Балонна система може да произвежда електричество по-ефективно от наземните соларни панели и да го праща до земята. Един „фотоволтаичен” балон може да осигурява между 3,5 и 4 GWh мощност.
Екип от инженери и учени по околната среда от университета „Мьалардален” в Швеция, Югозападния университет „Джиотон” в Китай и университета „Гуейджоу”, също в Китай, разработи балонна система за производство и доставяне на електричество до земята.
Основен аргумент на учените е това, че много места по света реално не са благоприятни за производството на слънчева енергия – особено в северните географски ширини, където често пъти сняг покрива слънчевите клетки.
Изследователският екип е разработил децентрализиран начин за производство на слънчева енергия почти навсякъде. Наричат го балонна фотоволтаична система (BIPVS). Специален балон се изпраща нагоре, носейки в себе си слънчев колектор, и изпраща произведеното електричество надолу към земята чрез електрически кабел.
Балонът е хибрид – той остава във въздуха благодарение на смес от въздух и хелий. Горната му половина е направена от прозрачен материал. Той улавя слънчевата светлина и я концентрира, използвайки своите пречупващи свойства.
Долната половина на балона е направена от материал, който допълнително концентрира светлината и по този начин намалява монтажната площ на слънчевата клетка, която виси отдолу. Така се постига максимална ефективност.
Разположението на фотоволтаичните клетки на дъното на балона ги предпазва от дъжд, сняг, суграшица или градушка. Системата разполага и с изпускателен клапан за обмен на газ за поддържане на желаното налягане вътре в балона. До слънчевите клетки има модули за съхранение и управление за управление на потока на енергия.
За стабилизиране на балона се използват четири кабела, а към земята са прикрепени въже и електрически кабел. Балонът е замислен да бъде позициониран достатъчно високо, за да избегне сянката от дървета или високи сгради.
Екипът е тествал системата си локално и е използвал симулации, за да проучи вероятните характеристики на ефективността на BIPVS в пет големи града по света. Учените са категорични, че средното месечно производство на един балон ще варира между 3,5 и 4 GWh мощност.
Изследователите отбелязват, че при желание множество балони могат да бъдат изпратени нагоре, за да генерират толкова енергия, колкото е необходима за даден обект.
Между 3,5 и 4 ГВтч? Някой знае ли, колко точно е това?
Средно един месец съдържа 730 часа, т.е. 1 балон генерира
Това са 4,8 и 5,5 мегавата на час, на балон.
В момента КПД на фотоволтаиците е 21%, а слънцето отдава 1380Вт, т.е. 300Вт на кв.м. По тези груби сметки, 4,8МВт изискват 16000 кв.м. Ако приемем двоен КПД на фотоволтаиците, слизаме на 8000кв.м. Но, балоните са сферични и не всяка страна гледа към слънцето, та май квадратурата скача рязко.
За сравнение, балон, който може да носи 10 души в кошница, има размер от 1800кв.м.
Сега да намесим и проблема с предаването на енергията до земята, защото има разни ограничения за кабелите и максималната дължина, без кабелът да се скъса …