Entender una nueva idea: ¿hará que la energía alternativa sea popular y ayudará a ahorrar electricidad?
AZULEJOS MILAGRO
Elon Musk ha anunciado el inicio de la recepción de pedidos … de tejas solares. Esta propuesta ha volado los cerebros de millones de propietarios de viviendas en todo el mundo y está plagada de una revolución en el mercado de la construcción. Porque ahora, por el mismo dinero, puedes simplemente comprar un techo, o puedes comprar el mismo techo, pero que también genera electricidad. Las baldosas solares cuestan aproximadamente lo mismo que las baldosas cerámicas estándar. Se publican cálculos fantásticos en el sitio web de Tesla Motors, la creación favorita de Elon Musk. Durante 30 años (siempre que la garantía sea válida), el techo solar de una casa estándar puede generar electricidad por $ 52,900 (ver diagrama). ¡Esto es suficiente para instalar un super-acumulador PowerWall (tienes que almacenar kilovatios solares en algún lugar) y sentirte como una persona absolutamente libre! A partir de ahora no dependes de las empresas,que te venden gas, calor y electricidad. ¡Recibirás casi todos los beneficios de la civilización gratis!
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El esquema de una batería solar única. Foto: DMITRY POLUKHIN / kp.ru
LA ECONOMÍA SERÁ PROFUNDA
¿Cómo funciona? ¿Qué tipo de conocimientos técnicos usó Musk? Con estas preguntas, nos dirigimos a Pavel Troshin, profesor del Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo (Skoltech).
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- En principio, aquí no hay revolución tecnológica - explica Pavel Anatolyevich. - Se basa en paneles solares HIT, que son fabricados por Panasonic. La idea de utilizar paneles como material para techos para casas particulares tampoco es nueva. Pero tales proyectos no recibieron mucha distribución. La novedad del enfoque de Musk es que hicieron paneles solares en forma de azulejos. Es cómodo. Porque los beneficios son bastante decentes: ahorramos tanto en material como en trabajo. Porque en el esquema estándar, primero cubrimos el techo con tejas u otro material estándar, y luego colocamos paneles solares en la parte superior, que se sostienen decentemente y pesan mucho, lo que hace que toda la estructura sea más pesada …
Musk dice que este movimiento hará que la tecnología solar sea popular. Después de todo, ahora los paneles solares son más divertidos para los técnicos o los fanáticos de la energía verde
- Aquí todo se resuelve mediante un simple cálculo. En la mayoría de las regiones, tenemos 12 horas de luz diurna con una salida de luz promedio del 50 por ciento de la potencia máxima. Si el techo es de 20 m2. m de paneles (según las estadísticas, esta es el área promedio que se instala en las casas en los Estados Unidos), obtenemos 2 kilovatios: esta es la potencia de un hervidor promedio o un calentador eléctrico débil. Podemos acumular unos 20 kWh al día. La pregunta es: ¿es suficiente o no? Si para calentar la casa, definitivamente no es suficiente.
Espera, pero 20 metros es un techo muy pequeño, y si pavimenta 100 metros, ¿con tejas?
- En primer lugar, el techo tiene un lado soleado y no soleado, donde no tiene sentido instalar paneles. En segundo lugar, si tiene un techo de 100 metros, entonces el área de la casa es de 200 a 300 metros. En consecuencia, los costos de calefacción aumentan proporcionalmente. En términos de generación de energía, no existe una diferencia fundamental entre una casa de paneles planos y una casa de tejas solares (la diferencia, como dijimos anteriormente, es que se ahorra en materiales y mano de obra. - Ed.). En el mejor de los casos, esta es la misma eficiencia del 20% y la misma área. Porque Musk nunca pudo resolver el problema principal …
¿Cúal?
- Esto es, por supuesto, almacenamiento de energía.
¿Qué pasa con los superacumuladores de Musk?
- La acumulación de electricidad en baterías de iones de litio es la tecnología más común y aún muy cara. Garantía de litio
Las baterías de iones no superan los varios años. Y el costo total suele ser más que el precio de los paneles solares. Los paneles funcionarán durante 20 y 30 años, y los accionamientos deberán reemplazarse en 5 años. El problema con la conservación de energía lleva al hecho de que la autonomía de una casa de este tipo se vuelve muy condicional: todavía "cuelga de la red".
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¿Qué significa eso?
- Los paneles solares se utilizan activamente y se amortizan en aquellos países donde la energía solar no se puede almacenar, sino descargar a la red eléctrica general. Durante el día, cuando todos están en el trabajo y no hay nadie en casa, generamos energía con paneles solares, la bombeamos a la red y nos pagan por ella. Por la noche lo sacamos de la red, pero pagamos menos dinero. Esta denominada tarifa verde preferencial se utiliza en varios países para estimular el desarrollo de la energía solar. Pero en Europa, esta tarifa se ha cancelado durante varios años.
¿Por qué razón?
- Porque, por ejemplo, en Alemania en un día soleado y ventoso, la energía alternativa genera más energía de la que el país puede consumir. Y más de lo que se puede acumular en los sistemas de almacenamiento de energía existentes. Resulta una situación absurda: Alemania se ve obligada a drenar energía fuera del país y también pagar más a sus vecinos para que tomen esta electricidad. Como digo, la paradoja de las energías alternativas, al menos en Europa, es que se topó con el problema del almacenamiento de energía. Hoy en día, la única opción barata para almacenar energía a escala industrial es tomar un lago de montaña y bombear agua allí cuando hay un exceso de energía. Si es necesario recuperar esta energía, el agua del lago baja a la turbina y vuelve a generar energía. Pero esta claroque no hay muchos lugares de este tipo en Alemania ni en ningún otro lugar de Europa.
¿Es escéptico sobre la energía solar?
- Realmente no. Durante unos 100 años de uso activo, la humanidad ha agotado más de la mitad de sus reservas de hidrocarburos fósiles. ¿Por qué? Solo porque más del 50% de la energía mundial se genera mediante la quema de petróleo y gas, otro 30% a partir del carbón, la energía nuclear representa aproximadamente el 7% y es poco probable que la contribución total de las fuentes de energía alternativas supere el 2%. Si no cambiamos la tasa de consumo de recursos, en 100 a 150 años quemaremos todas las reservas de hidrocarburos. Por tanto, la transición a energías alternativas es inevitable. Pero, desde mi punto de vista, las soluciones locales como las tejas solares no cambiarán fundamentalmente la situación. El futuro pertenece a los sistemas de almacenamiento eficientes para grandes cantidades de energía y grandes plantas de energía solar. Un buen ejemplo es una central eléctrica que se inauguró recientemente en Dubai. Genera electricidad a un costo de alrededor de 4 a 5 centavos por kilovatio. Es más barato que obtener energía de fuentes fósiles.
¿QUÉ HAY EN RUSIA?
Skolkovo inventa una batería "popular"
¿Vale la pena una piel de oveja solar en nuestras latitudes?
Contrariamente a la creencia popular de que el clima en Rusia es demasiado sombrío para tales empresas, el sol en realidad brilla para todos por igual.
"Usted sabe que Alemania es uno de los buques insignia de las energías alternativas", dice el profesor Troshin. - Al mismo tiempo, en términos de insolación media, Alemania y la franja media de Rusia son bastante comparables. Pero en Rusia hay muchos recursos naturales y la gente no piensa en lo que pasará en 100 años. La otra cara de la moneda es que en Rusia una parte significativa del territorio más allá de los Urales no tiene electrificación centralizada. La energía alternativa proporciona ventajas innegables para estas regiones.
En general, la aparición de tecnologías fundamentalmente nuevas puede cambiar la situación. No me refiero a Elon Musk aquí. Hay ciertos desarrollos relacionados con la perovskita (un mineral de tierras raras descubierto en Rusia - Ed.) Las baterías solares, que ahora se están investigando activamente en todo el mundo, y también las estamos desarrollando activamente en Skoltech. Este know-how reducirá el costo de los paneles solares varias veces en comparación con el silicio, mientras mantiene su eficiencia. Si esta tecnología entra realmente en el mercado, entonces puede competir con las fuentes tradicionales de energía fósil.
YAROSLAV KOROBATOV
