НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

hand НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Новая синтетическая кожа может помочь создать продвинутые протезы конечностей, способные вернуть тактильные ощущения тем, кто лишились рук или ног. 

Профессор Равиндер Дахия и его коллеги из группы Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST) разработали сенсорное покрытие для протезов рук, сделанное из графена. В поисках функционального способа питания этой электронной кожи, они обратили внимание на замечательные физические свойства графена, чтобы использовать энергию солнца.

Группа интегрировала энергогенерирующие фотоэлектрические элементы в электронное покрытие.

Графен - это очень гибкая форма графита, которая толщиной всего лишь один атом, но при этом прочнее стали, проводит электричество и прозрачный. Просвещающаяся пленка графена пропускает примерно 98% падающего света, что делает ее идеальной для сбора энергии от солнца для генерации энергии.

Кожа человека - невероятно сложная система, способная ощущать давление, температуру и текстуру через массив нейронных датчиков, которые передают сигналы от кожи к мозгу.

- Мы уже сделали значительные шаги в создании прототипов протезов, которые вместе с синтетической кожей способны ощущать малейшее изменение давления. Эти измерения означают, что протезная рука способна выполнять сложные задачи, такие как правильный захват  мягких материалов, с которыми другие протезы неспособны справиться. Мы также используем инновационную 3D-печать для создания более доступных чувствительных претозов. Кожа, способная к сенсорной чувствительности, также открывает возможность создания роботов, способных принимать более правильные решения в отношении безопасности человека, - отметил профессор Равиндер Дахия.

Синтетический прототип кожи, созданный группой, полностью гибкой благодаря сенсорному слою на основе графена, встроенному в гибкий солнечный элемент. 

Новая кожа требует всего 20 нановатт энергии на квадратный сантиметр, которую легко обеспечить дешевыми фотогальваническими панелями.

Кроме того, избыточная энергия может храниться в гибких сверхтонких высокопроизводительных суперконденсаторах, расположенных на искусственной коже. Это не только улучшает эффективное использование кожи в робототехнике и протезировании, но и открывает новые возможности для других технологий.

green НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Мировые научно-исследовательские институты и компании в настоящее время работают над кремниевыми модулями, которые могут производить электроэнергию с использованием солнечной энергии с двух сторон.

В зависимости от места установки и типа эти так называемые бифациальные модули должны обеспечивать на 25% больше электроэнергии, чем обычные солнечные панели, пишет Spigel.

Уже запущены первые модули этого типа на рынке. Отличие от стандартных панелей заключается в том, что модули на задней стороне имеют тонкий лист стекла, который защищает от погодных условий, но пропускает отраженное излучение. Обычные модули имеют непрозрачную фольгу, прикрепленную к ним.

Второе различие: металлический контакт, необходимый для текущего потока — обычно из алюминия, на задней поверхности солнечных элементов не покрывает всю поверхность, как обычно.

«Вместо этого на них наложены тонкие алюминиевые или серебряные проводники, которые позволяют отраженным лучам также давать эффект», — объясняет представитель Института исследований солнечной энергии Хамельн Торстен Даллвебер.

Если модули установлены на стойках, которые следуют за солнцем, дополнительный выход в таких регионах составляет около 25%.

«В основном это связано с тем, что модуль получает больше солнечного света, благодаря системам слежения на задней части модуля», — говорит Даллвебер.

Концепция бифациальной фотогальваники также более привлекательна из-за возможности генерировать электроэнергию два раза в день. Модули устанавливаются вертикально в направлении восток-запад. Благодаря этому увеличивается доход — полученное утром электричество дороже полуденного. Кроме того, ориентация восток-запад гарантирует, что локальная сеть менее загружена.

Тем не менее, система требует больше места, чем обычные солнечные парки — ряды модулей должны держать дистанцию, чтобы не затенять друг друга.

«Из-за широко разнесенных рядов и вертикальной установки площадь не теряется, она может приобретать экологические функции или использоваться для сельскохозяйственных целей», — считают эксперты.

Например, такие солнечные парки могут служить пастбищем для скота или зоной кошения на корм для животных.

Сейчас Next2Sun готовится построить в Германии (земля Саар) 2-мегаваттный завод из таких панелей.

h2 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Водород, производимый от избытка генерации ветровых и солнечных электростанций может стать дешевле, чем природный газ в середине 30-х годов нашего столетия.

Насколько упадет цена производимого с помощью ВИЭ водорода будет зависеть от того, «насколько вырастет доля зеленой генерации в энергосистеме, и как много избыточной электроэнергии будет поступать в сеть», - отмечается в отчете аналитиков.

Дальнейшее снижение стоимости ветровой и солнечной генерации также повлияет на снижение стоимости производства водорода.

Согласно прогнозу Международного энергетического агентства (МЭА), цены на природный газ будут стабильно расти до 2040-х годов – с €0.017/кВт-ч в 2020 до €0.032/кВт-ч к 2030 и €0.041/ кВт-ч к 2040.

При этом прогнозируется, что цена производства водорода с помощью возобновляемых источников энергии должна снизиться с «около €0.18/кВт-ч» до €0.13/ кВт-ч к 2020, до €0.12/ кВт-ч к 2030, а к 2040 году уже «между €0.021/ кВт-ч и €0.032/ кВт-ч».

Коллеги немецких аналитиков в Greenpeace Energy также заявляют:

«Водород, сгенерированный от избытка возобновляемой энергии, будет дешевле, чем ископаемые альтернативы, и станет незаменимым источником энергии, который обеспечит стабильность системы, основанной на «зеленой» генерации».

Электроэнергия из возобновляемых источников может быть конвертирована в водород посредством электролиза, в результате чего вода разделяется на водород и кислород. Затем водород можно хранить, чтобы балансировать спрос и предложение энергии в энергосистеме.

17 мая 2018 в Киеве состоится Первый Международный энергетический Форум "Ветер и Водород", который будет посвящен ВИЭ и потенциалу водородной энергии для обеспечения сбалансированного развития энергетического комплекса Украины.

13315405_1623303427987806_4667642260564470626_n НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Здания потребляют 40% энергии в ЕС, на них также приходится 36% выбросов СО2 в регионе. Поэтому снижение энергопотребления и выбросов в данном сегменте критически важно для выполнения стратегической долгосрочной задачи по снижению к 2050 г выбросов парниковых газов на 80-95% от уровня 1990 года.

Ещё в 2010 году была принята Директива об энергетической эффективности зданий 2010/31/EU (Energy Performance of Buildings Directive — EPBD), в которой было установлено, что с 31 декабря 2020 года все новые здания в странах ЕС должны строиться как здания с почти нулевым потреблением энергии (nearly zero-energy buildings).

В отношении зданий, занятых государственными органами и принадлежащих им, данная норма вступает в силу с 31 декабря 2018 года. При этом «почти нулевой или очень низкий объем требуемой энергии должен быть в значительной степени покрыт за счет энергии из возобновляемых источников, включая энергию из возобновляемых источников, производимую на месте или неподалеку», говорится в Директиве.

EPBD является одним из ключевых элементов стратегии Европейского союза (ЕС) по борьбе с изменением климата.

На днях Европейский Парламент утвердил изменения данной Директивы.

Теперь устанавливается, что к 2050 году весь фонд зданий в Европе должен быть доведён до уровня nearly zero-energy standard («стандарта почти нулевого потребления энергии»). Это означает, что будет увеличен темп реновации (энергетической санации) недвижимости. По расчетам Европейской Комиссии, требуется ежегодно ремонтировать (с повышением энергоэффективности) в среднем 3% зданий.

Обновлённая директива требует от государств-членов ЕС подготовки дорожных карт декарбонизации сектора недвижимости с постановкой промежуточных целей-2030.

В тексте новой редакции вводится понятие «индикатор сообразительности» (smartness indicator) — новый инструмент для измерения способности зданий улучшать работу инженерных систем и взаимодействие с электрической сетью, адаптируя потребление энергии к реальным потребностям жильца. Европейской комиссии предстоит разработать эту концепцию до конца 2019 года.

Новые и отремонтированные здания, в которых произошла замена теплового оборудования, должны иметь автоматизированные устройства для регулирования уровней температуры. Также ужесточаются правила инспектирования систем отопления и кондиционирования воздуха и автоматизации зданий.

В новой редакции Директивы вводятся требования, направленные на стимулирование развитие электротранспорта, а именно речь идет об обязательном устройстве как минимум одной зарядки для электромобилей в новых домах и зданиях после капитального ремонта, в/при которых число парковочных мест превышает 10.

Поскольку значительная часть потребляемого Европой природного газа используется для обогрева зданий (а не в электроэнергетике), новая редакция Директивы, безусловно, будет дополнительно способствовать снижению потребления газа в ЕС в среднесрочной перспективе. В новом тексте документа подчеркивается, что «1% экономии энергии снижает импорт газа на 2,6% и тем самым активно способствует энергетической независимости Европейского Союза».

Для вступления в силу обновлённая Директива должна быть утверждена Советом Европы.

 

nano НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Ученые нашли способ улучшить фотопанели благодаря использованию органических красителей, которые работают как антенны.

Международная команда ученых продемонстрировала прорыв благодаря наночастицам, которые могли бы сделать солнечные панели более эффективными, превращая свет, который обычно не улавливают солнечные батареи, в полезную энергию.

Команда, возглавляемая учеными Департамента энергетики Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в США, продемонстрировала, как покрытие мелких частиц органическими красителями значительно повышает их способность захватывать ближний инфракрасный свет и переизлучать его в спектре видимого света.

Как только они поняли механизм, который позволяет красителям поверх наночастиц функционировать в качестве антенн для сбора широкого спектра света, они успешно смогли применить их для дальнейшей амплификации светопреобразующих свойств частиц. 

- Поскольку ближние инфракрасные длины света часто не используются в солнечных технологиях, а фокусируются на видимом свете, эти наночастицы, чувствительные к красителям, эффективно преобразуют ближний инфракрасный свет в видимый свет, они повышают вероятность захвата большой части солнечного спектра, которая в противном случае проходит впустую, и их можно интегрировать в существующие солнечные технологии, - отметили ученые.

Исследователи обнаружили, что сам краситель усиливает яркость переизлученного света примерно в 33 тысячи раз, а его взаимодействие с наночастицами увеличивает эффективность преобразовании света примерно в 100 раз.

Ап-конверсионные наночастицы (UCNP), используемые в этом исследовании, поглощают ближний инфракрасный свет и эффективно преобразуют его в видимый свет, что является необычным свойством благодаря комбинации ионов металлов лантаноидов в нанокристаллах. Исследование, проведенное в 2012 году, показало, что красители на поверхности UCNP значительно улучшают свойства светопреобразования частиц, но  почему – до сих пор не ясно.

Однако  эксперименты, проведенное во главе с Дэвидом Гарфилдом, кандидатом наук Калифорнийского университета Беркли, продемонстрировали симбиотический эффект между красителем и металлами лантанидов в наночастицах.

Близость красителей к лантаноидам в частицах усиливает присутствие состояния красителя, известного как «триплет», который затем более эффективно передает свою энергию лантаноидам. Триплетное состояние позволило более эффективно преобразовывать несколько инфракрасных единиц света, известных как фотоны, в одиночные фотоны видимого света.

Затем исследователи обнаружили, что увеличивая концентрацию лантаноидных металлов в наночастицах с 22 до 52%, они могут увеличить этот эффект триплета для улучшения светоотражающих свойств наночастиц.

Наночастицы, размером около 12 нанометров, могут потенциально быть нанесены на поверхность солнечных элементов, чтобы помочь им улавливать больше света для преобразования в электричество.

 Красители действуют как солнечные концентраторы молекулярного масштаба, которые направляют энергию из ближне-инфракрасных фотонов в наночастицы. Сами же частицы в значительной степени прозрачны для видимого света, поэтому они позволяют ему проходить насквозь.

abb НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИНа выставке в Ганновере швейцарский концерн ABB представил новое сверхмощное зарядное устройство для электромобилей.

«Работая c мощностью до 350 киловатт, новейшая модель от ABB, Terra High Power charger, всего за 8 минут заряжает электромобиль до уровня 200 километров дальности пробега», — говорится в заявлении концерна.

Новое устройство идеально подходит для установки на автомагистралях и заправочных станциях, считает компания.

ABB добавляет, что его новые зарядные станции недавно были выбраны компанией Electrify America, которая установит их на территории более чем 100 гипермаркетов Walmart в 34 Штатах США к июню 2019 года.

Electrify America сообщает, что Terra High Power charger заряжает электромобиль со скоростью до 20 миль в минуту, что в семь раз быстрее, чем сегодняшние зарядные станции.

К слову, Electrify America планирует до конца 2019 года установить по всей территории США 2000 высокопроизводительных зарядных станций (не только от ABB), что, безусловно, будет дополнительно способствовать развитию электрического транспорта в Северной Америке.

Высокая продолжительность зарядки считается серьезным недостатком электромобилей, сдерживающим их распространение. В то же время вряд ли стоит сомневаться, что данная проблема будет в значительной степени снята уже в ближайшее время.

mono НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИСогласно данным отраслевых источников, китайские производители монокристаллических кремниевых пластин уровня Tier-1 снизили котировки до $ 0,62-0,63 за единицу, чтобы конкурировать с поставщиками, производящими поликристаллические кремниевые пластины. 

Эти же отраслевые источники также сообщают далее, что производители монокристаллических кремниевых пластин уровня Tier-2 оказались в затруднительном положении: если последовать примеру, то возникает риск потерь, а если воздерживаться от снижения котировок, то существует риск потерять заказы.

Многие китайские производители монокристаллических кремниевых пластин воспользовались быстрыми продажами из-за дефицита, возникшего в первом полугодии 2017 года, что побудило их расширить производственные мощности.

Однако, если входящие в двойку лучших LONGi Green Energy Technology и Zhonghuan Semiconductor продолжают расширяют свои производственные мощности, то другие перенесли свои планы расширения на будущее с учетом возможного избыточного предложения в 2018 году.

В то же время GCL-Poly Energy Holdings, крупнейший в Китае производитель поликристаллических кремниевых пластин, намерен войти в сегмент монокристаллических пластин, построив завод с производственной мощностью 20 ГВт на юго-западе Китая.

uk НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Ученые из Лундского университета считают, что полупроводниковые наностержни - это способ улучшить солнечные элементы. Благодаря запатентованному процессу Aerotaxy они хотят производить недорогие солнечные элементы с использованием арсенида галлия.

Что такое солнечные батареи и как они работают? Солнечные элементы в основном собирают энергию Солнца или других источников света и превращают его в электрическую энергию. Проще говоря, свет попадает на солнечный элемент и выбивает электроны. Эффект отрыва электронов от вещества при помощи света известен как фотоэлектрический эффект, и именно поэтому Эйнштейн считал, что свет может быть описан как кванты (дискретные пакеты) энергии. Это было описано в его статье 1905 года, за которую он получил Нобелевскую премию по физике в 1921 году.

Солнечные элементы представляют собой полупроводники, которые проявляют фотоэлектрический эффект, когда на них падает свет. Полупроводник представляет собой материал, который имеет проводимость в середине изолятора и проводника. Можно думать о полупроводниках как о диодах, они позволяют току течь в одном направлении. Они имеют pn-переход, состоящий из материала p-типа и материала n-типа. Материалы n-типа богаты электронами, а материалы р-типа - с дефицитом электронов.

Вместо использования планарного материала, как и в большинстве полупроводников, команда ученых обнаружила, что использование периодической наностержневой матрицы дает такое же количество тока, но при использовании значительно меньшего количества материала. Они изготовили нанопроволоку из арсенида галлия благодаря собственной системе Aerotaxy. Им удалось сделать модульную с эффективность более 27%, что на 50% выше, чем у любых современных солнечных панелей.

В системе используется аэрозольный генератор для получения каталитических частиц, куда добавляется реактив, способствующий росту наностержней. Чрезвычайно высокие темпы роста достигаются без необходимости в субстрате. Команда первой доказала, что таким образом могут быть созданы pn-переходы с превосходными характеристиками диода.

Этот метод является недорогим и может использоваться для массового производства солнечных элементов. Нанопроволока идеально подходят для солнечных батарей, поскольку она направляет свет на солнечные элементы без оптической или механической помощи.

pv1 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Недавний успех компании Hanergy, основанной в Саннивейл, Калифорния (США), наглядно продемонстрировал, чего можно добиться в деле удешевления и увеличения эффективности солнечных панелей. 

Специалисты дочернего научного предприятия Alta Devices, принадлежащее Hanergy, оповестили общественность о том, что им удалось создать самый высокоэффективный и сверхпроводимый модуль солнечной панели, побив, таким образом, мировой рекорд. Главная особенность нового модуля солнечной панели состоит в том, что он выполнен из одной секции, что делает его  более компактным.

При этом энергоэффективность нового модуля значительно выше по сравнению с традиционными солнечными панелями – применение арсенида галлия позволило компании Hanergy увеличить рейтинг конвертации энергии до 25,1%, что стало новым мировым рекордом.

Новое изобретение Alta Devices может похвастаться вдвое увеличенной эффективностью проводимости по сравнению с теми солнечными панелями, которые применяются сейчас в промышленной сфере, при этом обладая заметно более компактными габаритами. Разработчикам это удалось благодаря технологии выращивания тонкого слоя арсенида галлия поверх единичного кристалла этого соединения, используя процесс металлорганического парового отложения. В конце применяется процесс эпитаксиального подъема, который снимает тонкую пленку с кристалла, что является ключевым этапом в улучшении панели.

Такая технология позволяет  увеличить энергетическую производительность панели при уменьшении объема секции и общего размера – это может стать отличным вариантом применения данной панели в солнечных электростанциях. В настоящий момент разработчики заинтересованы в дополнительных тестах и проверках – стоит ожидать новостей об этом в ближайшем будущем.

gups1 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

На днях были опубликованы два исследования рынка накопителей энергии в 2017 году, содержащие краткосрочные прогнозы. GTM Research подсчитала, что в прошлом году в мире было построено 1,4 ГВт систем хранения энергии емкостью 2,3 ГВт*ч. По данным авторов, Австралия заняла первое место в мире по установленной мощности (246 МВт), а по емкости систем на первом месте оказались США. gups2 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Компания IHS Markit считает по-другому. По её данным, первое место по показателю мощности установленных в 2017 году накопителей энергии, заняла Южная Корея, а всего в мире было введено в эксплуатацию 1,9 ГВт (см. верхний график после заголовка). Три страны – Южная Корея, США и Япония – это более половины мирового рынка в 2017 году, что также отчетливо видно на графике. Как видно, разные исследователи ведут подсчёт по-разному, поэтому и необходим, когда возможно, сравнивать разные подходы. Также стоит отметить, что GTM Research говорит о «накопителях энергии» (energy storage), а IHS Markit о «батарейных накопителях энергии» (battery energy storage). При этом очевидно, что обе организации исследуют одно и то же (и не рассматривают, скажем, ГАЭС). GTM считает, что США продолжат лидировать на рынке, а Китай опередит всех остальных и утвердится на втором месте в мировой табели о рангах. Годовой объем мирового рынка к 2022 году составит 8,6 ГВт и 21,6 ГВт*ч, то есть он вырастет в несколько раз.

gups3 НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

IHS Markit прогнозирует, что в 2018 году в мире будет установлено более 3 ГВт накопителей энергии, что в общем-то лежит в русле прогноза GTM Research. Однако есть неопределенность в части поставок и динамики цен на батареи, что может повлиять на развитие, отмечает компания. По информации IHS, в настоящее время портфель проектов в сегменте «батарейных накопителей энергии», находящихся на разных стадиях реализации, насчитывает 10,4 ГВт.Авторы из IHS выделяют четыре основные тренда развития рынка в текущем году:

  • Комбинированные проекты, когда накопитель энергии устанавливается в качестве «дополнения» к промышленной солнечной электростанции, получают всё более широкое распространение – на них приходится более 40% упомянутого портфеля проектов.
  • На установку накопителей энергии «за счётчиком» (behind-the-meter), то есть на стороне потребителей, будет приходится более половины всех инсталляций после 2023 года.
  • Накопители энергии бросают вызов газовым пиковым электростанциям в Калифорнии, и это расширяет перспективы крупномасштабных систем хранения энергии в этом штате.
  • Всё чаще регуляторы устанавливают цели развития накопителей энергии, в США системы хранения энергии включены в «комплексное планирование ресурсов», что будет способствовать их внедрению в разных штатах.

Компания Bloomberg New Energy Finance (BNEF) прогнозирует, что к 2030 году в мире будут действовать 125 ГВт батарейных накопителей энергии емкостью 305 ГВт*ч.

franceAES НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Солнечная станция, как ожидается, поможет улучшить энергообеспечение в регионе Эльзас на востоке Франции, где размещена старейшая атомная станция в стране – АЭС Фессенхайм. Тендер на строительство СЭС проведут к концу этого года. О подготовке тендера для строительства солнечной станции мощностью 300 МВт на площадке АЭС Фессенхайм, которая будет выведена из эксплуатации в 2020 году, объявило Министерство экологии и устойчивого развития Франции. В своем заявлении ведомство отметило, что сроки тендера уже определены – он будет запущен к концу текущего года. Участников тендера поощряют привлекать собственные инвестиции, хотя в будущем проект может получить и государственную поддержку, отмечается в сообщении Министерства без предоставления подробностей. Согласно данным французского издания 20minutes, на тенедер будет выставлено 200 МВт наземных установок и 100 МВт установок на крышах. По данным ведомства, для обеспечения энергопотребностей региона, который более 40 лет обеспечивала электроэнергией АЭС Фессенхайм, планируют кроме солнечной генерации развивать технологии геотермальной генерации а также систем хранения энергии.
АЭС Фессенхайм – старейшая атомная станция во Франции, была запущена в 1977 году, в 2020 году будет выведена из эксплуатации.

zhytomir НОВОСТИ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИВ Житомирской области намерены реализовать грандиозный проект – построить самую большую солнечную станцию. За реализацию проекта хочет взяться компания из Литвы. Власти Житомирщины уже подписали меморандум, который регламентирует сотрудничество представителей властей с компанией ООО «Модус Энерджи Интернешнл Б.В.». 

Построить станцию хотят на территории, которая принадлежит Любарской поселковой объединенной территориальной общине. Планируется, что мощность электростанции достигнет 37 МВт. Этот проект станет наиболее масштабным из всех солнечный проектов, реализованных в регионе. 

Такую заявку уже успел сделать инвестор. Выгоден проект будет не только реализатору, но и прежде всего, самой общине. Главной задачей инвесторов является заверить строительство станции, как можно скорее. На то есть веская причина. Дело в том, что в Украине уже в 2030 году завершается действие «зеленого тарифа».

Глава региона пожелал, чтобы время с даты подписания договора между властями и инвестором и до запуска проекта, свелось к минимуму. Уже сегодня стоимость запланированного проекта оценивают в 31 млн евро. Однако в ходе возведения станции эта сумма может значительно вырасти. В то же время к надзору за строительством станции будет привлечена компания из Германии. Таким образом рассчитывают получить еще более качественный результат.