Slunce jako prodlužovač dojezdu elektromobilů

[karelkilian]

Dobrý den,

máme tu pátek, což tradičně znamená, že jsme pro Vás připravili článek k zamyšlení a diskuzi. Tentokrát je to téma neviditelných solárních panelů na elektromobilech.

Přeji hezký den.
Karel Kilián

Slunce jako prodlužovač dojezdu elektromobilů

V roce 2018 bylo po celém světě registrováno přibližně 5,6 milionů elektromobilů. O dynamice růstu v tomto segmentu dostatečně vypovídá fakt, v roce 2013 jezdilo po silnicích desetkrát méně aut poháněných elektrickou energií.

Co ale brání autům, jež ke svému pohybu potřebují elektřinu, v rychlejším rozšíření? Kromě vyšších cen hrají zásadní roli dva faktory: relativně krátká dojezdová vzdálenost a poměrně dlouhá doba nabíjení. I s nejrychlejší nabíječkou se nezbytná zastávka počítá na desítky minut, zatímco natankování plné nádrže fosilního paliva bývá řádově kratší.

Elektromobily se solárními panely

Odborníci se neustále snaží vymyslet způsob, jak do akumulátorů doplňovat energii, aniž by vůz musel být připojen k nabíječce. Jakýmsi ideálním stavem je vize elektromobilu, který se bude nabíjet neustále, bez ohledu na to, jestli jede nebo stojí.

S možným řešením přišel německý Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, který nedávno představil inovativní technologii, pomocí níž je možné „neviditelně“ integrovat solární panely přímo do komponent automobilu - například do střechy.

Nominální výkon „neviditelného“ fotovoltaického panelu se pohybuje kolem 210 wattů na metr čtvereční. V případě průměrného kombíku se do střechy vejde 366 solárních buněk s celkovým výkonem 300 wattů. To samozřejmě (ani při využití všech vodorovných ploch automobilu) nestačí k jeho absolutní energetické soběstačnosti.

Odborníci spočítali, že tyto solární panely mohou za slunečného dne vyrobit elektřinu, která postačuje přibližně na deset kilometrů jízdy „průměrným elektrickým autem“. V průběhu roku tak prodlouží dojezd vozidla asi o deset procent.

Plně využitý potenciál

Ředitel ústavu Andreas Bett vysvětluje: „Abychom dosáhli výroby energie bez produkce oxidu uhličitého ve všech odvětvích, musíme důrazně podporovat expanzi fotovoltaiky, a to i jinde, než jsou střechy domů a otevřené prostory. V budoucnu budou solární moduly ještě více integrovány do našeho prostředí - například do vozidel.“

Vědci vytvořili solární panel vzájemným překrýváním buněk monokrystalických solárních článků, které elektricky spojili prostřednictvím vodivého lepidla. Tím vytvořili celistvý elektricky aktivní povrch bez jakýchkoli mezer mezi buňkami.

Povrch modulu tak lze maximálně využít pro výrobu energie, přičemž nabízí homogenní a estetický vzhled. Z hlediska fyzických parametrů odpovídá solární střecha funkčnosti standardní kovové střechy automobilu. Solární články navíc přeměňují dopadající sluneční záření na elektřinu, což pomáhá snižovat teplotu v kabině.

Díky minimalizaci ztrát způsobených odporem použitých materiálů, praktičtějšímu umístění konektorů, a zvláště vysoké toleranci vůči stínění dosahují „neviditelné“ panely až o dvě procenta vyšší účinnosti než stávající konvenční solární moduly.

Solár v jakékoli barvě

Solární články odborníci pokryli speciálním barevným povlakem Morpho-Color, který je prakticky úplně zakryl tak, že nejsou vidět. V tomto směru se inspirovali v motýlí říši, konkrétně u výrazně zbarvených zástupců rodu Morpho.

Použitý lak vyniká vysokou saturaci barev a zachováním odstínu při pohledu pod různými úhly. Relativní ztráta účinnosti kvůli povlaku je pouze 7 %. Použít lze přitom prakticky libovolnou barvu, takže střecha může vypadat identicky, jako celý vůz.

Ve spolupráci s několika dopravními společnostmi provedl Fraunhofer ISE testy ve Spojených státech a také ve střední a jižní Evropě. Během nich bylo šest nákladních vozidel vybaveno senzory záření a teploty, jakož i GPS se záznamem jejich trasy.

Podle tiskové zprávy byl v Evropě byl naměřen potenciál roční výroby elektřiny 5 000 až 7 000 kilowatthodin při instalaci tohoto typu panelu na typické střeše nákladního automobilu. Barevné solární střechy pak Fraunhofer ISE prezentoval koncem září na mezinárodní automobilové výstavě Frankfurt Motor Show.Dávají vám solární panely na elektromobilech smysl?

Zdroje: advancedsciencenews.com, iaa.de.

[dracekvo]

To bude stejné fiasko jako solární dálnice.
Kdysi mě to zajímalo a spočítal jsem, že to nemá absolutní smysl. Ten výkon panelů je teoretický. Aby monokristal dobře fungoval, tak musí být kolmo k slunci. Takže ten jejich výpočet je jen vlhký sen, protože panely na autě nebudou nikdy v ideální pozici ke slunci.
Dále pak panel jako celek má takový výkon jako jeho nejslabší článek. Tj. jeden flek (nebo stín) na jednom článku zabije výkon celého stringu. Těžko říct, tak budou mít na autě stringy poskládané.
A auto rozhodně nebude stát tak, aby na něj celou dobu svitilo slunce. Já třeba pokud je možnost raději zaparkuju auto ve stínu.

Pokud vyrobím solární panel a vyprodukuji kvůli němu emise, tak by ten panel měl za svůj život vyrobit co nejvíce elektřiny. A toho nejlépe docílím pokud ho umístím na střechu nějakého domu. Těch volných střech je obrovské množství. Až by jednou třeba došli, tak se můžeme zabývat problémem, kam je ještě umístit.

Dále pak tu budou neúměrné náklady na opravu drobné kolize, navýšení hmotnosti samotného automobilu.

Jediné rozumné využití solárního panelu jsem viděl u audi, kdy solární panel napájel ventilátor topení a interiér při stání na slunci nebyl tak rozpálený.

A k tomu náklaďáku. To je myšlena střecha tahače, nebo i návěsu? U návěsu dejme tomu. U střechy tahače je 5 MWh nereálné.

[NOPARasito]

To bude stejné fiasko jako solární dálnice.
Kdysi mě to zajímalo a spočítal jsem, že to nemá absolutní smysl. Ten výkon panelů je teoretický. Aby monokristal dobře fungoval, tak musí být kolmo k slunci. Takže ten jejich výpočet je jen vlhký sen, protože panely na autě nebudou nikdy v ideální pozici ke slunci.
Dále pak panel jako celek má takový výkon jako jeho nejslabší článek. Tj. jeden flek (nebo stín) na jednom článku zabije výkon celého stringu. Těžko říct, tak budou mít na autě stringy poskládané.
A auto rozhodně nebude stát tak, aby na něj celou dobu svitilo slunce. Já třeba pokud je možnost raději zaparkuju auto ve stínu.

Pokud vyrobím solární panel a vyprodukuji kvůli němu emise, tak by ten panel měl za svůj život vyrobit co nejvíce elektřiny. A toho nejlépe docílím pokud ho umístím na střechu nějakého domu. Těch volných střech je obrovské množství. Až by jednou třeba došli, tak se můžeme zabývat problémem, kam je ještě umístit.

Dále pak tu budou neúměrné náklady na opravu drobné kolize, navýšení hmotnosti samotného automobilu.

Jediné rozumné využití solárního panelu jsem viděl u audi, kdy solární panel napájel ventilátor topení a interiér při stání na slunci nebyl tak rozpálený.

A k tomu náklaďáku. To je myšlena střecha tahače, nebo i návěsu? U návěsu dejme tomu. U střechy tahače je 5 MWh nereálné.

5kwh na tahači, nereálné???!!!(samozřejmě tahač bez navesu neni tahac) Jen na dodafce bych videl v poho 1kW, tak teoreticky je to 1MW/h za rok. Lepsi to zavrhnout, nez se do toho pustit. Klasickej pristup lidi dnesniho typu.

[volente]

No na tahač (kozla) toho moc nenamontuješ, ovšem střecha návěsu (běžný rozměr 2,4m x 13m) tam už by se něco vešlo.
Problém je, že je to možné pouze na skříň (chlaďák - mrazák), protože plachťáky mají většinou třístranou shrnovací plachtu a občas se nakládají i zhora jeřábem. To jen z vlastní zkušenosti.
Jo a ty chlaďáky mají vlastní spalovací motor na to chlazení, proto vedle nich nechce nikdo moc stát na spaní, automaticky se to startuje.

[hurvayz]

"
Jediné rozumné využití solárního panelu jsem viděl u audi, kdy solární panel napájel ventilátor topení a interiér při stání na slunci nebyl tak rozpálený. "
Ale jo, tuhle
vlastním, v létě je v kabině při stání na parkovišti po dvou hodinách 49° místo 51°. Taky předčasně odešel fukar, protože se pořád točí. Ale jó super, mam fve v autě

[brumlaj]

Teoretický smysl to má, ale ekonomika ještě dlouho takováto řešení nedovolí. Větší smysl pro zalidněná území má parkoviště "zalesnit" a to jak stromy tak FVE panely (třeba v jiné vrstvě ....). V zastíněných vozech nebude vedro, budou mít rozumné aerodynamické vlastnosti stejně jako dnes (vyjma první generace vozů která má z důvodu jejich určení pro městský provoz - krátký dojezd - aerodynamiku letící cihly), solární zisky FVE v patře nad stojícím vozem budou definované a nabíjení vozů může zůstat standardní. Při havárii nebude zvýšené riziko problémů a cena opravy bude nižší.....
Srovnal bych to s dnešními nesmysly ve formě šudlacích placek které lidi používají i k telefonování. Nic rozumného integrace telefonu do přenosného počítače nepřináší. Takový přístroj je kromě chlubení se, při běžném používání, pouze ke vzteku.

[střídač_N]

Teoretický smysl to má, ale ekonomika ještě dlouho takováto řešení nedovolí. .....

Mám obavy, že panely na elektrovoze je nesmysl za každých okolností. Pokud provedeme poctivé srovnání náklad, riziko- proti výnosu, jistotě, pak jsme vždy v záporu. Zjednoduším to: energie slunce ji příliš řídká, aby to mělo za těchto okolností praktický příznivý dopad.
Jak říkají automobiloví nadšenci: objem ničím nenahradíš. U nás fotovoltaiků můžeme parafrázovat: plochu ničím nenahradíš.

[brumlaj]

...... Pokud provedeme poctivé srovnání náklad, riziko- proti výnosu, jistotě, pak jsme vždy v záporu.

Ano jsme ve shodě, za čárkou to popisuji - cituji:

.......... ekonomika ještě dlouho takováto řešení nedovolí. .....

..... Zjednoduším to: energie slunce ji příliš řídká, aby to mělo za těchto okolností praktický příznivý dopad.

každá energie která je v automobilu místo na teplo přeměněna na "vyšší typ" u nás tedy na energii elektrickou má smysl. Nabíjení, tedy pomalé šetří akumulátor.

....... Jak říkají automobiloví nadšenci: objem ničím nenahradíš.

toto se s elektromobily ukázalo jako absolutní nesmysl, jen někteří ještě nemají dostatečné fyzikální znalosti k posouzení.

U nás fotovoltaiků můžeme parafrázovat: plochu ničím nenahradíš.

Pokud jsme chamtiví, pak možná. Pokud ne, pak skromnost je tou náhradou.

[střídač_N]

.......

Jsou zásadně dvě možnosti:
1. Energie slunce je řídká a to tak, že navždy,
2. Energie slunce je řídká a dá se změnit ekonomikou. (......... ekonomika ještě dlouho takováto řešení nedovolí. .....)

Já vsázím na to, že to nejde, Brumlaj vsází na TO, že se někdy v budoucnu podaří. Je otázka, zdali to budoucno není příliš vzdálené.

"střídač_N píše:
....... Jak říkají automobiloví nadšenci: objem ničím nenahradíš.

toto se s elektromobily ukázalo jako absolutní nesmysl, jen někteří ještě nemají dostatečné fyzikální znalosti k posouzení."

Je možné uvést alespoň jediný příklad, kdy to fyzikální znalosti dokázaly?

[marko250]

Panel na ploše auta je dobrý leda na nějakou ventilaci,nebo dobíjení startovací baterky u spalováku.Na karavanu je plochy více ,tak se může využít na krátkodobý chod vnitřních spotřebičů tomu uspůsobených+záložní baterie.Pokrývat celou plochu auta s cílem prodloužit dojezd o pár km je nesmysl v rámci toho co to obnáší a následně přinese.Jednovozítka z půlky slepená z polystyrénu,jedoucí nejlépe po rovině bez větru existují,ale stačila by srážka dvou takových a už by to nikdo nechtěl.Sluneční dopad je dán a časový harmonogram žití zatím taky.Pořád to bude o ukládání energie do větší hustoty.
Kde kdo tady bere do úst omezování poškozování životního prostředí s nějakým zeleným myšlením a vždy se to nejprve háže na ovčany.Stačila by politika soběstačného státu a to na celém světě a o 80% by bylo zátěže méně.Kdejaká pitomá přeprava přez kontinenty po moři,či vzduchem,kdejaké zkoušky zbraní,konflikty,těžby by šly do kopru.Copak dopravní prostředek musí jezdit na benzín,naftu,syntetické oleje?Včera jsem zaslechl z TV ,že na IS veze raketa pizza pec,prý aby vyzkoušeli pečení v beztížném stavu!To jako vážně!?Tak ať jim tedy chutná,snad se tam vešly i užitečnější přístroje co v blízké budoucnosti přinesou reálné výsledky,na mě to za těch 50let zrovna přínosně nepůsobí.Krom komunikace a pár družic s pozorováním vlastně nechápu proč se tam člověk pořád cpe fyzicky.
SOBĚSTAČNOST S RECYKLACÍ TO JE DLE MĚ SPRÁVNÁ CESTA.

[diablo007]

Nezbývá než hlasitě souhlasit. Pokud mi na zahradě vyroste brambor krmná řepa pro kachny slepice králíky ,přes léto zelenina pro celou rodinu tak to že to někdo nevozil několikrát po silnici abych pro to spichal autem když to.maji zrovna v akci sem ušetřil trošku životního prostředí. Hnůj od veškeré havěti opět vrátím do půdy plus si z dědiny dovezu od koní hnůj jen za odvoz tak dělám aspoň trošku rozumný koloběh na lokální úrovni a kdyby tohoto byli schopni i státy ve větší míře opravdu by nemusela jezdit lodní dopravou taková kvanta žrádla