Про можливість використовувати вікна як джерело енергії відомо досить давно, розробки велися починаючи з 2010 року, але чому це стало можливо тільки зараз? Вся справа в прозорості, завдання полягало в тому, щоб зловити потрібний спектр сонячного випромінювання на склі, при цьому воно повинно залишатися прозорим.
Технологія розвивалася за двома напрямками в першій тонке напилення відображала необхідну частину сонячного діапазону в раму вікна, де вже перетворювалася на електричну енергію, друга схоже з традиційними сонячними панелями, де всі елементи нанесені на саме скло, пошарово за допомогою нанотехнологій і повністю прозора.
Енего скло UE Power™ розміром 1,5 х 3,0 метра може генерувати до 1 кВтг електроенергії щодня.
Технологія сонячних вікон одна з найперспективніших у сонячній генерації, Мічиганський університет опублікував дослідження, згідно з яким сонячні вікна здатні генерувати щонайменше 40% всієї енергії, що споживається будівлею.
Енерговікна в Університеті штату Мічиган
Але є й проблеми. Так однією за них був розмір. Зі збільшенням площі скла падав ККД і дуже суттєво, тепер і цю проблему вдалося вирішити.
Енерговікно Колорадо
Зараз впровадження енерговікон виросла у повноцінне виробництво завдяки фінансуванню від будівельних гігантів та виробників вікон і це виправдано, бо їх потенціал практично нескінченний.
Монтаж 22 енерговікон
Одним із таких прикладів є Ubiquitous Energy родом із кремнієвої долини у партнерстві з гігантом Andersen Corporation виробником вікон та дверей, розвиває перше серійне виробництво енерговікон. Першим замовником стала компанія із Каліфорнії Patagonia Inc. що встановила 22 енерговікна. Виробнича лінія вийде на повну потужність на початку 2024 року.
Брендон Берт, старший віцепрезидент Anderson з досліджень та розробок, заявив, що компанія планує впровадити нову технологію не тільки у вікна, а й у двері, які виготовляє компанія.
Перші зразки енергодверей
Що з ефективністю? У різних виробників та технологій він становить від 7% до 15%. Вартість теж різна у порівнянні зі звичайним вікном подорожчання становить від 30% до 100%. І тепер найголовніше, що окупність у південних районах США на південному фасаді складе рік в інших умовах до 5 років.
Будинок електростанція в Норвегії
За таких економічних умов сонячні вікна називають одним з головних конкурентів класичних сонячних панелей і традиційних вікон, особливо при будівництві нових будівель. Нова технологія представляє великий потенціал не тільки для вікон будівель в першу чергу офісних висотних та скління споруд та таких елементів міського благоустрою як зупиночні комплекси, рекламні стенди, а й для скла електромобілів електробусів, моніторів тощо.
Вікна, що генерують енергію, довели свою ефективність
ClearVue виробник сонячних вікон з Австралії оприлюднила результати дворічної експлуатації віконної сонячної СЕС, яка була змонтована в теплиці в Університеті Мердока, результати опубліковані в науковому журналі MDPI Technologies.
Теплиця в Університеті Мердоку
Сонячні вікна потужністю 30-33 Вт/м² виробляли в середньому 19 кВтг на день і забезпечили 40% споживаної енергії. Порівняно з покрівельною електростанцією Університету, сонячні вікна показали вишчу продуктивність у дощову погоду.
Щомісячне виробництво енергії за допомогою масиву з 12 вікон, встановленого вертикально на північній стіні теплиці.
Вертикально встановлені вікна показали дуже стабільну генерацію порівняно із класичною покрівельною СЕС.
Powerhouse Brattørkaia Норвегія, річна генерація 500 000 кВтг, що вдвічі перевищує власне споживання. Опалення тепловим насосом на морській воді.
Індустрія сонячних вікон тільки набирає обертів, вікна стануть одним з елементів будинків-електростанцій в яких сонячна генерація перевищує власне споживання надлишки виробленої енергії можуть йти в мережу, або запасаються у вигляді Н2 і використовуватись при необхідності.
Трохи про блокові теплоелектричні котельні Н2
Університет прикладних наук Фульди у Німеччині розробив, а компанія Ostermeier H2ydrogen Solutions запустила у виробництво блокові теплоелектричні котельні Н2. До складу блоку входять електролізер, паливний елемент, теплова помпа, теплоакумулятор для тепла в холодний період та влітку холод, місткість для зберігання Н2.
Встановлення теплоелектричної котельні на території компанії з охорони праці у Швайтеркірхені
Працює блок за такою схемою: у період надвиробництва електроенергії «надлишки» йдуть на виробництво водню, а при необхідності Н2 йде на виробництво електроенергії, теплова помпа використовує залишкове тепло процесу електролізу та паливного елемента. Таким чином на виході ми отримуємо тепло-холод та електроенергію.
У результаті ми отримуємо автономне та мобільне джерело енергії. Компанія розробила окремо блоки для домоволодінь та окремо для промисловості різної потужності. Незаперечна перевага Н2 у тому, що виробляти його можна безпосередньо у споживача.
Powerhouse Telemark Норвегія 256 тис. кВтг на рік
Впровадження віконних СЕС ще більше децентралізує виробництво енергії та знизить попит у міських мережах.
БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО:
- Відновлювані джерела енергії: боротьба технологій і політики
- Світло буде, або як «Ліванська мафія» заробляє на електричних генераторах
- Деталі будівництва новітнього екоселища в Нідерландах
Джерело: The Verge