Компания Biwatt представила натрий-ионную аккумуляторную систему накопления энергии мощностью 155 кВт *ч (BESS) для коммерческих и промышленных заказчиков (C & I).
Китайский производитель накопителей энергии Biwatt представил продукт C&I на основе натрий-ионных элементов. Считается, что Powerlake I2 безопаснее, чем конкурирующие системы накопления энергии, поскольку его элементы термически инертны, то есть не воспламеняются.
Powerlake I2 — это универсальная система с накопителем энергии и инвертором, размещёнными в одном шкафу управления. Система рассчитана на стабильную работу даже при экстремальных температурах — от -30 до 55 °C. В случае отключения электроэнергии система может переключиться на автономную работу менее чем за 20 миллисекунд, обеспечивая бесперебойное электроснабжение.
Аккумулятор состоит из ячеек ёмкостью 230 Ач, соединённых в модули по 11 кВт·ч. Каждая система Powerlake-I2 содержит 14 модулей. Диапазон входного напряжения составляет от 448 В до 885 В. При температуре 25 °C, глубине разряда 80% и двухчасовой скорости заряда/разряда 0,5 «С» аккумулятор можно заряжать и разряжать до 6000 раз. Мощность разряда при скорости 0,5 С составляет 148 А, а максимальная мощность постоянного тока — 100 кВт. Выходное напряжение составляет 400 В.
Система с воздушным охлаждением может работать на высоте до 4000 м, начиная с 2000 м мощность снижается. Шкаф управления весит 2,2 тонны и имеет размеры примерно 1,6 м на 1 м на 2 м. Система с классом защиты IP54 защищена от внешних воздействий, но не подходит для установки на открытом воздухе.
Натриево-ионные аккумуляторы считаются интересной альтернативой литиевым системам. По словам производителей аккумуляторов, они обеспечивают высокую циклическую стабильность, более низкую стоимость и экологические преимущества, поскольку натрий доступен во всём мире в качестве сырья и потенциально может добываться более экологичным способом, чем литий.
Аккумулятор Challenger A12-65
Ученые разработали предварительную формулу для различных инструментов моделирования фотоэлектрических систем, которая может помочь рассчитать ожидаемую производительность солнечных электростанций, расположенных на холмистой местности. Тестирование на экспериментальной установке показало погрешность менее 3%.
Исследователи из Восточно-Западного университета Бангладеш разработали новый метод анализа бифасальных фотоэлектрических систем на наклонных участках. Новый метод представляет собой предварительную формулировку, которая затем вставляется в существующие модели моделирования фотоэлектрических систем, не учитывающие холмистую местность. «Полная переформулировка для бифасальных систем потребовала бы больших усилий, поэтому вместо этого мы предложили начальный этап расчёта, который можно использовать в сочетании с любой традиционной моделью фотоэлектрических систем», — рассказал автор исследования Мохаммад Райян Хан журналу pv magazine.
«Предлагаемый метод предполагает пересчёт траектории движения солнца и интенсивности излучения (прямого и рассеянного) в соответствии с тем, как они выглядят с наклонной поверхности, и ввод этих значений в обычную модель фотоэлектрических систем. Обновлённые входные данные гарантируют, что общие выходные данные будут соответствовать результатам для фотоэлектрической системы на наклонной поверхности, — заявили исследователи. — Таким образом, мы можем проектировать и анализировать фотоэлектрические фермы для любого наклона и ориентации без пересмотра какой-либо другой части существующих моделей фотоэлектрических систем».
Метод состоит из трёх частей: моделирование траектории движения Солнца по заданному холму; корректировка значений солнечного света; интеграция в существующие модели. На первом этапе глобальная координата поворачивается в соответствии с ориентацией и углом наклона склона. В результате получается изменённая траектория движения Солнца с точки зрения наклонной поверхности.
На втором этапе рассеянная горизонтальная освещённость (DHI) уменьшается в зависимости от угла обзора склона по отношению к небу, в то время как прямая нормальная освещённость (DNI) остаётся прежней. Новое значение DHI учитывает ограниченную освещённость холмистой поверхности по отношению к небу. На последнем этапе скорректированные углы падения солнечных лучей и углы наклона солнца вводятся в доступные модели фотоэлектрических систем, которые рассматривают их как плоскую поверхность.
Команда протестировала свою модель несколькими способами. Самостоятельная проверка показала, что в большинстве случаев погрешность составляет до 2%, а сравнение с программным обеспечением PVsyst, которое может учитывать наклон деревьев, дало аналогичные результаты. Наконец, команда также создала небольшую экспериментальную установку, включающую однопанельный массив, размещённый на восточном склоне холма с уклоном 20°. Панели были расположены параллельно склону на высоте 51,5 см и ширине 28,5 см.
«Этот эксперимент проводился на крыше Восточно-Западного университета в Дакке (23,8° северной широты, 90,4° восточной долготы) в течение 10 дней в феврале-марте 2022 года. «Выходная мощность измерялась каждые 2 минуты с 6:30 утра до 6:00 вечера, а затем суммировалась за день, чтобы получить ежедневную выходную мощность», — объяснила команда. «Мы использовали измеренную gобщую hоризонтальную iльтрафиолетовую (GHI) радиацию в качестве входных данных для комбинированной модели, чтобы смоделировать выходную мощность при той же конфигурации и местоположении. Сравнение выходной мощности нашей комбинированной модели с экспериментальной показало, что ежедневная погрешность составляет менее 3%».
Наконец, команда продемонстрировала свою модель, используя предварительную формулировку с помощью программного обеспечения для моделирования PV-MAPS. Они протестировали угол наклона в 20° на холме, обращённом на север, юг, восток или запад. Панель, односторонняя или двусторонняя, была установлена параллельно склону. При двустороннем моделировании они предполагали двусторонность, равную 1 (единице), и альбедо, равное 0,2. Эффективность всех панелей составила 16,8%, а высота панели и крепления — один метр.
Анализ показал, что, как и ожидалось, двусторонняя фотоэлектрическая система обеспечивает более высокую производительность: годовая выработка двусторонних фотоэлектрических систем на различных холмах составляет от 211,33 до 290,45 кВт·ч/м2 в год, а односторонней фотоэлектрической системы — от 187,18 до 259,72 кВт·ч/м2 в год.
«В целом, разработанная модель упрощает реализацию численных моделей для двусторонних панелей на наклонной поверхности. Модели для односторонних/двусторонних ферм, односторонних/двусторонних (с одним соединением и тандемных) следящих ферм и систем агрофотовольтаики теперь могут быть реализованы для соответствующих систем на наклонных поверхностях для прогнозирования и анализа», — заключила команда.
Новый подход был представлен в статье «Моделирование любой конфигурации двусторонних солнечных панелей на наклонной поверхности: обобщение с использованием предварительной формулировки», опубликованной в Energy Conversion and Management: X.
Аккумуляторная батарея Trojan T-875
На выставке Intersolar Europe в Мюнхене несколько компаний представили свои концепции высокоэффективных тандемных фотоэлектрических систем на основе перовскита. Ожидается, что первые модули будут доступны во второй половине года. Производители используют разные подходы.
Любой, кто прошёл по залам Intersolar Europe в Мюнхене с открытыми глазами, мог обнаружить, помимо стандартных модульных технологий, таких как Topcon и гетеропереход, двусторонние и с тыльными контактами, другие модули, которые не соответствуют мейнстриму и в настоящее время ждут прорыва. Особенно впечатляли цветные модули Megasol Morpho Color, которые были представлены не только в ярких блестящих цветах, но и в различных вариантах для крыш и фасадов. Швейцарский производитель также впервые представил свой новый белый солнечный модуль. По словам производителя, цветные модули могут выдавать до 94% мощности стандартных чёрных модулей.
Ожидается, что будущие тандемные модули будут набирать очки без потери производительности, но со значительным повышением эффективности. Прототипы от Oxford PV, Huasun, Microquanta, GCL и других компаний уже были представлены на выставке.
Компания Oxford PV уже прекратила производство перовскитовых тандемных модулей первого поколения и выпустит второе поколение во второй половине 2022 года. Ожидается, что эффективность модулей серии Centaur стандартного размера составит 25%. Согласно дорожной карте, в 2026 году будет выпущено третье поколение с эффективностью модулей 26%, сообщила журналу pv Лора Миранда Перес, директор по коммуникациям и устойчивому развитию. Ожидается, что гарантии на производительность модулей будут увеличиваться из года в год. На второе поколение уже распространяется 10-летняя гарантия, а на третье поколение планируется распространить 20-летнюю гарантию, — сказала Миранда Перес. Недавно компания объявила, что предоставила Trinasolar лицензию на коммерциализацию своей технологии на китайском рынке.
Компания Oxford PV использует тандемный подход на уровне ячеек. Симметричная базовая ячейка с гетеропереходом после пассивации покрывается слоями перовскита, а затем соединяется с другими ячейками. Интересно, что Oxford PV продолжает использовать неразделённые полноценные ячейки. В дополнение к серии Centaur появится серия Pegasus. Компания планирует совместно с партнёрами разрабатывать особенно высокопроизводительные модули для специальных применений, адаптируя их для таких областей, как космические путешествия, авиация, телекоммуникации и другие специализированные области.
Аналогичный подход на основе ячеек был продемонстрирован при представлении тандемного прототипа в Huasun. Начиная с 2026 года компания планирует выпустить модуль мощностью 800 Вт с тандемными ячейками с гетеропереходом. Многие детали не были раскрыты на презентации. Однако компания планирует «бесшовно» интегрировать этапы производства перовскита в производство ячеек с гетеропереходом. Низкотемпературные процессы будут иметь особенно низкий углеродный след. Долгосрочная цель — добиться эффективности работы клеток при массовом производстве более 30%.
Китайская компания Microquanta, впервые представленная на выставке Intersolar, использует другой подход. Модули, которые уже продаются в Китае и, как ожидается, теперь займут свою нишу на европейском рынке, представляют собой либо одиночные перовскитовые, либо тандемные модули. Одиночные модули имеют красноватый цвет и, будучи стекло-стеклянными, частично прозрачны. Их мощность составляет от 140 до 160 Вт на квадратный метр. Также доступна черепица с покрытием меньшей производительности.
В тандемном модуле тонкая плёнка перовскита расположена над слоем кремниевых ячеек модуля. И кремниевый, и перовскитовый слои также имеют собственные соединительные коробки, поскольку выходные параметры соответствующих слоёв сильно отличаются. Таким образом, для цепочки таких модулей требуются два инвертора: один для перовскита и один для кремниевых фотоэлементов, как объяснил Ян Чен, директор по развитию зарубежного бизнеса. Компания Microquanta уже управляет заводом по производству перовскита с годовой производительностью 100 МВт.
Компания GCL также представила в Мюнхене одиночный и тандемный модули с аналогичным подходом. Одиночный прототип имеет КПД 19,04% при размере 2 метра на 1 метр. Ожидается, что тандемный модуль будет иметь КПД 26,36% при том же размере. Компания GCL планирует выпустить модули на рынок в 2026 году и работает, в частности, над тем, чтобы два разъёма можно было подключить к инвертору с двумя MPPT.
Таким образом, гонка за тандемными модулями началась, и помимо вопроса о том, кто сможет быстрее всего обеспечить максимальную мощность, возникает также вопрос о лучшем пути к цели.
Аккумуляторная батарея Trojan T145
Журнал PV составляет руководство по установке солнечных батарей в домашних условиях, предназначенное для тех, кто заинтересован в установке, но является новичком на рынке и хочет принять взвешенное решение. Мы поговорили с ассоциациями, установщиками и отраслевыми специалистами на основных рынках солнечной энергии по всему миру, чтобы составить рекомендации и советы, применимые к установке солнечных батарей в домашних условиях в любой точке мира. Первая часть серии призвана помочь домовладельцам, которые хотят установить солнечные батареи, найти лучших установщиков на рынке.
Вы подумываете об установке солнечных панелей на своём доме, но не знаете, как лучше это сделать?
Установка солнечных батарей дома может принести множество преимуществ, в том числе снижение расходов на электроэнергию, повышение стоимости вашего дома, а в некоторых странах — возможность продавать энергию обратно в сеть. Но прежде чем приступать к установке, важно убедиться, что у вас есть вся необходимая информация, чтобы это было стоящей инвестицией.
В первой из этой серии из четырёх статей мы рассмотрим ключевые моменты, которые следует учитывать, и распространённые ошибки, которых следует избегать при поиске установщика.
Лучшие советы при поиске подходящего установщика солнечных батарей
При поиске установщика важно учитывать его опыт, репутацию и квалификацию, а также убедиться, что у него есть лицензия, страховка и что он работал с солнечной системой, которая подходит для вашего дома.
Камилла Таррье, специалист по солнечным батареям для жилых домов из французского Syndicat des Energies Renouvelables, сказала, что важно знать, что установщик возьмёт на себя все административные процессы. Установка солнечных батарей для дома потребует соблюдения всех действующих местных правил, и в зависимости от страны, в которой вы живёте, может потребоваться получение разрешения или подключение к электросети. Как правило, эти процессы берут на себя авторитетные установщики солнечных батарей, но важно убедиться в этом.
Прозрачность также имеет ключевое значение. Сесилия Бергамаско из Italia Solare предложила, чтобы при получении коммерческого предложения от потенциального установщика вы убедились, что каждый пункт расходов подробно описан, чтобы избежать сюрпризов в будущем. Это также даст вам представление о том, чего ожидать в процессе установки, и поможет понять, не слишком ли заманчиво предложение. «Хороший установщик не только предоставляет конкурентоспособное предложение, но и готов подробно объяснить особенности системы и различные доступные варианты финансирования или стимулирования», — добавила Бергамаско.
Несколько источников, в том числе Джошуа Бусвелл-Чарков, заместитель директора Калифорнийской ассоциации солнечной энергетики и хранения энергии, и генеральный директор ABSolar в Бразилии Родриго Сауайя, рекомендовали домовладельцам получить ценовые предложения как минимум от трёх потенциальных квалифицированных установщиков, чтобы сравнить предложения и сроки.
В то время как цена, естественно, будет волновать большинство потенциальных покупателей, несколько источников сообщили журналу PV, что не следует упускать из виду качество солнечной системы, поскольку это может существенно повлиять на производительность и в конечном итоге на окупаемость. Сауайя рекомендовал обращать внимание не только на оборудование и компоненты солнечной системы, но и на качество самого процесса установки. В этом могут помочь вопросы о качестве используемых компонентов, а также проверка сертификатов и этикеток контроля качества.
Сауайя также сказал, что важно поинтересоваться послепродажной поддержкой и обслуживанием. «Хотя солнечная фотоэлектрическая система практически не требует обслуживания, через некоторое время важно провести проверку системы, чтобы убедиться, что всё работает исправно», — объяснил он.
Также важно узнать подробности о гарантии. Гарантия может распространяться на изделие, его работу и установку по отдельности, поэтому, если вы не уверены, рекомендуется попросить установщиков предоставить эту информацию.
Джакопо Пиккагали, специалист по проектам и политике в SolarPower europe, добавил, что домовладельцы, проживающие в ЕС, имеют право на совместное использование энергии. «Это означает, что вы можете продавать излишки солнечной энергии своему соседу или тому, кто живёт неподалёку. Если вы не можете установить солнечные панели у себя дома, вы также можете покупать солнечную энергию у кого-то поблизости», — объяснил Пиккагали. Такую информацию можно найти на сайте местного оператора распределительной сети.
Красные флажки, которых следует избегать при поиске подходящего установщика солнечных батарей
Источники сообщили журналу PV, что они рекомендовали бы домовладельцам покупать только у надёжных, сертифицированных установщиков. Некоторые также предостерегали от выбора установщика только по самому низкому тарифу. В конечном счёте, если предложение слишком хорошее, чтобы быть правдой, то так оно и есть.
Выбор установщика, ориентирующегося исключительно на цену, может также означать, что вы жертвуете качеством и безопасностью установки. «К предложениям, которые значительно ниже рыночных цен, следует относиться с осторожностью, так как они часто указывают на использование некачественных материалов или халтурную работу, — объяснила Синетемба Мнгуни, младший технический специалист Южноафриканской Ассоциации производителей солнечной энергии (SAPVIA). — Это может привести к серьёзным проблемам, таким как протечки крыш или даже опасность поражения электрическим током».
Ахмад Таха, директор по маркетингу компании AG Energies Company Ltd из Танзании, добавил, что установщики, которые не могут чётко объяснить свои расценки, должны вызывать подозрения, как и те, кто использует некачественное оборудование или обещает нереальную экономию энергии. Технический директор UNEF в Испании Эктор де Лама объяснил, что вместе с бюджетом следует предоставить технические характеристики компонентов, которые будут установлены. Он добавил, что установщик также должен предоставить технические чертежи проекта установки и логистические детали.
Владельцам домов также следует опасаться тактики продаж под давлением, поскольку это часто указывает на то, что в предложении есть что-то сомнительное. «Холодные звонки или продавцы на дому часто предлагают срочные сделки. Вам не следует подписываться на что-либо на месте, а нужно потратить время на изучение доступных вариантов», — сказал представитель британской компании MCS Certified. «Мошенники могут выдавать себя за настоящих установщиков. Всегда проверяйте их полномочия», — добавил представитель.
К сожалению, в солнечной энергетике тоже случаются мошенничества. Чтобы избежать их, Бергамаско посоветовал не обращаться к установщикам без физического адреса или подтверждённого присутствия на рынке, а также рекомендовал домовладельцам не заключать договор на установку без чёткого и подробного контракта.
Несколько источников отметили, что ещё одной распространённой ошибкой является неполное изучение условий договора. Другие предостерегают от использования услуг установщиков, у которых нет необходимых сертификатов или чьи методы установки не соответствуют законодательству их страны. Источник с китайского рынка недвижимости добавил, что ещё одна распространённая проблема, которой следует избегать, — это отсутствие проверки квалификации установщика.
Исследователи обнаружили множество преимуществ после того, как раздали бесплатные солнечные панели и аккумуляторные системы с USB-портами 800 сельским семьям в Гане.
Исследователи выяснили, что для домохозяйства в Гане, где нет электричества, крошечная солнечная панель в сочетании с аккумулятором, которая обеспечивает освещение в помещении и заряжает мобильные телефоны, может сэкономить около 70 долларов в год, что превышает единовременные затраты на оборудование.
Около 800 домохозяйств в сельских районах Ганы получили бесплатные комплекты солнечных батарей в рамках исследования, проведённого учёными из университета, под названием «Влияние комплектов солнечных батарей на жизнь бедных слоёв населения», опубликованного Центром энергетической политики Кляйнмана при Пенсильванском университете. В исследовании участвовал некоммерческий фонд Elumis, который предоставляет комплекты солнечных батарей семьям, не имеющим доступа к электричеству в развивающихся странах.
В каждый комплект входила солнечная панель, одна или несколько лампочек и аккумулятор с двумя USB-портами, которые можно было использовать для зарядки мобильных телефонов, радиоприёмников и других устройств, например фонариков.
Наборы, каждый из которых имеет мощность от 12 до 20 Вт и ёмкость аккумулятора от 38 до 56 Вт·ч, были произведены компанией JUA Energy, расположенной в Шэньчжэне, Китай.
Исследователи обнаружили, что предоставление солнечных комплектов малоимущим слоям населения «оказывает множественное положительное влияние» на структуру расходов, образование детей, безопасность и защищённость. Они пришли к выводу, что поддержка распространения солнечных комплектов «привлекательна» с нескольких точек зрения.
Автономные решения
В то время как десятая часть человечества, не имеющая доступа к электричеству, ждёт, когда электроэнергия станет «доступной, дешёвой и надёжной», автономные источники электроэнергии могут стать эффективным решением, говорится в совместном заявлении авторов исследования Сергея Нетессина, профессора Пенсильванского университета, и Бхавани Шанкера Уппари, профессора Сингапурского университета менеджмента.
Авторы, которые ранее оценивали перезаряжаемые солнечные лампы в Руанде, обнаружили, что, хотя солнечные домашние системы стоят дороже, чем солнечные лампы, они также приносят гораздо больше пользы.
Если комплекты с солнечными батареями и аккумуляторами будут пожертвованы, «наше исследование показывает, что нам не нужно жертвовать более дорогие комплекты, чтобы добиться большего эффекта». По словам исследователей, для таких комплектов нужны только достаточно яркие лампочки и USB-порты для подзарядки фонарей, аккумуляторов и радиоприёмников.
Некоторые компании продают солнечные батареи людям с низким уровнем дохода по принципу «плати по мере использования», отметили исследователи, добавив, что Uppari проводит исследования о том, как эффективно разрабатывать модели PAYGo.
Генеральный директор Elumis Foundation Мэнни Сакеллакис сказал, что собранные в ходе исследования данные «помогут нам и другим некоммерческим организациям в сборе средств» и могут быть полезны производителям солнечных батарей.
Пособия для домашних хозяйств
Чтобы оценить, как солнечные батареи повлияли на 800 домохозяйств, сотрудники на местах в течение 12 месяцев собирали ежемесячные данные о расходах домохозяйств и образовании в этих домохозяйствах, а также в контрольной группе из примерно 200 домохозяйств без солнечных батарей.
Исследователи обнаружили, что домохозяйства, использующие солнечные батареи, экономят в среднем 70 долларов в год, отказываясь от расходов на батарейки и зарядку мобильных телефонов, сокращая расходы на транспорт и почти полностью отказываясь от расходов на фонарики и солнечные лампы. В то же время семьи увеличили расходы на USB-устройства, такие как перезаряжаемые фонарики.
Годовая экономия семьи в размере 70 долларов превысила стоимость комплектов «солнечная батарея + аккумулятор», средняя стоимость которых составляла 51 доллар. В исследовании не учитывались трудозатраты на привлечение участников и установку комплектов.
Согласно результатам исследования, дети из семей, в которых освещение в помещениях работает от солнечных батарей, учились дольше и получали более высокие оценки в школе, чем дети из контрольных семей.
Домохозяйства, использующие солнечные батареи, обычно накапливали сбережения в течение одного-двух лет, и «почти все» эти домохозяйства тратили в среднем 76 долларов на то, чтобы обработать больше земли, нанять больше работников или купить больше сельскохозяйственных химикатов и удобрений.
В среднем домохозяйство, участвовавшее в исследовании, зарабатывало 340 долларов в год.
Аккумулятор Challenger G12-100H
Международная электротехническая комиссия (IEC) подчёркивает преобразующий потенциал «зелёного» водорода и получаемого из водорода аммиака для декарбонизации морской отрасли. По мнению экспертов, водород вскоре можно будет использовать в качестве морского топлива, поскольку продолжающиеся инновации со временем сделают хранение и транспортировку водорода более эффективными.
Водород — один из вариантов, рассматриваемых в качестве перспективного для устойчивого судоходства. Стандарты IEC и оценка соответствия обеспечивают его безопасную и эффективную реализацию.
Судоходная отрасль сталкивается с острой необходимостью декарбонизации. По большинству оценок, в настоящее время на неё приходится 3% глобальных выбросов парниковых газов (ПГ), и ожидается, что она сократит этот показатель в рамках борьбы за достижение нулевого уровня выбросов. Водород с низким уровнем выбросов или низкоуглеродный водород (часто называемый «зелёным» водородом из-за способа его производства, то есть с помощью электролиза, использующего возобновляемые источники энергии), а также водородное топливо стали многообещающими решениями, которые помогут достичь нулевого уровня выбросов к 2050 году. Однако для их безопасного и экономичного использования необходимо решить ряд проблем. Для обеспечения их безопасности, эффективности и широкого распространения необходимо сочетание надёжных стратегий, правил и стандартов.
Первоначальный упор делался на топливо, получаемое из водорода
Такие инициативы, как «Коалиция за достижение нулевого уровня выбросов» (запущена в 2019 году) и «Катапульта зелёного водорода» (2020 год), которые начали пропагандировать использование топлива на основе водорода в судоходстве, положили начало амбициозным целям по декарбонизации. «Судоходство — один из пяти ключевых секторов конечного потребления, в которых усилия по декарбонизации могут оказать наиболее значительное влияние», — говорит Джаидев Давле, программный директор IRENA. В интервью, посвящённом электронным технологиям , он подчёркивает преобразующий потенциал «зелёного» водорода и получаемого из водорода аммиака. «Зелёный» водород — это энергоноситель, который можно использовать для более экологичных процессов в таких отраслях, как производство стали и химикатов. В судоходстве он может использоваться для питания судов более экологичными видами топлива, такими как электронный аммиак».
К 2022 году на 27-й КС ведущие организации подписали Совместное заявление по экологичному водороду и экологичному судоходству, взяв на себя обязательство по быстрому внедрению топлива на основе водорода для достижения нулевых выбросов к 2050 году. КС 29 подчеркнула необходимость использования топлива, получаемого из водорода, для достижения глобальных целей по обезуглероживанию. 5-10%-ный переход на менее загрязняющие окружающую среду виды топлива, такие как аммиак и метанол, к 2030 году стал переломным моментом в деле обезуглероживания на море. Более 50 руководителей морских компаний подписали «Призыв к действию», чтобы ускорить этот переход.
Водород соединяется с улавливаемым CO₂ для производства метанола, способствуя переработке углерода. Использование низкоуглеродного водорода в этом процессе помогает сократить выбросы на этапе производства. При использовании метанол является топливом для морских перевозок с нулевым уровнем выбросов. Хотя 125 портов по всему миру оборудованы для его обработки, запасы получаемого из водорода аммиака также растут, поскольку он является более дешёвой альтернативой «зелёному» метанолу.
Как и в случае с метанолом, водород является ключевым компонентом для синтеза аммиака. При использовании в качестве топлива при сжигании самого аммиака не выделяется углекислый газ, но водород, используемый при производстве аммиака, традиционно получают из природного газа или угля, что приводит к значительным выбросам углекислого газа. Однако внимание смещается в сторону низкоуглеродного водорода для сокращения или декарбонизации процесса производства аммиака.
Как объясняет Международная морская организация (IMO), аммиак имеет ряд плюсов и минусов. “Аммиак, получаемый из водорода, стал многообещающим морским топливом благодаря его безуглеродному сгоранию. Его можно использовать непосредственно в модифицированных двигателях внутреннего сгорания или топливных элементах. Преимущество аммиака заключается в том, что при сгорании он не выделяет CO2 , и его легче хранить и транспортировать по сравнению с водородом. Однако его токсичность создает проблемы с безопасностью при хранении и обращении, в то время как технологии двигателей все еще требуют дальнейшего развития для оптимизации сгорания аммиака ”, - говорится в нем.
ИМО ставит перед собой цель сократить общие выбросы парниковых газов при судоходстве на 50% к 2050 году по сравнению с уровнями 2008 года. ИМО добилась значительного прогресса в установлении набора обязательных глобальных правил в отношении выбросов при судоходстве. Проект концепции IMO net-zero включает ориентированный на конкретные цели стандарт судового топлива и глобальный механизм ценообразования на выбросы парниковых газов в море, направленный на поэтапный переход на виды топлива с низким содержанием парниковых газов и стимулирование инвестиций в "зеленые" технологии. Ожидается, что эти меры будут официально приняты в конце 2025 года.
В марте 2025 года успешный запуск того, что считается первым в мире судном на двойном топливе, работающем на аммиаке, Fortescue Green Pioneer, продемонстрировал жизнеспособность аммиака как более экологичного морского топлива. Эта важная веха подчёркивает потенциал водородного топлива для перевозок на дальние расстояния и показывает, как политика может способствовать инновациям.
В связи с успешным запуском доктор Эндрю Форрест, исполнительный председатель и основатель Fortescue, сказал: “В ближайшие месяцы глобальные регулирующие органы судоходства в IMO получат шанс ускорить переход судоходства от использования грязного бункерного топлива. Обладая правильным характером и лидерством, они могут проложить курс к более устойчивому будущему планеты и добиться значительного сокращения транспортных расходов за счет широкого внедрения и масштабирования возобновляемых источников. Эту возможность нельзя упустить ”.
Благодаря первоначальному сосредоточению внимания на электронном топливе судоходная отрасль сможет быстрее достичь нулевого уровня выбросов, при этом косвенно ускоряя внедрение низкоуглеродных водородных технологий, необходимых для декарбонизации производства. Такой подход не исключает использования водорода в качестве морского топлива в будущем, поскольку продолжающиеся инновации со временем сделают хранение и транспортировку водорода более жизнеспособными.
Использование водорода для питания судов
Несколько стран объявили о планах по созданию водородных хабов в крупных портах для решения проблем с инфраструктурой и поддержки крупномасштабной заправки водородом. В марте 2025 года администрация Клайпедского государственного морского порта Литвы запустила первое в стране судно, работающее на «зелёном» водороде и электричестве для улучшения работы с портовыми отходами.
К июлю 2025 года в индийском порту Кандла в штате Гуджарат начнёт работу завод по производству «зелёного» водорода с использованием местных электролизеров. Ожидается, что завод будет производить около 18 кг «зелёного» водорода в час, что будет способствовать более экологичному энергетическому будущему за счёт топливных элементов и интеграции «зелёного» аммиака в будущем.
Несколько других портов, в частности в Испании, Венеции, Франции и Египте, инвестируют в установки для заправки «зелёным» водородом и сопутствующую инфраструктуру. Эти инициативы являются примерами прогресса во всём мире, направленного на интеграцию водорода в морскую логистику и сокращение выбросов при портовых операциях.
Также были достигнуты успехи в запуске судов, работающих на водороде. В мае 2023 года в Нидерландах был запущен внутренний контейнеровоз на водородном топливе H2 Barge 1, использующий водородные топливные элементы для движения. За ним последовал второй внутренний контейнеровоз, который начал работу в 2024 году, перевозя грузы по реке Рейн между Роттердамом и Дуйсбургом. Баржа была оснащена водородными топливными элементами, хранилищем водорода и аккумуляторными батареями, что сделало её полностью экологичным судном. Только в апреле этого года было объявлено о строительстве полностью водородного круизного лайнера, две модели которого, как ожидается, будут спущены на воду в 2026 и 2027 годах. Обе модели будут работать на водородных силовых установках.
Проблемы, связанные с низкоуглеродистым водородом
В то время как несколько портов постепенно адаптируются к заправке водородом, широкое внедрение «зелёного» водорода по-прежнему сопряжено с серьёзными трудностями. Ключевым препятствием остаются высокие производственные затраты, из-за которых «зелёный» водород не может конкурировать по цене с ископаемым топливом и другими альтернативами, такими как аммиак или метанол. Низкая плотность энергии также затрудняет хранение, требуя либо энергозатратного сжатия, либо сложных криогенных систем для сжижения при температуре -253 °C. Для повышения рентабельности изучаются криогенные хранилища и твердотельные носители водорода. Исследования и разработки в этой области по-прежнему требуют значительных инвестиций для усовершенствования двигательных систем и повышения мер безопасности при работе с этим легковоспламеняющимся топливом. Однако в этой области достигнуты многообещающие успехи: по всему миру реализуется несколько пилотных проектов и исследовательских инициатив.
Необходимость политики, регулирования и стандартизации
В то время как технологические достижения дают надежду, именно политика, регулирование и стандартизация в конечном счёте обеспечат безопасную и эффективную реализацию. Чтобы преодолеть разрыв между амбициями и реальностью, отрасль должна принять многостороннюю стратегию, сочетающую «зелёный» водород с другими низкоуглеродными решениями, повышением энергоэффективности и скоординированными усилиями по созданию вспомогательной инфраструктуры.
Для обеспечения гармонизации, глобальной совместимости и взаимодействия, а также для укрепления доверия между заинтересованными сторонами необходимы инфраструктурные стандарты и схемы сертификации. К счастью, большая часть работы уже ведется. Стандарты IEC для технологий водородных топливных элементов прокладывают путь к более безопасному и эффективному внедрению этих альтернативных источников энергии. Технический комитет IEC TC 105 разрабатывает международные стандарты для применения топливных элементов, в том числе в транспортной отрасли. Технический комитет IEC TC 31 разрабатывает стандарты для оборудования, используемого во взрывоопасных и опасных средах.
Для обеспечения глобального соответствия требованиям и безопасности IECEx — система оценки соответствия IEC, которая контролирует сертификацию, связанную с водородом, — также расширяет сферу своей деятельности в области тестирования и сертификации водородных технологий. IECEx сотрудничает со многими другими международными организациями, в том числе с ISO. IECEx также установила официальные связи с ISO TC/197, которые касаются тестирования и сертификации водородных технологий, а в последнее время — с IEC TC 105, который занимается топливными элементами. Оба этих партнерства способствуют созданию безопасной инфраструктуры для использования водорода в энергетическом секторе. В постоянном тесном сотрудничестве с IRENA, а также с Советом по водороду IECEx вносит свой вклад в разработку будущей дорожной карты по созданию качественной инфраструктуры для производства чистого водорода.
В экономике с низким уровнем выбросов углерода, основанной на водороде, IECEx и сотрудничающие с ним международные организации будут играть важную роль в решении проблем, связанных с производством экологически чистого водорода в будущем, и в обеспечении безопасности.
Перспективы водорода заключаются не только в его техническом потенциале, но и в нормативно-правовой базе, регулирующей его использование. По мере того как морской сектор движется к более устойчивому будущему, политики должны наметить курс, в котором приоритетными будут безопасность, эффективность и гармонизация на основе международных стандартов.
Международная электротехническая комиссия (МЭК) — это глобальная некоммерческая организация, объединяющая 174 страны и координирующая работу 30 000 экспертов по всему миру. Международные стандарты МЭК и оценка соответствия лежат в основе международной торговли электротехническими и электронными товарами. Они упрощают доступ к электричеству и проверяют безопасность, производительность и совместимость электрических и электронных устройств и систем, в том числе, например, потребительских устройств, таких как мобильные телефоны или холодильники, офисного и медицинского оборудования, информационных технологий, электростанций и многого другого.
Аккумулятор Challenger A12-65
Чтобы справиться с нестабильностью возобновляемых источников энергии и обеспечить стабильное энергоснабжение, в статьях об исследованиях 100% возобновляемых энергетических систем можно найти 22 различных варианта обеспечения гибкости, которые делятся на следующие категории: преобразование энергии, хранение энергии, реагирование на спрос, сети передачи и распределения, а также ограничение энергопотребления.
Новое исследование, проведенное Университетом ЛУТА, Финляндия, демонстрирует роль гибких вариантов в исследованиях систем с использованием высоко возобновляемых источников энергии. Для анализа использовалась база данных из 1067 научных статей. Публикация озаглавлена “Роль и тенденции гибких вариантов в анализе систем 100% использования возобновляемых источников энергии в направлении экономии энергии на X” и опубликована в Обзорах возобновляемых источников энергии и устойчивой энергетики.
В литературе, посвящённой 100% возобновляемым источникам энергии, было выявлено 22 варианта обеспечения гибкости в пяти группах: Power-to-X (PtX), хранение энергии, реагирование на спрос, сети передачи и распределения, а также ограничение. Наиболее разнообразными вариантами обеспечения гибкости обладают группы PtX и хранения энергии.
Процессы PtX служат технологическим решением для объединения отраслей в качестве центрального элемента экономики «от энергии к X». Концепция PtX включает процессы, использующие электроэнергию в различных отраслях, таких как отопление, электромобильность, промышленность и производство топлива на основе электроэнергии (e-топлива), а также e-химикатов и e-материалов. Процессы PtX могут использовать энергию из любого источника, но использование невозобновляемых источников энергии противоречит основной цели — снижению затрат и отказу от ископаемого топлива.
Для управления колебаниями в выработке электроэнергии из возобновляемых источников и поддержания баланса между спросом и предложением энергии наряду с PtX используются дополнительные меры, такие как хранение энергии в различных формах, сети передачи и распределения, а также ограничение потребления. Для выявления появления, роста и тенденций развития каждого варианта обеспечения гибкости было проанализировано 1067 научных статей, посвящённых исследованиям 100-процентных систем возобновляемой энергетики для конкретных регионов. Анализируемая база данных для исследований 100% возобновляемых источников энергии была разработана в LUT за несколько лет и ранее была опубликована с 550 статьями для библиометрического анализа.
Из 1067 выявленных статей 1008 (94,5%) включали по крайней мере один из пяти основных вариантов гибкости. Распределение вариантов гибкости показало, что 75% статей включали по крайней мере два варианта, 47% — три, 20% — четыре, и только 4,3% включали все пять категорий вариантов гибкости. В период с 1975 года до начала 2010-х годов технологии PtX привлекали относительно мало внимания в исследованиях 100% возобновляемых источников энергии. Однако с 2014 года в тенденциях исследований произошёл значительный сдвиг: всё больше внимания уделяется интеграции различных форм технологий PtX. С 2009 года в исследованиях 100% возобновляемой энергии появляется всё больше типов накопителей.
Сети передачи и распределения электроэнергии стали привлекать больше внимания, особенно с учётом того, что за последние два десятилетия их роль в исследованиях 100% возобновляемых источников энергии возросла. Сокращение потребления и реагирование на спрос также изучались примерно в то же время: сокращение потребления стало набирать обороты в 2010 году, а реагирование на спрос — в 2009 году, и оба явления развивались примерно с одинаковой скоростью.
Электронно-водород является наиболее часто используемым электронным топливом среди различных технологий PtX, за ним следует электронно-метан. Прямой улавливание и использование углерода из воздуха (DACCU) встречается в восемь раз чаще, чем прямое улавливание и секвестрация углерода из воздуха (DACCS) в технологиях PtX. Это говорит о том, что в исследованиях приоритет отдаётся использованию CO2 для получения конечных продуктов, а не для секвестрации. Исследования 100% возобновляемых энергетических систем в первую очередь направлены на энергетический сектор, за которым следуют тепловой, транспортный, промышленный и сектор удаления углекислого газа.
При сравнении технологий хранения энергии аккумуляторы являются наиболее часто обсуждаемым решением, фигурирующим примерно в 60% всех исследований. Примечательно, что аккумуляторы являются не только наиболее часто упоминаемым решением для хранения энергии, но и выделяются среди всех вариантов обеспечения гибкости. Стационарные аккумуляторы всё чаще дополняются аккумуляторами, подключаемыми к транспортным средствам, что свидетельствует об активизации исследований в области объединения энергетического и транспортного секторов. Аккумуляторы быстро заряжаются и разряжаются, поэтому они могут быстро компенсировать колебания солнечной энергии. Такое широкое использование аккумуляторов в исследованиях позволяет ускорить внедрение солнечной энергии. В отличие от других вариантов хранения энергии, им не нужна дополнительная инфраструктура, как в случае с гидроаккумулирующими электростанциями. Аккумуляторы также работают в меньших масштабах, что позволяет легко подключать их к домам и электросетям. Кроме того, они дешевеют с высокой скоростью и становятся более эффективными, что способствует повсеместному внедрению солнечной энергии.
После аккумуляторов электроводород является второй по распространённости технологией хранения энергии, уступая лишь хранению энергии в гидроаккумулирующих электростанциях. Хранение тепловой энергии используется не только для хранения тепла, но и для объединения энергетического и теплового секторов. С начала 2010-х годов хранение электрометана дополняет хранение электроводорода, предоставляя более широкий выбор вариантов балансировки газа.
Европа значительно опережает другие регионы по количеству исследований, посвящённых вариантам гибкого энергоснабжения, поскольку в качестве примеров для анализа в большем количестве исследований используется либо Европа в целом, либо отдельные европейские страны. В глобальном масштабе наиболее распространённой технологией получения электроводорода является PtX-метод. В Евразии чаще всего используется электрометан. На Ближнем Востоке широко применяется опреснение морской воды методом обратного осмоса (SWRO), который используется так же часто, как и DACCU. Результаты показывают, что аккумуляторы занимают наибольшую долю в хранении энергии во всех регионах.
С точки зрения отрасли, энергетический сектор является единственным, в котором используются все варианты гибкости, поскольку он играет важнейшую роль в управлении высокой изменчивостью и балансировке возобновляемых источников энергии. После энергетического сектора наибольшую выгоду от различных вариантов гибкости получают тепловой и промышленный секторы. Тепловой сектор получает выгоду практически от всех видов электронного топлива, при этом тепловые насосы и электрическое отопление играют особенно важную роль.
Гибкость — ключевое понятие для достижения 100-процентной возобновляемости энергосистем с точки зрения высокой эффективности, снижения затрат и сокращения отключений. Электричество становится основным энергоносителем, объединяющим различные энергетические отрасли.
Крупнейшая в Европе выставка, посвящённая солнечной энергии, проходила в 18 очень больших залах в Мюнхене, и новые разработки варьировались от солнечных батарей для балконов до инноваций в области коровьего навоза.
Anker Solix выпустила решение для хранения энергии, предназначенное для дополнения солнечных установок на балконах, однако его масштабируемость показывает, что компания смотрит далеко за пределы балконов. Компания выпустила аккумуляторную систему мощностью 3,6 кВт, которая вмещает 2,688 кВт·ч энергии и может быть дополнена ещё четырьмя аккумуляторами, при этом поддерживая до восьми солнечных панелей. Устройство оснащено интеллектуальным программным обеспечением для зарядки, которое позволяет максимизировать финансовую выгоду от системы, что снижает окупаемость инвестиций.
Самое интересное, что система может масштабироваться до 14,4 кВт солнечной энергии, 65,5 кВт·ч запаса энергии и выходной мощности 4,8 кВт. Очевидно, что никто не будет устанавливать 14 кВт солнечной энергии на своём балконе, а значит, амбиции Anker простираются далеко за пределы балкона.
Компания Growatt также выпустила новую солнечную систему для балкона NEXA 2000, которая представляет собой аккумуляторную батарею и инвертор в одном корпусе. Главной особенностью является инвертор на основе нитрида галлия, который может выдерживать ток 20 А и поддерживать модули высокой мощности 650 Вт. Общая мощность системы составляет 2600 Вт, а емкость аккумулятора — 2 кВт·ч, но при необходимости можно добавить дополнительные аккумуляторы в модульной форме для хранения до 8 кВт·ч.
Он был упомянут в пресс-релизах за несколько недель до выставки, но был заявлен как новинка, представленная на Intersolar, поэтому продукт широко доступен в магазинах по цене около 750 евро, начиная с Германии.
Evermore стремится снизить стоимость анодного связующего материала, используя коровий навоз для «выведения» углерода. Компания заявляет, что для запуска процесса коровы должны есть траву. Компания надеется снизить стоимость материала на 50%, а также использовать более экологичный процесс переваривания коровьего навоза по сравнению со стандартными коммерческими методами. Evermore работает над возможным конечным продуктом, который появится в следующем году.
CNP Solutions производит комплектующие для аккумуляторных батарей, в частности связующий материал, который находится внутри анодов. Молодая компания знала, что из-за того, что отрасль уделяет особое внимание безопасности, ей будет сложнее стать поставщиком, поэтому они создали собственную прокатную машину для тестирования своей продукции. На выставке была представлена система из шести роликов, которая демонстрировала, как связующий материал можно заливать в машину и равномерно распределять по токопроводящей поверхности аккумуляторных батарей.
Aeson использует натриевые аккумуляторы в автомобилях и в решениях для хранения энергии в масштабах сети. Компания продемонстрировала свои аккумуляторные батареи, которые уже используются или находятся в разработке, емкостью от 37 до 180 ампер-часов. По словам их очень оптимистичного представителя по техническим продажам на стенде, компания считает, что аккумуляторы на основе натрия — из-за их более низкой стоимости — потенциально могут конкурировать с литий-ионными в будущем, когда продукт станет массовым.
Также в Intersolar была компания Hydrostor со своим хранилищем энергии на сжатом воздухе (A-CAES), которая получила награду в категории «Хранение энергии» в рамках The smarter E Awards в 2025 году. В последнее время у компании было много хороших новостей: в феврале она получила 200 миллионов долларов от инвесторов, получила предварительное финансовое обязательство по поддержке строительства объекта мощностью 500 МВт/4000 МВт·ч в Калифорнии и получила разрешение на строительство в Австралии потенциального проекта по хранению энергии мощностью 1,6 ГВт·ч.
Также было анонсировано множество продуктов китайского производства. Компания Sofar выпускает два новых решения для хранения данных в сфере C&I. Китайский производитель систем хранения данных Sofar выпустил гибкую систему хранения энергии для малых и средних коммерческих и промышленных предприятий (C&I), а также шкаф для хранения данных для сценариев с подключением к сети переменного тока. PowerMagic Mini был примечательным продуктом: шкаф для хранения энергии, включающий 98,3 кВт·ч литий-железо-фосфатных аккумуляторов.
Также новинкой стал уличный шкаф для хранения энергии от Dunext, предназначенный для коммерческого и промышленного использования. Так называемый Powerhill использует аккумуляторы LiFePO4 ёмкостью 233 кВт·ч, номинальная мощность зарядки/разрядки составляет 100 кВт, или он может работать с двумя каналами MPPT мощностью 60 кВт в общей сложности 120 кВт. В автономном режиме он также может обеспечивать резервную мощность 100 кВт.
Ученые из Катара разработали новый подход к оптимизации жилых двусторонних фотоэлектрических систем, сочетая ориентацию на юг и вертикальную ориентацию на восток. Согласно сообщениям, новая методология позволяет увеличить чистую приведенную стоимость системы на 21,6%.
Исследовательская группа под руководством учёных из Катарского университета науки и технологий в Дохе изучила оптимизацию двусторонних фотоэлектрических панелей для жилых помещений, уделяя особое внимание максимизации экономической выгоды на основе профилей нагрузки.
«Это исследование представляет собой инновационный подход к оптимизации бифасальных фотоэлектрических панелей в жилых помещениях за счёт сочетания ориентации на юг и вертикально установленных конфигураций, ориентированных на восток», — сказал автор исследования Мухаммад Зубаир в интервью журналу pv.
Используя программное обеспечение System Advisory Model (SAM), исследовательская группа сначала сравнила монофазные и бифазные системы, а затем оптимизировала последние при различных режимах нагрузки.
«Сравнивая конфигурации с нулевым экспортом, подключённые к сети, и конфигурации с чистым учётом, это исследование даёт полезную информацию о том, как максимизировать чистую приведённую стоимость (NPV) инвестиций в фотоэлектрические системы в условиях обратного выкупа в реальном времени, — заявили учёные. — В отличие от предыдущих исследований, которые в основном фокусировались на конфигурациях, ориентированных на юг, в этом исследовании представлена гибридная двусторонняя фотоэлектрическая система, сочетающая ориентацию на юг и восток-запад. Этот инновационный подход оптимизирует углы азимута и наклона на основе реальных профилей нагрузки жилых домов, обеспечивая три отдельных пика выработки энергии в течение дня».
Было смоделировано размещение фотоэлектрических систем на крыше в Исламабаде, столице Пакистана. В городе глобальная горизонтальная инсоляция (GHI) составляет 5,24 кВт·ч/м2/день при средней температуре 21,3 °C и средней скорости ветра 1,7 м/с. Нагрузка бытовых потребителей в среднем составляет 70 домов в городе. Местные затраты на электроэнергию и стоимость различных компонентов системы были рассчитаны на основе нескольких баз данных. Во всех случаях мощность системы составляла 5 кВт.
Моделирование показало, что двусторонние фотоэлектрические панели вырабатывают на 10% больше энергии, чем односторонние панели, расположенные на южной стороне. Кроме того, моделирование показало, что двусторонние панели обеспечивают на 13,6% более высокую чистую приведённую стоимость (NPV), на 4,5% более низкую удельную стоимость электроэнергии (LCOE) и на 5% более короткий срок окупаемости.
Проанализировав высоту вертикальной двусторонней системы в диапазоне от 0 до 2,5 м, учёные пришли к выводу, что она должна располагаться на высоте не менее 2 м над поверхностью. Они также отметили, что двусторонняя фотоэлектрическая система, установленная на высоте 2 м, имеет в 7,6 раз более высокую чистую приведённую стоимость, чем двусторонние фотоэлектрические панели, расположенные непосредственно на крыше.
В случае системы с нулевым экспортом, которая распространена в Пакистане, для оптимизации двусторонней системы с панелями, обращёнными на юг, требуется угол наклона 30° и азимутальный угол 190°, чтобы получить максимальную чистую приведённую стоимость в размере 2451 доллара США для профиля нагрузки заказчика. Если оптимизировать систему для ориентации на восток, то для достижения оптимальных результатов потребуется расположить панели вертикально, что приведёт к увеличению чистой приведённой стоимости на 9,7% до 2787 долларов США. Однако последняя система за год произвела на 18,5% меньше электроэнергии по сравнению с той, что была обращена на юг.
«Более высокая экономическая выгода при меньшем потреблении энергии в вертикальных двусторонних фотоэлектрических системах, обращённых на восток, обусловлена более длительным временем выработки энергии по сравнению с фотоэлектрическими панелями, обращёнными на юг, с одним пиком», — объяснили исследователи. «В первый год система, обращённая на восток, могла полностью удовлетворять потребность в электроэнергии в течение 3427 часов, в то время как система, обращённая на юг, могла удовлетворять потребность в электроэнергии в течение 3147 часов, что на 8,9% меньше, чем у системы, обращённой на восток».
Окончательный анализ включал разделение системы на две части: южную панель мощностью 2,5 кВт и восточную панель мощностью 2,5 кВт. Анализ показал, что время, в течение которого солнечная энергия может полностью удовлетворять потребности в электроэнергии, составляет 4226 часов в год, что на 1079 часов больше, чем у двусторонней солнечной панели, обращённой на юг. Чистая приведённая стоимость этой системы на 21,6% выше, чем у двусторонней фотоэлектрической системы, ориентированной на юг, и составляет 3091 доллар при себестоимости электроэнергии 1,87 цента за кВт·ч. Срок окупаемости составляет всего 3,43 года, — выяснили они.
В заключение своей статьи исследователи заявили, что двусторонние фотоэлектрические системы следует размещать вертикально, ориентируя их на восток, чтобы в режиме реального времени обеспечивать учёт электроэнергии в двух пиковых точках, когда другие фотоэлектрические установки не вырабатывают энергию на пике мощности. «Двусторонняя фотоэлектрическая система, ориентированная на восток, обеспечивает на 362 часа больше выработки электроэнергии в год, чем двусторонняя фотоэлектрическая система, ориентированная на юг», — заявили они.
Их результаты были представлены в статье «Оптимизация двусторонних фотоэлектрических панелей в жилом секторе для получения максимальной экономической выгоды с учётом профиля нагрузки», опубликованной в Energy Reports. Исследование провели учёные из Катарского университета науки и технологий в Дохе и Лахорского университета в Пакистане.
Аккумуляторная батарея TROJAN L16P-AC
В очередном еженедельном обновлении для журнала PV компания Solcast, входящая в DNV, сообщает, что значительное снижение уровня загрязняющих веществ в воздухе привело к тому, что в некоторых частях Китая интенсивность солнечного излучения с начала года на 30% выше, чем в среднем за длительный период. Южная Корея также benefited от аналогичной тенденции, зафиксировав увеличение интенсивности солнечного излучения на 10% с января по апрель по сравнению со средним показателем за длительный период.
Ясная и сухая погода в Восточном Китае в начале 2025 года сохранялась в течение всего апреля, поддерживая аномально высокую интенсивность солнечного излучения, впервые отмеченную в январе. Интенсивность солнечного излучения на востоке страны остаётся заметно выше нормы, чему способствуют устойчиво слабые прибрежные пассаты и заметное уменьшение атмосферной дымки. Эти условия, сложившиеся после исключительного января, привели к тому, что в некоторых частях Китая интенсивность солнечного излучения в этом году на 30% выше среднего многолетнего показателя, согласно анализу, проведённому с помощью Solcast API.
В начале года в Восточном Китае наблюдался необычайный всплеск солнечной активности, при этом январские показатели на 60% превысили долгосрочное среднее значение. Хотя аномалия в начале сезона была вызвана условиями Ла-Нинья, с тех пор они сменились нейтральными условиями ЭНСО. Несмотря на это, пассаты оставались слабыми, продолжая ограничивать приток влаги из Тихого океана и поддерживая прохладную и сухую погоду в регионе. Из-за отсутствия влажности, необходимой для образования облаков, а также из-за меньшего, чем обычно, количества осадков и заметного снижения содержания атмосферных аэрозолей небо над восточным и центральным Китаем было необычайно ясным.
Южная Корея также извлекла выгоду из этих региональных погодных условий, зафиксировав увеличение интенсивности солнечного излучения на 10% с января по апрель по сравнению со средним показателем за длительный период. В то же время регион Юньнань на юго-западе Китая отставал от своих восточных соседей, и более устойчивая дымка, вероятно, способствовала снижению интенсивности солнечного излучения ниже среднего показателя за тот же период.
Ключевым фактором, лежащим в основе этой тенденции, является значительное снижение уровня загрязняющих веществ в воздухе. С января по апрель в крупных городах Китая, судя по уровню аэрозольной нагрузки, воздух был чище, чем когда-либо за последние два десятилетия. В Пекине уровень освещённости, потерянной из-за аэрозолей и дымки, был самым низким с момента начала отслеживания Solcast в 2007 году, а в Гуанчжоу — вторым по низкому уровню. В Шанхае показатели были четвёртыми по чистоте за всю историю наблюдений, уступая только годам пандемии 2020–2022. В Сеуле также наблюдался самый низкий уровень загрязнения за тот же период.
Это снижение концентрации аэрозолей может быть связано с усилением мер по защите воздуха и сокращению загрязнения окружающей среды по всему Китаю. Помимо увеличения интенсивности солнечного излучения, эта тенденция имеет важное значение для количества осадков. Поскольку в меньшем количестве аэрозолей содержится меньше капель, которые могут выпадать в виде дождя, недавние исследования показывают, что могут возникнуть более эффективные процессы выпадения осадков, повышающие вероятность более сильных ливней. Хотя эта динамика ещё не проявилась в текущем засушливом сезоне на востоке Китая, она может сыграть более заметную роль в предстоящем летнем сезоне дождей.
В других регионах Азии условия освещённости были менее стабильными. В то время как в Японии и большей части Юго-Восточной Азии показатели были близки к средним, в Индонезии было значительно влажнее, чем обычно. При этом количество осадков в среднем на 8 мм превышало норму, а облачность снижала освещённость. Возможно, это связано с остаточными последствиями недавнего явления Ла-Нинья.
Solcast получает эти данные, отслеживая облака и аэрозоли с разрешением 1-2 км по всему миру с помощью спутниковых данных и собственных алгоритмов искусственного интеллекта и машинного обучения. Эти данные используются для моделирования интенсивности излучения, что позволяет Solcast рассчитывать интенсивность излучения с высоким разрешением, с типичной погрешностью менее 2%, а также прогнозировать облачность. Эти данные используются более чем 350 компаниями, управляющими более чем 300 ГВт солнечных мощностей по всему миру.