Солнечная энергетика выходит в море
Солнечная энергетика выходит в море
В мире очень быстро растет количество морских судов, использующих солнечные батареи или даже полностью работающих на основе солнечной энергетики. Ожидается, что к 2024 году этот сегмент рынка вырастет как минимум в три раза. Области применения солнечных батарей затрагивают не только прогулочные суда, но также и коммерческие, промышленные, военные и даже исследовательские рынки.
Гиганты морской солнечной энергетики
PlanetSolar, самое большое судно в мире, работающее на солнечной энергетике, уже совершило кругосветное путешествие, используя в качестве источника питания солнечные батареи SunPower. Паромы, буксиры и парусники на солнечной энергии широко используются в сухих доках в Европе, США и Индии, других странах.
Солнечные электростанции небольшой мощности находят свое применение уже много лет на яхтах, но в последнее время даже гораздо более крупные суда оснащаются солнечными батареями и аккумуляторами для резервного электроснабжения и соответствия выхлопным нормам в доках. Во всем мире наиболее развит рынок морских солнечных электростанций с мощностями в диапазоне от 1 Вт до 10 кВт.
До сих пор самым большим судном на солнечной энергии является PlanetSolar, которое принадлежит швейцарской компании Race for Water. Его запуск состоялся в марте 2010 года. Это огромный катамаран из углеродного волокна весом 89 тонн, на верхней палубе которого установлены тысячи солнечных батарей общей мощностью 120 кВт.
Аккумуляторные батареи PlanetSolar управляют электродвигателями, позволяя развивать скорость до 14 узлов (26 км/ч). PlanetSolar обошла весь земной шар за 585 дней без единой вышедшей из строя солнечной панели.
Солнечные электростанции для паромов
Пожалуй, самой успешной коммерческой идеей для проникновения солнечной энергетики в море или во внутренние воды является использование солнечных электростанций в качестве основного источника питания для пассажирских паромов. Мировой лидер в области производства солнечных паромов — компания Ocius Technology из Австралии. Компания построила один из своих солнечных паромов, рассчитанный на 186 пассажиров, для Всемирной выставки в Шанхае.
Сейчас Ocius развивает идею создания гибридных ветро-солнечных парусов. «Мы пришли к идее создания солнечных парусов в 1996 году и построили шесть пассажирских паромов по всему миру», говорит генеральный директор компании Роберт Дейн. Солнечные паруса представляют собой вертикальные крылья, которые могут вращаться по двум осям либо вручную, либо гидравлически. Они могут работать как в режиме обычного паруса, так и в режиме солнечного коллектора, или же совмещать оба режима одновременно. При условии максимального солнечного воздействия, паруса могут повысить эффективность судна на 40%.
«Мы установили солнечные паруса на одном большом корабле, что привело к экономии 5-6% дизельного топлива», отмечает Дейн, «Обычно мы получаем 120% энергии от солнечных панелей из-за более интенсивного солнечного излучения и отражения солнечных лучей от поверхности воды».
Среди проектов солнечных паромов стоит отметить пассажирское судно на 75 человек из Индии. Паром длинной 20 метров имеет семь метров в ширину и развивает максимальную крейсерскую скорость в 7,5 узлов (14 км/ч) в течение пяти или шести часов в день. Также компания Alusin Solar из Испании строит Texelstroom — пассажирский паром с 450 солнечными панелями на борту.
Паром Solar Sal мощностью 5 кВт регулярно бороздит воды канала Эри со скоростью пять узлов (9 км/ч) благодаря двум электродвигателям Torqeedo. Немецкая фирма Torqueedo теперь продает много двигателей для судов, оснащенных солнечными батареями. Кроме того, компания разработала первую электрическую двигательную систему, предназначенную для каяков, которая весит всего 16 фунтов (7 кг) вместе с литиевым аккумулятором. Электродвигатели большей мощности используют литий-ионные аккумуляторы.
Автономные солнечные электростанции для беспилотных судов
Количество малых автономных солнечных морских судов растет благодаря спросу в военном, нефтегазовом и научно-исследовательском секторе. Автономные беспилотные устройства Wave Glider компании Liquid Robotics, сочетающие в себе возможности энергии волн и солнечной энергетики для навигации в мировом океане, вместе прошли более 1 миллиона морских миль. Самая последняя версия, SV3, представляет собой гидрокинетическое устройство в виде доски для серфинга, которое имеет размеры 3×0,6 м на поверхности, буксирует кабель длинной 7,6 м, а также перевозит глайдер размерами 2×1 м, к которому подключены электронный передатчик и датчики. На данный момент Liquid Robotics имеет флот из 350 Wave Glider, которые выдержали десятки тайфунов и укусов акул. Глайдеры оборудованы тремя солнечными батареями мощность 54 Вт каждая (планируется увеличить до 60 Вт) и резервным аккумулятором емкостью до 6,86 кВт/ч. Устройство имеет 19 патентов по всему миру, и постоянно дорабатывается, чтобы иметь большую грузоподъемность и генерировать больше энергии.
Солнечные панели и аккумуляторы для SV3 изготавливаются в соответствии с конструкционными требованиями Liquid Robotics внешними поставщиками, которые компания отказывается называть. С помощью особенной отделки пластика панели тщательно подготавливаются к перепадам температуры, воздействию града, ветра и воды в течение нескольких недель.
Другим примером использования солнечной энергии для питания автономных морских судов представляет собой проект SeaVax. Это автономное устройство ориентировано на сбор плавающего пластикового мусора в открытом море. Также его рекламируют как самый большой в мире пылесос. «SeaVax это очищающее судно, которые использует несколько стадий фильтрации, как для удаления громоздких пластиковых отходов, так и для отделения мелких частиц пластика из круговорота океана», рассказывает Крис Клоз, директор проекта.
SeaVax представляет собой тримаран, оснащенный гибридной солнечной и ветряной системой для обеспечения более 3,9 кВт мощности на тонну веса. Судно будет первым, которое собирает, измельчает и доставляет пластик на грузовой корабль под управлением экипажа.
Нестандартные солнечные электростанции
В Японии разрабатывают запатентованную интегрированную систему, которая может включать в себя компьютер, зарядные устройства, аккумуляторы и специальные морские солнечные панели в полимерных пленках. «Полимеры, которые мы используем для панелей, имеют высокую стойкость к погодным условиям, позволяющую пройти сертификацию в соответствии со стандартом EIC 61215 и 61730. Это, в сочетании с их гибкостью, делает данные солнечные батареи идеальными для использования на кораблях», говорит Грег Аткинсон, технический директор компании Eco Marine Power. Система была испытана в 2014 году на пассажирском пароме Blue Star Delos в Греции. «Как правило, мы пытаемся сократить расход топлива примерно на 10%. На данный момент ожидается, что нормальная скорость ветра для функционирования технологии составляет около 40 узлов (74 км/ч)», говорит Аткинсон.
Источник
Судно с солнечными батареями
Вашему вниманию представляются 15 экологически чистых лодок, которые могут плавать, используя солнечную энергию или энергию ветра.
Складывается ощущение, что сегодня дизайнеры просто помешаны на экологии и солнечной энергии. Хотя может, это действительно такой животрепещущий вопрос, который касается всех и каждого. Неспроста в 21 веке, инженеры и дизайнеры все больше и больше создают автобусы, машины и лодки, которые не загрязняют окружающую среду.
Итак, все представленные 15 эко-лодок снабжены солнечными панелями.
1) Уже известный нам 31-метровый тримаран Planet Solar, спущенный на воду недавно в Гамбурге. На сегодняшний день он считается самым большим многокорпусным солнечным судном. Фотогальванические солнечные панели производят 103,4 кВт энергии. Тримаран может идти на 8 узлах.
2) Солнечная лодка ARRKI предоставляет огромное пространство. Лодка построена по аналогу баскетбольного поля и покрыта фотогальваническими «сотами».
3) Solar Powered Personal Boat, ценой 10,500 долларов, вмещает 4 взрослых. Лодка снабжена электродвигателем в 700 Вт, что позволяет лодке проходить 5 миль в час. Двигатель снабжен 4 аккумуляторными батареями, которые постоянно заряжаются от солнечного света в дневное время. Батареи держат заряд 6 часов, что позволяет плавать в ночное время.
4) Buffalo Solar Boats — это лодки в виде пантонов с крышей, покрытой модулями из фотогальванических панелей. Эти модули могут генерировать 1 кВт энергии, тем самым питая аккумулятор и позволяя лодке плавать в течении дня.
5) Solar Proa Catamaran — это асимметричный катамаран, вмещающий 6 взрослых не очень тяжелых человек. Дизайн катамарана элегантный и современный. Катамаран имеет 2 разъемные «крыши» с солнечными панелями. Когда «Крыши» опущены (сложены), лодка представляет из себя абсолютно плоский транспортный объект, генерирующий электричество.
6) Лодка Onda Velocita — выполнена по последнему слову техники и технологии. Это гибридная лодка в стиле «люкс» имеет 2 водно-реактивных двигателя, которые могут не использоваться в солнечный день, так как крыша снабжена фотогальванической системой и может генерировать достаточно энергии для всех систем, инсталлированных на лодке.
7) Лодка Sea Raider снабжена фотогальваническими модулями, которые накапливаю достаточно солнечной энергии в течении дня, что позволяет плавать на этой лодке всю ночь, так как аккумуляторные батареи хорошо держат заряд.
8) Катамаран SunCat 23 имеет 4 солнечные панели, способные генерировать 760 кВт энергии для электрического подвесного мотора 2,8кВт. Катамаран вмещает 12 пассажиров и идет на скорости в 6 узлов. Заряда хватает на целый день, даже если день облачный.
9) Моторная лодка Iron 23 вмещает 3 пассажира, имеет солнечный электродвигатель. На борту есть кухня и туалет. Лодка также снабжена конвенционным двигателем на случай, если день выдался не солнечным.
10) N-DOUR Hybrid — это многофункциональная яхта. Это яхта в стиле «люкс», предназначенная для долгого плавания. Идея создания этой лодки — использовать энергию ветра и солнца для выработки гидрагена, который в свою очередь будет заставлять лодку двигаться. Еще одной фишкой судна является то, что, когда оно находится в доке в порту и не потребляет никакой энергии на свои нужды, лодка может вырабатывать электричество для порта.
11) Солнечная Исследовательская Лаборатория Solar Shuttle спроектирована для Олимпийских игр 2012. Она вмещает 255 пассажиров и генерирует достаточное количество энергии для движения такого большого судна.
12) Leviathan использует для движения энергию ветра и солнца. Лодка оснащена ветровыми турбинами и солнечными панелями.
13) Солнечная лодка The Float снабжена 2 электродвигателями и солнечными панелями на крыше. Это не скоростная лодка, а больше прогулочная. На ней вы сможете делать 10 км/ч. Здесь есть все, что надо для безмятежного отдыха: столик, гриль и маленький холодильник.
14) Тримаран IKKAR с фотогальваническими панелями — это футуристическая яхта, идея создания которой — сблизить человека и море. Яхта имеет элегантный дизайн и обеспечит комфорт на борту. Длина тримарана — 150м.
15) Code X Yacht — 47-футовая лодка имеет гибридный двигатель, который используется в Formula 1, что позволяет лодке достигать скорости в 80 узлов! Дополнительные солнечные панели позволяют лодке идти еще два часа.
Источник