Bunların hepsi parayla ilgili. Neden harika görünen teknolojik çözümler bazen başarısız olabilir?

Daha gençken, bilimin tek başına herhangi bir teknolojik zorluğu çözebileceğine ve teknik olarak en iyi çözümün galip geleceğine inanırdım. Ancak endüstride birkaç yıl geçirdikten sonra ekonominin, piyasa güçlerinin ve rekabetin eşit derecede önemli (ve bazen daha büyük) roller oynadığını fark ettim. Kağıt üzerinde mükemmel görünebilecek bir teknolojik çözümün, pratik zorluklar ve kötü zamanlama nedeniyle başarısız olabileceğini öğrendim.

Bu nedenle, yeni teknoloji geliştiren herkes için projeler üzerinde gözden geçirme noktaları belirlemek, pazarı ve rekabeti sürekli olarak değerlendirmek ve tarafsız ve dengeli bir şekilde teknolojinizin hazır olup olmadığına düzenli olarak bakmak önemlidir. Amaçlandığı gibi sonuç vermeyen düzinelerce teknoloji düşünebilirim. Ama burada "güneş yoğunlaştırıcı" fotovoltaikleri (CPV'ler) - mercekler veya kavisli aynalar kullanarak elektrik üreten cihazları keşfedeceğim. güneş ışığını küçük güneş hücrelerine odaklayın.

yaparken bu konu aklıma geldi dünyanın en verimli güneş pili hakkında yazmak2019 yılında ABD Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'nda geliştirilmiştir. Bir CPV cihazıdır ve 47.1 güneş ile aydınlatıldığında %143 gibi rekor bir verimliliğe sahiptir. Görünüşte, günümüzün silikon fotovoltaik (PV) düz panellerinin yalnızca %22'lik bir verimliliğe sahip olduğu göz önüne alındığında, cihaz kulağa harika geliyor.

Bir zamanlar bir sonraki büyük şey olarak lanse edilen yoğunlaştırıcı fotovoltaikler neden rafa kaldırıldı?

Elbette, çoğu CPV kurulumu etkileyici ve fütüristik görünüyor, ancak düz panel silikon PV'lerin fiyatı o kadar düştü ki, CPV'leri yerleştirme girişimleri 2017'den bu yana neredeyse durma noktasına geldi (bunlarla ilgili araştırmalar devam etse bile). Bir zamanlar bir sonraki büyük şey olarak lanse edilen CPV'lerin rafa kaldırılmasının nedeni bu mu?

Piyasa güçleri

CPV'lerle ilgili araştırmalar, Orta Doğu petrol ambargosunun şokundan sonra 1970'lerin ortalarında başladı. (prog. Fotovolt. Araş. Uygulama 8 93). Çalışmaların çoğu, güneş ışığını silikon PV hücrelere odaklayan akrilik bir Fresnel lensten oluşan ilk sistemle New Mexico'daki Sandia Ulusal Laboratuvarlarında gerçekleştirildi. Hücreler, ısınmalarını ve verimliliklerini kaybetmelerini önlemek için su ile soğutuldu; ayrıca bir izleme sistemi kullandılar, böylece her zaman Güneş'e bakıyorlardı.

Motorola ve Boeing'den GE ve RCA'ya kadar herkes tarafından geliştirilen CPV sistemleriyle diğer şirketler hızla elini denedi. Başta Suudi Arabistan'daki 350 kW'lık Soleras Projesi ve Austin, Teksas'taki 300 kW'lık Entech sistemi olmak üzere, birkaç başarılı büyük ölçekli demonstrasyon projesi bu erken çalışmadan ortaya çıktı. İlki, 1981'den 15 yılı aşkın bir süredir aralıksız olarak yürütüldü ve CPV'lerin pratikliği ve işletme maliyetleri hakkında değerli bilgiler sağladı.

Ancak 1980'lerin başlarında, enerji krizinin aciliyeti geçince işler durdu. Petrol ve doğal gazın beklenenden çok daha fazla bulunmasıyla, bu yakıtların maliyeti düştü. Dolayısıyla, CPV'ler için ABD federal fonları azaldığında, katılımcıların çoğu ayrıldı. Kendini işine adamış birkaç kişi rüyanın peşinden gitmeye devam etse de araştırma küçültüldü.

CPV'lere olan ilgi kaybını düşük doğal gaz fiyatlarına veya siyasi irade eksikliğine bağlamak kolaydı. Ancak en büyük sorun, CPV sistemlerinin satış yapmamasıydı. Sıradan, düz silikon güneş PV panelleri ise bunun aksine, navigasyondan telekomünikasyona kadar yüzlerce uygulamaya sahiptir. İnanılmaz derecede güvenilirdirler, hareketli parçaları yoktur ve çok az bakım gerektirirler.

Solar PV'ler, özellikle diğer güç kaynaklarının bulunmadığı uzak bölgelerde, onları aydınlatma, soğutma ve su pompalama için kullanan gelişmekte olan ülkelerdeki insanlar için özellikle yararlıdır. Basitçe söylemek gerekirse, bu uygulamalardan hiçbiri, yalnızca 100 kW'tan büyük kurulumlar için uygun maliyetli olan CPV'ler için özellikle uygun değildir.

Yeni bir şafak?

CPV pazarı, silikonu galyum arsenit gibi bir III-V yarı iletken ile birleştiren yüksek verimli "tandem" çok bağlantılı CPV'lerin 2000'li yılların başlarında geliştirilmesinin ardından gelişme kaydetti. Aslında, 2010'dan beri dünya çapında bu tür cihazlar kullanılarak çeşitli multi-megavat CPV projeleri devreye alınmıştır. Modern ticari sistemlerin verimliliği %42'ye kadar çıkıyor ve Uluslararası Enerji Ajansı bunun 50'lerin ortalarına kadar %2020'ye çıkabileceğini düşünüyor.

Yine de bu üstün CPV'ler bile mükemmel değildir, aktif izleme sistemlerine ihtiyaç duyarlar, bu nedenle her zaman özel soğutmanın yanı sıra Güneş'e bakarlar. Bu, ekstra verimlilik için çok fazla ek karmaşıklık demektir. Dahası, spektrum spektral olarak "ayarlanmış" hücrelerle eşleşmediğinden, hücreler puslu veya kirli koşullarda iyi çalışmaz. Güneş ışığı yeterince konsantre olmadığı için bulutlu günler başka bir sorundur.

Enerji faturanızı kesmek ister misiniz? Bu rekor kıran güneş pillerini deneyin

Çok bağlantılı PV sistemlerinin bu sınırlamaları, güç çıkışlarını azaltır ve daha yüksek sermaye maliyetleri ve bakım faturaları ile ekonomiyi etkiler. 82 ile 2010 yılları arasında fiyatı yüzde 2019 düşen güneş panellerinde nasıl bir gelişme gösterebileceklerini görmek zor. Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı.

Düz panel güneş enerjisinin maliyetindeki düşüş çoğunlukla ölçek ekonomilerinden kaynaklandı, ancak Çin hükümeti de bir rol oynadı. Güneş enerjisi endüstrisini büyük ölçüde sübvanse ederek, bazıları tartıştı Çin'in ABD ve Avrupa'da güneş panellerini üretme ve gönderme maliyetinden daha ucuza satabildiğini. "Damping" olarak bilinen uygulama, rakipleri saf dışı bıraktı ve Çinli tedarikçilerin pazarı ele geçirmesine olanak sağladı.

Ekonomi artık düz panel güneş PV'sini bu kadar güçlü bir şekilde tercih ederken, CPV endüstrisi için yakın vadeli görünüm soldu. Suncore, Soitec, Amonix ve SolFocus da dahil olmak üzere en büyük CPV üretim tesislerinden birkaçı faaliyetlerini kapattı. Düz panel güneş PV'leri, daha az verimli olmalarına rağmen, basit ekonomi nedeniyle günü kazandı.

Ancak, her şey kaybolmaz. Belki de güneş yoğunlaştırıcı teknolojisi için ikinci bir altın çağ, sıvıları ısıtmak için konsantre enerjiyi kullanan kartlarda, güneş parlamadığında depolanan ısı elektriğe dönüştürülür. Gelecek ay tartışacağım büyüleyici bir olasılık.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/its-all-about-the-money-why-seemingly-great-technological-solutions-can-sometimes-fail/