Крыши автомобилей с солнечными панелями: хорошая ли это идея?
Вы когда-нибудь видели машину на солнечных батареях? Не просто автомобиль с солнечными батареями на крыше, а автомобиль, полностью работающий на солнечной энергии. Это выглядит так:
Источник: Солнечная команда Агории.
Не совсем то транспортное средство, на которое можно рассчитывать, чтобы доставить свою семью в продуктовый магазин и обратно в субботу днем, не так ли? Автомобиль, который вы видите выше, — это солнечный автомобиль BluePoint от Agoria Solar Team, победителя World Solar Challenge 2019 в Австралии.
BluePoint преодолел 3019 км (1876 миль) по австралийскому континенту, питаясь только 2,6 квадратных метра солнечных элементов, встроенных в его поверхность.Но, несмотря на этот подвиг, энергия, вырабатываемая этими клетками, вероятно, не сможет заставить вас работать и обратно за день.
Видите ли, BluePoint может вместить одного пассажира без места для другого пассажира или любого груза. На самом деле, он крошечный, с общим объемом около 16 кубических футов (не считая вырезанной нижней части) и весит менее 300 фунтов. Чтобы представить это в перспективе, автомобиль, на котором ездит большинство людей в США, внедорожник среднего размера, занимает в 36 раз больше места и весит 4336 фунтов.
Узнайте, сколько вы можете сэкономить, перейдя на солнечную энергию
Почему автомобили на солнечных батареях непрактичны?
Обычному дому требуется солнечная батарея площадью 500 квадратных футов, чтобы производить столько энергии, сколько нужно людям внутри в год. В идеале эти панели размещаются на крыше, выходящей на юг, с оптимальным наклоном около 30 градусов, плюс-минус несколько.
Несколько лет назад мы подсчитали, сколько солнечных батарей нужно для зарядки электромобиля. Глядя на Nissan Leaf, проезжая 50 миль в день, мы получили в общей сложности 3,44 киловатта солнечных батарей. Некоторые из лучших домашних солнечных панелей на рынке производят около 345 Вт под прямыми солнечными лучами. Вам понадобится 10 из них, чтобы получить достаточно солнечной энергии для питания небольшого седана Nissan Leaf в его ежедневном путешествии от работы до дома, если вы проезжаете 25 миль в одну сторону.
Это 250 квадратных футов солнечных панелей на ИДЕАЛЬНОЙ крыше, чтобы производить столько энергии.
Вот почему автомобили на солнечных батареях непрактичны. На автомобиле просто недостаточно площади, чтобы позволить солнечным батареям генерировать достаточно электроэнергии для среднего водителя, особенно если учесть, что поверхности автомобиля не всегда направлены в правильном направлении или не находятся в тени.
Однако эта непрактичность не останавливает автопроизводителей. По крайней мере, некоторые из них установили на свои автомобили фотогальванические элементы под специальным стеклом. Некоторые производители добавляют солнечную крышу или капот, и, по крайней мере, один также вставляет ячейки в дверные и боковые панели.
Вот еще немного о производителях автомобилей на солнечных батареях:
Автомобильные компании, производящие автомобили на солнечных батареях
Вскоре две автомобильные компании будут производить электромобили с крышами из солнечных панелей, которые заряжают автомобильный аккумулятор для работы электродвигателя: Sono Motors и Lightyear Automotive.
В дополнение к двум компаниям, указанным выше, Karma, Hyundai и Toyota предлагают гибридные электромобили со встроенными солнечными элементами, которые производят небольшое количество электроэнергии. Опять же, эти автомобили не то, что мы бы назвали «солнечными батареями». Например, у Karma Revero на крыше установлены солнечные батареи мощностью 200 Вт, поэтому для зарядки автомобильной батареи емкостью 21 кВтч и проезда 50 миль потребуется полное солнце в течение 105 часов.
Большинство мест по всей стране получают около 5-6 часов полного солнечного эквивалента в день, а это означает, что вы можете проехать около 4,6 км в день, используя только солнечную энергию от солнечных батарей на крыше Revero.
Соно Моторс
Sono Motors в настоящее время предлагает свой электромобиль Sion по предварительному заказу за 28 500 евро (около 32 350 долларов США), если вы живете в Европе. Пока неизвестно, когда он прибудет в Америку, но компания утверждает, что производство начнется в 2023 году. Автомобиль оснащен аккумуляторной батареей емкостью 35 кВтч, способной проехать около 158 миль (255 км) на одном заряде.
Что еще более важно, Sono Sion имеет 248 солнечных батарей, встроенных в крышу, капот, багажник и боковые стороны. Проще говоря, в нем больше солнечной энергии, чем в любом другом автомобиле на рынке. Каждый солнечный элемент может генерировать примерно 4,84 Вт под прямыми солнечными лучами, а вся поверхность автомобиля рассчитана на выработку 1,2 кВт.
Есть только одна проблема: с солнечными батареями на крыше, капоте, багажнике и по бокам, только некоторые из солнечных батарей когда-либо будут получать полное солнце в любой момент времени.
Может ли Sono Sion заряжаться от солнечной энергии?
Sono утверждает, что Sion может преодолевать «до 34 километров» (21,1 мили) в день, используя только солнечные элементы, встроенные в его поверхность. Это довольно милая сделка, но так ли она точна?
По оценке Соно, Sion проезжает 4,53 мили за каждый киловатт-час энергии, хранящейся в его аккумуляторе.Мы проверили числа, основанные на расположении клеток в теле Сиона, с помощью инструмента NREL для оценки солнечной активности PVWatts и выяснили (барабанная дробь, пожалуйста), что, возможно, Соно прав.
Оценка поколения — Соно Сион в Санта-Фе, Нью-Мексико
Если вы оставите Sion припаркованным на весь день, лицом на север, на идеально ровной улице в Санте-Фе, штат Нью-Мексико (одно из самых солнечных мест в США) без тени, и не будете двигать его (глубокий вдох), наши оценки показывают средний ежедневный заряд 5,32 кВтч. Достаточно, чтобы пройти 24 мили.
Но кто-нибудь действительно так использует свою машину? Ты хочешь управлять этой штукой, верно? Это означает, что вы будете ехать в разных направлениях и парковаться в местах с тенью, облаками, птицами, которые какают на вашу машину, и многим другим. Мы бы сказали, что на самом деле вы получите, возможно, половину этого диапазона по сравнению с обычным солнечным светом в обычный день в солнечных местах.
Лайтер Автомотив
Lightyear One — конкурент Sion от Sono Motors с солнечной крышей, но различия между ними довольно существенны.
Для начала, Lightyear One в настоящее время доступен для бронирования за 150 000 евро (около 170 000 долларов), что более чем в 5 раз превышает стоимость Sion. Что еще более важно, у Lightyear One есть батарея, которая может держать 60 кВтч — чуть меньше, чем в два раза больше, чем у Sion — но из-за гладкого дизайна автомобиля One может получить почти в 3 раза больше запаса хода, чем может предложить Sono.
Крыша Lightyear One содержит 5 квадратных метров солнечных батарей, упакованных более плотно, чем на Sion. По сути, похоже, что Лайтеру удалось разместить примерно такую же генерирующую мощность, как и Соно, но только на крыше и капоте.
Lightyear утверждает, что One может проехать 12 км (7,46 мили) за каждый час, проведенный на ярком солнце, что означает в среднем около 30 миль в день в большинстве мест.И хотя мы так же скептически относимся к этому заявлению, как и к заявлению Соно, повышенная эффективность Lightyear One делает правдоподобным то, что в хороший день вы могли увидеть такое большое производство.
А Тесла?
Tesla отличается отсутствием в своих автомобилях солнечных крыш, несмотря на то, что сама компания производит солнечные элементы и панели для использования в домах. Глава Tesla Илон Маск сказал в 2017 году, что автомобиль — это «наименее эффективное место для установки солнечной энергии», и мы склонны согласиться. Тем не менее, есть люди, которые просто хотят, чтобы мир работал на чуть большем количестве солнечной энергии. Комплекты послепродажного обслуживания, которые превращают крышу Tesla в солнечную, уже доступны.
Последнее слово о крышах автомобилей с солнечными панелями
Послушайте, автомобили просто не идеальны для солнечных батарей. Нам нужно, чтобы они были мобильными, ходили куда угодно и выдерживали не только погодные условия на улице, ветер со скоростью 60-80 миль в час, камни, отбрасываемые с дороги, птичий помет и все, что бросает им жизнь.
Мы все ищем тенистые места, чтобы поставить наши машины, когда мы их паркуем, так зачем добавлять причину, чтобы найти самое солнечное место? В конечном итоге наши автомобили проводят много времени в гаражах и на крытых парковочных пандусах, а это означает, что они проводят много времени на солнце.
Вы знаете о тревоге по поводу дальности? Как насчет того, чтобы добавить беспокойство о необходимости найти солнечное место, чтобы проехать милю или две по дороге домой? Насколько дальше от места назначения вы бы припарковались, чтобы найти это место?
Мы любим солнечную энергию, но мы также понимаем, что лучшее место для ее установки — в доме.
