Сталь рассматривается как альтернатива алюминиевым рамам солнечных панелей.

Келли Пикерел | 8 августа 2022 г.

Хотя солнце всегда было связано с солнечной энергией, алюминиевая рама тоже была связана с ним. Некоторые солнечные фотоэлектрические панели стали безрамными, а ячейки зажаты между двумя кусками стекла, а в других, более гибких конструкциях, для защиты электронов используются полимеры. Но любая другая солнечная панель с рамкой, скорее всего, сделана из алюминия. По экологическим и практическим причинам в настоящее время набирает обороты поиск других вариантов материалов для каркаса.

Кредит: Оригами Солнечная

Алюминий, вероятно, стал доминирующим материалом для каркасов панелей еще на заре развития отрасли, поскольку он легкий и имеет отличную защиту от коррозии.

«40 лет назад это была безопасная ставка, но это неправильный выбор для того, что в ближайшие 40 лет будет наблюдаться огромный рост солнечной энергетики», — сказал Грегг Паттерсон, генеральный директор стартапа по производству стальных каркасов Origami Solar. Аргумент компании в пользу перехода на стальной каркас: алюминий дорог и имеет огромный углеродный след.

Есть некоторые факты, подтверждающие это. Согласно обзору мирового рынка металлов, проведенному в июле 2022 года, стоимость холоднокатаной стали в среднем стоила 0,93 доллара за фунт, тогда как алюминий держался на уровне около 2,45 доллара за фунт. По данным компании Risen Energy, которая недавно добавила вариант стального каркаса к своей популярной линейке солнечных панелей Titan, для производства одной тонны алюминия требуется 13,5 МВтч тепловой энергии (что эквивалентно 11,2 тоннам CO2), тогда как для производства одной тонны алюминия требуется всего 4,5 МВтч. одна тонна стали (1,8 тонны CO2). А поскольку почти все алюминиевые рамы поставляются из Китая, страны, которая использует электроэнергию, вырабатываемую углем, рамы солнечных панелей имеют грязное энергетическое происхождение.

Кредит: Оригами Солнечная

«Алюминиевая рама — самый дорогой компонент модуля после солнечных элементов», — сказал Паттерсон. «[Со сталью] вы получаете дешевле, чище, более производительные, и ее можно производить внутри страны. Это затрагивает практически все аспекты того, что сейчас хочет сделать отрасль».

Сталь может стать основным материалом для солнечной энергетики будущего. Он по своей природе прочнее алюминия, поэтому ему легче выдержать дополнительный размер и вес крупноформатных модулей. А благодаря новым достижениям в области антикоррозионных покрытий сталь становится лучше способна противостоять все более капризным элементам, связанным с изменением климата.

Risen Energy на данный момент является единственным производителем модулей, предлагающим вариант со стальной рамой. Китайская компания усиливает свою стальную раму устойчивым к коррозии цинк-алюминиево-магниевым покрытием для повышения прочности, косметических качеств и срока службы. Согласно спецификациям, единственная разница между солнечной панелью Titan мощностью 670 Вт со стальной рамой и панелью с алюминиевой рамой заключается в том, что модель со стальной рамой тяжелее на 1,5 кг (3,3 фунта).

Больше всего Risen рассматривал альтернативы рамам из-за большого углеродного следа алюминия.

Вариант стальной рамы серии модулей Titan от Risen Energy выглядит так же, как алюминиевая рама.

«Как бы вы ни верили, — сказал Люк Сан, президент Risen Energy, в пресс-релизе, — загрязнение окружающей среды и выбросы углекислого газа затрагивают всех нас. Для нас просто недостаточно заявлять, что мы добиваемся сокращения этих элементов, предоставляя и используя солнечные фотоэлектрические модули, мы должны делать больше. Переход на этот уникальный модуль — шаг в правильном направлении».

Аналитическая компания Boundless Impact Research & Analytics завершила отчет о воздействии Origami Solar на окружающую среду в начале этого года и обнаружила, что замена всего 10% традиционных алюминиевых рам в солнечной промышленности на стальные рамы приведет к сокращению выбросов парниковых газов примерно на 30 мегатонн в период с 2022 года. и 2030 г. Это эквивалентно выбросам восьми угольных электростанций за целый год.

Кредит: Оригами Солнечная

Origami Solar уже построила более 4 км каркасов, чтобы продемонстрировать сходство стали с алюминием и начать сторонние испытания. Поставщики стали были обеспечены; Origami только сейчас нуждается в подписании контракта с компаниями-производителями модулей. Паттерсон сказал, что многие заинтересованы, особенно потому, что производственный процесс Origami может обеспечить производство стальных рам отечественного производства, конкурентоспособных по стоимости с импортом алюминия из Китая.