoenix, który ma latać  w stratosferze, czyli na wysokości ponad 12 km. Najbardziej jednak dla nas interesujące są zastosowania w życiu codziennym: wiele  gospodarstw domowych  już  „pobiera prąd ze Słońca”,  korzystając przy tym z czystej energii. Na szkoleniu można było dowiedzieć się, w jaki sposób projektuje się takie instalacje, jakie czekają nas problemy montażowe oraz eksploatacyjne, a także zobaczyć wyniki testów z komory termicznej, w której symuluje się warunki odpowiadające pięcioletniej eksploatacji paneli.

Odpowiedni dobór paneli to połowa sukcesu w projekcie, równie ważny jest odpowiedni dobór akumulatorów. Nad nimi także trwają intensywne pracę.

Wytwarzanie energii to tylko jedna strona medalu. Na szkoleniu można było również dowiedzieć się o mechanizmach wsparcia oraz rodzajach dofinansowania, jakie można otrzymać przy inwestycjach w fotowoltaikę, jako że stosowanie odnawialnych źródeł energii jest jednym z priorytetów Unii Europejskiej.

Podsumowując, obecna technologia jest wciąż niedoskonała (nawet panele słoneczne użyte na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej mają tylko 12% sprawności, a te na łazikach Spirit i Opportunity – 26%), a jednocześnie droga. Z drugiej strony możliwości jej rozwoju są ogromne i z roku na rok widoczny jest coraz większy postęp.

Najbliższe szkolenie już 7-8 kwietnia 2011 w Katowicach, a najbliższe targi branżowe – 4-8 kwietnia w Hanowerze.

Zapisy na szkolenia: http://pv.pl/

Źródła: pv.pl, ESA, NASA, Instytut Lotnictwa, PlanetSolar, SolarImpulse, Korab

Katamaran Turanor PlanetSolar (Credit: PlanetSolar) Astronauta Scott Parazynski naprawiający panele słoneczne na ISS podczas misji STS-120 (Credit: NASA)

Share.

Comments are closed.