СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ,
КОТОРЫЕ ВДОХНОВЛЯЮТ НАС

Для работы этих огромных сооружений требуется много энергии. Но для японского архитектора Тойо Ито сама проблема снабжения стадиона энергией из возобновляемых источников стала решением. Ведь поверхность гигантского здания никак не используется. Поэтому при проектировании национального стадиона в Тайване Ито разместил 8844 солнечных батарей площадью 14 155 квадратных метров на наружных стенах арены, рассчитанной на 50 000 зрителей. Этого было достаточно для питания 3300 ламп, а также двух гигантских экранов рядом с полем. Кроме того, «зеленая» энергия, которая вырабатывалась, пока не проводились игры, подавалась в местную сеть. Все это позволило сократить ежегодный выброс СО2на 660 тонн. Однако решение Ито было определено также и фактором дизайна – он спроектировал национальный стадион в виде блестящего дракона.

Завод MINI в Оксфорде Oxford преследовал ту же самую цель – задействовать неиспользуемые площади и установить на крыше более 11 500 солнечных батарей, которые обеспечивали бы электроснабжение завода. Эта крыша с батареями имеет площадь более 20 000 квадратных метров, что соответствует пяти футбольным полям. К моменту установки это одна из самых больших смонтированных на крыше солнечных электростанций в Великобритании. Ее мощность составляет более трех мегаватт – такое количество энергии достаточно для снабжения 850 домохозяйств.

Давайте продолжим рассматривать интересные идеи, но выйдем при этом за пределы городов. Стадионы и заводы представляют собой удобные площадки для размещения солнечных батарей, так как дизайнеры могут достаточно свободно работать с такими объектами недвижимости. Но главная проблема, связанная с солнечными батареями, заключается в наличии свободного места для них. Не так-то просто найти для размещения панелей достаточно большое пространство, которое при этом может использоваться для других целей – проживания, отдыха или сельского хозяйства. Это часто ведет к возникновению конфликтов и задержках в реализации проектов. Однако некоторые гениальные дизайнеры нашли идеальное место для размещения солнечных батарей – над водой.

В последние годы было реализовано много интересных проектов по размещению солнечных батарей над каналами. В странах с высокой плотностью населения, таких как Испания или Индия, перекрытие каналов является решением, обусловленным необходимостью, так как очень сложно найти свободное место рядом с городами-потребителями электроэнергии. А установка солнечных батарей над искусственными водными путями часто обеспечивает дополнительные преимущества. 

Солнечные батареи являются своеобразной крышей над водой, защищающей от солнца и создающей жизненное пространство для животного мира. Тестовая 10-мегаваттная станция в Гуджарате, Индия, например, сокращает испарение воды, сохраняя в год 90 миллионов литров влаги. Вода, протекающая прямо под батареями, также охлаждает их, значительно повышая эффективность работы. Еще одно преимущество заключается в том, что на воде собирается меньше пыли и требуется меньше расходов на обслуживание. Эффективность работы батарей также повышается благодаря тому, что вдоль таких каналов обычно растет мало деревьев, создающих нежелательную тень.

Солнечные батареи удобно размещать не только на узких каналах, но и на больших озерах. Гигантские солнечные фермы в настоящее время разрабатываются и тестируются повсюду – от Китая до Нидерландов. Эти фермы предлагают те же самые преимущества, что и батареи над каналами, обеспечивая дополнительную эффективность и рациональное использование пространства. Но главное различие заключается в том, что они плавают на воде. Так как на больших водных пространствах можно разместить батареи значительно большего размера, чем на относительно узких каналах, то они позволяют вырабатывать гораздо больше энергии. Но это не единственная причина с оптимизмом смотреть на потенциал плавучих солнечных ферм. Их создание рядом с гидроэлектростанциями позволяет значительно сократить первоначальные расходы, так как большая часть инфраструктуры уже имеется в наличии. В странах с сухими и дождевыми сезонами две различные электростанции могут дополнять друг друга, вырабатывая больше электричества в соответствующий сезон. Более того, плавучие фермы могут помочь местной экономике, а также водным животным и растениям. Они сокращают рост водорослей и обеспечивают защиту рыбы, пропуская при этом достаточно солнца для поддержания жизни.

Разумеется, производство плавающих батарей, как правило, дороже, но потенциальные преимущества все же компенсируют этот недостаток.

Но кроме озер и каналов имеются и другие места, где достаточно места для солнечных электростанций. Концерн BMW Group, в состав которого мы входим, теперь получает энергию также и от солнечных батарей. В условиях энергетического перехода наша цель заключается в обеспечении более устойчивого производства. Поэтому мы стараемся прилагать максимум усилий, чтобы разрабатывать еще более экологически чистые автомобили. Мы руководствуемся комплексным подходом, в рамках которого мы стараемся сделать экологичным производство всех наших моделей. Зачастую это ставит перед нами серьезные задачи. Производство алюминия требует огромного количества энергии, однако автомобильная промышленность просто не может обойтись без этого материала.

Поэтому для наших усилий в области устойчивого развития так важно сделать производство как можно более «зеленым». Но где можно разместить достаточно большую группу солнечных батарей, которая получала бы достаточно солнечного света и не нарушала условий жизни населения, а также животного и растительного мира? Разумеется, в пустыне. С начала 2021 года мы получаем энергию со станции, которая станет крупнейшей солнечной фермой в мире ‒ Mohammed Bin Rashid Al Maktoum Solar Park в пустыне рядом с Дубаем. Производство алюминия с использованием «зеленой» электроэнергии позволит нам в ближайшие 10 лет сократить выбросы СО2 на 2,5 миллиона тонн.

Гигантские солнечные фермы обычно располагаются в необитаемых районах, а вот новейшие решения в области солнечной энергетики предусматривают размещение станций непосредственно в местах проживания людей. Так, например, предпринимались неоднократные попытки использовать солнечные батареи на велосипедных дорожках. Наиболее известным примером такого рода является Dutch SolaRoad. Эта экспериментальная трасса стала первой в мире велосипедной дорожкой из солнечных батарей длиной 72 метра. Она работала в течение шести лет, после чего была закрыта из-за больших расходов на эксплуатацию и проблем с ее содержанием. Но первые шаги всегда оказываются непростыми. В последующие годы имелось много планов по созданию велосипедных дорожек с покрытием из солнечных батарей. Однако проблема заключается в том, что большое количество велосипедистов могут заблокировать солнечный свет. Поэтому сейчас ведутся работы над проектами, которые предусматривают размещение батарей не под велосипедистами, а над ними. Это позволило бы велосипедистам находиться в приятной тени, а солнечные батареи были бы защищены от чрезмерного износа.

Проекты, о которых мы пока говорили, инновационные, но уникальные. Однако есть несколько в высшей степени креативных примеров использования солнечной энергии, которые гораздо ближе к реальности. Например, студия дизайна Designers on Holiday создала так называемый Chicken Caravan, автоматизированный курятник на солнечной энергии для фермеров в экологическом центре в Сан-Хаун-Капистрано, Калифорния. Легкий курятник покрыт алюминием, отражающим тепло, и имеет два больших ответвления («крылья») с каждой стороны, которые позволяют птицам находиться в тени и обеспечивают циркуляцию воздуха.

Курятник снабжен колесами, что позволяет легко перемещать его. Это дает возможность менять места выгула птицы и избегать их истощения. Интересный момент заключается в том, что солнечные батареи питают датчики, которые открывают двери, когда утром на них попадает свет солнца. Chicken Caravan только подтверждает тот факт, что рациональное использование солнечных технологий может способствовать усовершенствованию даже самых традиционных конструкций.

Возможно, разработка материалов для солнечных батарей приведет к тому, что солнечная энергия найдет в нашей повседневной жизни гораздо более широкое распространение. Речь при этом идет не только о текстиле, используемым в производстве одежды, но и о тканях или материалах для наружного применения, в которые интегрированы солнечные батареи. Такие материалы могут произвести революцию в солнечной энергетике, так как они гибкие и могут крепиться на самых разных поверхностях. Такое решение не только значительно более легкое по сравнению с преобладающими до сих пор батареями в рамках, оно обеспечивает более длительный срок службы. Но самый большой интерес вызывают материалы, которые действительно могут использоваться в производстве одежды и вырабатывают электричество благодаря встроенным элементам солнечных батарей.

Исследователи уже работают над такими тканями, которые способны извлекать энергию из внутреннего освещения. Представьте себе, Ваша футболка может снабжать энергией Ваш ноутбук! Разработчики во всем мире работают над тем, чтобы довести эту технологию до готовности к массовому производству, и при этом они каждый день делают новые удивительные открытия.

Подобные технические разработки однажды позволят солнечным батареям занять твердое место в нашей повседневной жизни. От полупрозрачных панелей на теплицах до ячеек на скутерах– возможности поистине безграничны. Переход на возобновляемую энергию будет идти все более активно и затронет практически каждого из нас. При этом многое, что сегодня кажется невероятным, может стать через десять лет вполне привычным в нашей повседневной жизни.