”Aurinkoenergiasta tulee sähkön kuningas”, julistaa Kansainvälinen energiajärjestö IEA:n vuoden 2020 raportissaan. IEA:n asiantuntijat ennustavat, että maailma tuottaa seuraavan 20 vuoden aikana 8–13 kertaa enemmän aurinkoenergiaa kuin nykyään. Uudet aurinkopaneeliteknologiat vain kiihdyttävät aurinkoenergiateollisuuden nousua. Mitä nämä innovaatiot sitten ovat? Katsotaanpa huippuluokan aurinkoteknologioita, jotka muokkaavat tulevaisuuttamme.
1. Kelluvat aurinkovoimalat tarjoavat korkeampaa tehokkuutta viemättä maata
Niin kutsutut kelluvat aurinkosähköjärjestelmät ovat suhteellisen vanhoja: Ensimmäiset kelluvat aurinkovoimalat ilmestyivät 2000-luvun lopulla. Sittemmin rakennusperiaatetta on parannettu, ja nyt tämä uusi aurinkopaneeliteknologia nauttii suuresta menestyksestä – toistaiseksi pääasiassa Aasian maissa.
Kelluvien aurinkopaneelien tärkein etu on, että ne voidaan asentaa käytännössä mihin tahansa vesistöön. Kelluvan aurinkopaneelin hinta on verrattavissa samankokoiseen maalla sijaitsevaan asennukseen. Lisäksi aurinkopaneelien alla oleva vesi jäähdyttää niitä, mikä parantaa koko järjestelmän tehokkuutta ja minimoi energianhukkaa. Kelluvat aurinkopaneelit toimivat tyypillisesti 5–10 % paremmin kuin maanpäälliset asennukset.
Kiinalla, Intialla ja Etelä-Korealla on suuria kelluvia aurinkovoimaloita, mutta suurinta rakennetaan nyt Singaporeen. Tämä on todella järkevää tälle maalle: sillä on niin vähän tilaa, että hallitus käyttää jokaisen tilaisuuden hyödyntääkseen sen vesivaroja.
Kelluva aurinkovoimala on alkanut aiheuttaa kohua jopa Yhdysvalloissa. Yhdysvaltain armeija avasi kelluvan aurinkovoimalan Big Muddy -järvelle Fort Braggiin, Pohjois-Carolinaan, kesäkuussa 2022. Tässä 1,1 megawatin kelluvassa aurinkovoimalassa on 2 megawattituntia energian varastointikapasiteettia. Nämä akut syöttävät virtaa Camp McCallille sähkökatkosten aikana.
2. BIPV-aurinkoteknologia tekee rakennuksista omavaraisia
Tulevaisuudessa emme asenna aurinkopaneeleja rakennusten katoille sähkön tuottamiseksi – ne toimivat itsenäisinä energiantuottajina. Rakennuksiin integroitu aurinkosähköteknologia (BIPV) pyrkii käyttämään aurinkoelementtejä rakennuskomponentteina, joista tulee tulevaisuuden toimiston tai kodin sähköntoimittaja. Lyhyesti sanottuna BIPV-teknologia antaa asunnonomistajille mahdollisuuden säästää sähkökustannuksissa ja sitä kautta aurinkopaneelien asennusjärjestelmien kustannuksissa.
Kyse ei kuitenkaan ole seinien ja ikkunoiden korvaamisesta paneeleilla ja "työlaatikoiden" luomisesta. Aurinkoelementtien on sulauduttava luonnollisesti ympäristöön eivätkä ne saa häiritä ihmisten työskentely- ja elämäntapaa. Esimerkiksi aurinkosähkölasi näyttää tavalliselta lasilta, mutta samalla se kerää kaiken auringon energian.
Vaikka BIPV-teknologia juontaa juurensa 1970-luvulle, se ei räjähtänyt suosioon ennen kuin äskettäin: aurinkopaneelit ovat tulleet helpommin saatavilla, tehokkaammiksi ja laajemmin saatavilla. Trendiä seuraten jotkut toimistorakennusten omistajat ovat alkaneet integroida aurinkosähköelementtejä olemassa oleviin rakennuksiinsa. Tätä kutsutaan rakennussovellusten aurinkosähköksi. Tehokkaimpien BIPV-aurinkopaneelijärjestelmien rakentaminen rakennuksista on jopa tullut yrittäjien kilpailuksi. On selvää, että mitä vihreämpi yrityksesi on, sitä parempi sen imago on. Näyttää siltä, ​​että Asia Clean Capital (ACC) on voittanut pokaalin 19 MW:n asennetulla kapasiteetillaan itäkiinalaisella telakalla.
3. Aurinkopaneelit muuttavat paneelit mainostilaksi
Aurinkosuoja on pohjimmiltaan aurinkopaneelin ympärillä oleva kääre, jonka avulla moduuli voi säilyttää tehokkuutensa ja esitellä mitä tahansa. Jos et pidä aurinkopaneelien ulkonäöstä katolla tai seinillä, tämä uusi matkailuautoteknologia antaa sinun piilottaa aurinkopaneelit – valitse vain oikea mukautettu kuva, kuten kattotiili tai nurmikko.
Uusi teknologia ei ole pelkästään estetiikkaa, vaan myös voittoa: yritykset voivat muuttaa aurinkopaneelijärjestelmänsä mainosbannereiksi. Kuoria voidaan räätälöidä siten, että ne näyttävät esimerkiksi yrityksen logon tai uuden tuotteen markkinoilla. Lisäksi aurinkopaneelien kuoret antavat mahdollisuuden seurata moduulien suorituskykyä. Haittapuolena on hinta: aurinkopaneelien ohutkalvokuorista on maksettava 10 % enemmän aurinkopaneelien hinnan lisäksi. Aurinkopaneeliteknologian kehittyessä hinnan voidaan kuitenkin odottaa laskevan.
4. Aurinkoenergialla toimiva kangas lataa T-paitasi puhelimesi
Suurin osa uusimmista aurinkoenergiainnovaatioista tulee Aasiasta. Ei siis ole yllätys, että japanilaiset insinöörit ovat vastuussa aurinkokankaiden kehittämisestä. Nyt kun olemme integroineet aurinkokennoja rakennuksiin, miksi emme tekisi samaa kankaille? Aurinkokankaita voidaan käyttää vaatteiden, telttojen ja verhojen valmistukseen: aivan kuten paneelit, ne keräävät auringonsäteilyä ja tuottavat siitä sähköä.
Aurinkokankaiden käyttömahdollisuudet ovat rajattomat. Aurinkolangat kudotaan tekstiileihin, joten voit helposti taitella ja kietoa ne minkä tahansa ympärille. Kuvittele, että sinulla on aurinkokankaasta valmistettu älypuhelinkotelo. Sitten vain makaat pöydällä auringossa ja älypuhelimesi latautuu. Teoriassa voit yksinkertaisesti kääriä kotisi katon aurinkokankaaseen. Tämä kangas tuottaa aurinkoenergiaa aivan kuten paneelit, mutta sinun ei tarvitse maksaa asennuksesta. Tavallisen aurinkopaneelin teho katolla on tietysti silti suurempi kuin aurinkokankaan.
5. Aurinkopaneelit muuttavat moottoritien jylinän vihreäksi energiaksi
Aurinkoenergialla toimivia meluesteitä (PVNB) käytetään jo laajalti Euroopassa, ja niitä on alkanut ilmestyä myös Yhdysvaltoihin. Idea on yksinkertainen: rakentaa meluesteitä suojaamaan kaupunkien ja kylien asukkaita moottoritieliikenteen melulta. Ne tarjoavat suuren pinta-alan, ja hyödyntääkseen sitä insinöörit keksivät lisätä niihin aurinkoelementin. Ensimmäinen PVNB ilmestyi Sveitsiin vuonna 1989, ja nyt eniten PVNB:itä omaava moottoritie on Saksassa, jossa asennettiin ennätykselliset 18 esteitä vuonna 2017. Yhdysvalloissa tällaisten esteiden rakentaminen aloitettiin vasta muutama vuosi sitten, mutta nyt odotamme näkevämme niitä jokaisessa osavaltiossa.
Aurinkosähköisten meluesteiden kustannustehokkuus on tällä hetkellä kyseenalainen ja riippuu pitkälti lisättävän aurinkoelementin tyypistä, alueen sähkön hinnasta ja hallituksen uusiutuvan energian kannustimista. Aurinkosähkömoduulien tehokkuus kasvaa samalla kun hinta laskee. Tämä tekee aurinkoenergialla toimivista liikenteen meluesteistä yhä houkuttelevampia.