Почему горы — идеальное место для солнечных электростанций. Как инженеры решили проблему их очистки от снега. Что такое эффект альбедо и как он помогает солнечным панелям зимой.

«Снег — не враг, если знать, как с ним подружиться», — говорят инженеры из Швейцарии.

Именно они придумали, как заставить солнечные панели работать даже в суровых альпийских условиях, где снег — не просто красота, а настоящий враг энергетики.

Когда солнце есть, но энергия не идет

Казалось бы, горы — идеальное место для солнечных электростанций. Снег отражает свет, воздух чистый, солнце яркое. Но есть одна проблема — сам снег. Он скапливается под панелями, засыпает их, мешает таянию и блокирует солнечный свет.

Иногда потери доходят до 100% выработки зимой. То есть — электричества ноль.

Швейцарские ученые из EPFL и Института исследований снега и лавин WSL решили разобраться, как именно снег ведет себя вокруг солнечных панелей. И нашли решение, достойное швейцарских часов по точности.

Как помогает снег

На самом деле снег может быть союзником солнца. Свежевыпавший снег действует как естественное зеркало: он обладает высоким альбедо — коэффициентом отражения солнечного света. Благодаря этому часть солнечных лучей перенаправляется на панели, усиливая выработку энергии.

Этот эффект называется альбедо — физическое явление, при котором свет отражается от поверхности (снега, льда или воды) и возвращается обратно в атмосферу. Чем выше альбедо, тем больше отраженного света. У снега этот показатель достигает 80–90%, что делает его идеальным природным усилителем солнечных панелей.

Секрет — в конструкции Helioplant

Они протестировали австрийскую систему Helioplant — это как «солнечный крест»: четыре панели, установленные вертикально, под разными углами.

Выглядит необычно, но работает гениально. Такая конструкция не дает снегу скапливаться и создает потоки воздуха, которые помогают ему быстрее оседать и таять.

Чтобы проверить идею, ученые использовали компьютерное моделирование движения снега (метод Snowbedfoam). Да, даже снег можно «просчитать»!

Оказалось, что если приподнять панели хотя бы на 0,6 метра от земли и поставить их по направлению ветра, снег не успевает налипать, а станции продолжают вырабатывать энергию.

Солнечная станция, которая не сдается зимой

На испытательном полигоне в Альпах Helioplant показал отличные результаты: панели не засыпает, снег вокруг распределяется равномерно, а энергия идет стабильно даже после метелей.

Исследователи уверены — именно такие установки станут будущим горных солнечных станций. Ведь они позволяют не только сократить потери, но и использовать отраженный от снега свет для дополнительной выработки.

Зачем это все

Сегодня солнечные панели — это не просто тренд, а основа перехода к чистой энергетике. Но чем выше в горы, тем больше вызовов.

И теперь, благодаря швейцарским инженерам, у солнца и снега больше нет причин воевать — они работают вместе.

Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

В Австралии пошли по пути увеличения спроса другим путем. Федеральное правительство предлагает ввести в следующем году реформу Solar Sharer, согласно которой розничные продавцы электроэнергии будут обязаны предлагать домохозяйствам бесплатную электроэнергию не менее трех часов в середине дня, когда выработка солнечной энергии на крышах достигает пика.

По замыслу пик вечернего потребления энергии должен частично перейти на дневной пик потребления.

На рынке уже появились розничные продавцы с предложениями по принципу Solar Sharer, включая программу AGL «Три бесплатно», которая требует потребления 5 кВт⋅ч/день в бесплатное окно для получения полной экономии. Ovo Energy также предлагает бесплатную электроэнергию в середине дня, ориентируясь на владельцев электромобилей.

Китай ввел в эксплуатацию первую очередь гигаваттной системы хранения энергии о чем это говорит?

Компания Red Energy предлагает своим клиентам четыре бесплатных часа в выходные дни — с 12:00 до 14:00 в субботу и воскресенье — для зарядки электромобилей и выполнения домашних обязанностей.

Эти меры временные пока в сети не добавят достаточную емкость СНЕ. Мир переживает бум систем хранения Китай планирует достичь колоссальных 189 ГВт/457 ГВт·ч. к 2027 году, при нынешних 73,8 ГВт/168 ГВт-ч., в стране будет установлено почти столько же аккумуляторных и гидроаккумулирующих станций, сколько сегодня установлено во всем мире.

Система хранения 850 МВт (1680 мегаватт-часов) на месте закрытой угольной электростанции Munmorah Австралия

Не отстаёт и Германия параллельно наращиванию мощностей СЭС и ВЭС идет масштабирование систем хранения, на конец прошлого года емкость составила 19 ГВт-ч. +50% к прошлому году, по прогнозу к концу 2025 года мощность систем хранения достигнет 16 ГВт/25 ГВт⋅ч.

К чему это приведет? Последствия трудно переоценить

-проблемы «солнечных и ветровых пиков» перепроизводства полностью исчезнут

- исчезнет проблема "отрицательных цен" на биржах

-исчезнет необходимость отключения СЭС и ВЭС в периоды перепроизводства

-потребуется меньше мощностей СЭС и ВЭС для энергоперехода

Производство цемента перешло на зеленую энергию

Крупнейший производитель нержавеющей стали переходит на зеленый водород

Турецкий сталелитейный холдинг объявил о строительстве крупнейшей солнечной электростанции

В Индии построят ветропарк для энергоснабжения сталелитейного производства

Производство алюминия переходит на солнечную энергию

Крупнейший производитель цинка в мире переходит на зеленую энергию

Немецкий производитель Clickcon представил забор из солнечных панелей Забор состоит из градоустойчивых двусторонних панелей мощностью 435 Вт.

Китай добавил 300 ГВт возобновляемой генерации

Доля солнечной генерации в энергобалансе Германии состовляет 19%

Китайский экспорт зеленых технологий превзошёл американский экспорт ископаемых нефти и газа

Франция переработала 85% отслуживших солнечных панелей в 2024 году

Саудовская Аравия побила рекорд сверхнизких цен на зеленую генерацию

Сейчас кремниевые солнечные панели могут работать с максимальной эффективностью 29,4%. Ученые из Университета в Австралии предложили решение — “синглетное деление”.

Представьте: один фотон может “разделиться” на два энергетических пакета и выдать вдвое больше электричества. Раньше это работало только в лаборатории, а теперь — и в реальных условиях.

«Мы использовали магнитные поля, чтобы манипулировать испускаемым светом и выяснить, как происходит деление синглета. Этого ранее никто не делал» — сказал профессор Тим Шмидт, глава Школы химии Университета Нового Южного Уэльса.

Главный прорыв — в материале дипирролонафтиридиндион (DPND), который стабилен на воздухе и может работать вместе с кремнием. Добавив к солнечной ячейке тонкий органический слой, ученые добились повышения эффективности почти до 45%.

Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм