Vedvarende energi har krævet mange års forskning og udvikling af videnskabsmænd og ingeniører over hele verden. Målet er at forbedre den teknologiske effektivitet og få ren energi til at konkurrere med fossile brændstoffer, især i forbindelse med energiomstillingen. Hver type vedvarende energi har sine fordele og ulemper, og udfordringen ligger i at finde metoder til at forbedre disse teknologier.
Et område, der har oplevet betydelige fremskridt i de senere år, er solenergi. Forskere fra to kinesiske universiteter har præsenteret et revolutionerende fremskridt inden for solpaneler, der kunne generere energi selv under ugunstige forhold som overskyede dage, regn, tåge og endda om natten. Dette fremskridt kan ændre den måde, vi opfatter solenergi og dens ydeevne på i situationer med lav solstråling. Men hvad betyder denne udvikling helt præcist for fremtiden for solenergi?
Drøm solpaneler
Solpanelers ydeevne har traditionelt været betinget af mængden af solstråling. På solrige dage er ydeevnen optimal, men under ugunstige vejrforhold som skyer, regn eller tåge reduceres energiproduktionen betydeligt. Dette har været en af de vigtigste udfordringer at overvinde, for at solenergien skal være mere konkurrencedygtig og bæredygtig.
Problemet bliver mere udtalt i lande eller regioner, hvor direkte sollys er begrænset det meste af året. Dette er tilfældet i mange områder i Nordeuropa, hvor lav solstråling påvirker ydeevnen af traditionelle solcelleanlæg. Det samme gælder i varmere områder, hvor regn og tåge kan være faktorer, der skal tages i betragtning.
Med solpaneler udviklet af kinesiske universiteter kunne dette problem have en løsning. Disse paneler genererer ikke kun energi med direkte sollys, men kan også arbejde med indirekte stråling og lav lysstyrke. På denne måde kan en konstant og mere stabil energiforsyning sikres på overskyede dage eller endda om natten.
Nyt materiale, der absorberer meget sollys
Nøglematerialet bag dette gennembrud kaldes BVG (som betyder "langtidsholdbart fosfor" på engelsk). Dette materiale er i stand til at lagre solenergi i løbet af dagen og frigive den om natten, hvilket gør det muligt for panelerne at fortsætte med at generere elektricitet.
LPP er i stand til at absorbere og lagre lysenergi, der ikke er synlig for det menneskelige øje, såsom fotoner i det nær-infrarøde spektrum. Mens traditionelle fotovoltaiske teknologier kun fanger synligt lys, tillader LPP solpaneler at drage fordel af en bredere del af det elektromagnetiske spektrum. Det betyder, at disse paneler kan generere elektricitet selv under forhold med lav isolering.
Denne evne til at absorbere lys ud over det synlige spektrum er afgørende for ydeevne om natten eller på overskyede dage, da infrarød stråling stadig er til stede, selvom den ikke opfattes af det menneskelige øje. Takket være LPP-materialet kan solenergi være mere effektiv og pålidelig i områder, der er udsat for fænomener som tåge eller regn. I det væsentlige tillader denne teknologi solpaneler at have konstant ydeevne, uanset vejrforholdene.
Drift på overskyede dage og ugunstige forhold
Et almindeligt spørgsmål blandt dem, der overvejer at installere solpaneler, er, hvordan vejret påvirker deres ydeevne. Solrige dage er de bedste til at indsamle energi, men mange er overraskede over at erfare, at selv på overskyede dage kan solpaneler fortsætte med at generere elektricitet. Solpaneler, inklusive konventionelle, kan absorbere diffust lys, der reflekterer og passerer gennem skyer. Det er rigtigt, at de ikke når 100 % af deres maksimale kapacitet under disse forhold, men det anslås, at de kan fortsætte med at producere mellem 10 % og 25 % af den energi, de ville generere på en klar dag.
Dette produktionsområde kan variere afhængigt af skyernes tykkelse og mængden af filtreret sollys. Høje skyer tillader for eksempel mere stråling at passere igennem end lave, tykke skyer, hvilket påvirker mængden af energi, panelerne kan opsamle. På steder som det nordlige Spanien, hvor overskyede dage er hyppige, kan solens ydeevne være reduceret, men det betyder ikke, at panelerne holder op med at fungere.
Tilpasning i kolde og sneklædte klimaer
Solpanelernes ydeevne påvirkes også af temperaturen. Det kan virke overraskende, men koldt klima er faktisk gavnligt for solcelleanlæg. Når temperaturen stiger over 25°C, falder effektiviteten af et solpanel. Tværtimod, jo koldere den omgivende temperatur er, jo bedre ydeevne har panelerne, så længe de ikke er dækket af sne.
I områder, hvor sneen dækker solpaneler, er det vigtigt at sikre, at sneen fjernes ordentligt. Selvom sneen i sig selv kan reflektere sollys til panelerne og bidrage til en øget energiindsamling, vil de overdækkede paneler ikke være i stand til at absorbere lys, før forhindringen er fjernet. Derudover kan en god hældning ved montering af solpaneler lette sneen til at glide automatisk.
Hvordan påvirker nedbør udbyttet?
I modsætning til hvad mange tror, påvirker regn ikke solpanelernes ydeevne negativt. Hyppig nedbør kan faktisk være en fordel, da det renser panelets overflade for støv og snavs, hvilket forbedrer dets ydeevne ved at udsætte det mere direkte for sollys.
Innovationer såsom LPP-materialer lover at forbedre effektiviteten yderligere i disse tilfælde ved at sikre, at selv i diffust lys fortsætter panelerne med at generere energi. Dette placerer solpaneler som en af de mest levedygtige muligheder, selv i klimaer, hvor direkte sol ikke er garanteret det meste af året.
Teknologisk konklusion
Udviklingen af disse solpaneler er et væsentligt fremskridt for sektoren for vedvarende energi. Ved at tillade generering af elektricitet under forhold med lav stråling eller endda om natten, udvider det i høj grad mulighederne for at bruge solenergi i forskellige miljøer, herunder områder med mindre gunstigt klima. Denne type innovation fortsætter med at flytte nålen mod en renere, mere bæredygtig fremtid, hvilket reducerer vores afhængighed af fossile brændstoffer.
Med nye teknologier såsom solpaneler, der fungerer med lav stråling eller endda om natten, er horisonten for solceller meget opmuntrende. Løftet om mere stabil og pålidelig energi under alle vejrforhold er et afgørende skridt mod en fremtid, hvor vedvarende energi kan dække flere af vores energibehov.