✖


Jump to content

Солнечный автомобиль

Солнечные автомобили по всему миру (слева направо, сверху) :
Часть серии о
Устойчивая энергетика
Автомобиль проезжает мимо четырех ветряных турбин в поле, и на горизонте их еще больше.
Энергосбережение
Возобновляемая энергия
Устойчивый транспорт

Солнечное транспортное средство или солнечный электромобиль — это электромобиль, полностью или в значительной степени питающийся от прямой солнечной энергии . Обычно фотоэлектрические (PV) элементы, содержащиеся в солнечных панелях, преобразуют солнечную энергию непосредственно в электрическую энергию .

транспортного средства Термин «солнечное транспортное средство» обычно подразумевает, что солнечная энергия используется для питания всей или части силовой установки . Солнечная энергия также может использоваться для обеспечения электропитанием средств связи, управления или других вспомогательных функций.

В настоящее время солнечные автомобили не продаются как практичные повседневные транспортные средства, а представляют собой в основном демонстрационные автомобили и инженерные учения, часто спонсируемые государственными учреждениями. Однако автомобили с косвенной солнечной зарядкой широко распространены, а солнечные лодки доступны коммерчески.

Земля

[ редактировать ]

Солнечные автомобили

[ редактировать ]
Основная статья: Солнечный автомобиль
Госсекретарь США Джон Керри осматривает автомобиль на солнечной энергии, построенный участниками программы взаимодействия с молодежью Tomodachi Initiative в Токио, Япония, 14 апреля 2013 года.

Солнечные автомобили — это электромобили , в которых используются фотоэлектрические (PV) элементы для преобразования солнечного света в электроэнергию для зарядки аккумулятора автомобиля и питания электродвигателей автомобиля.

Солнечные автомобили были разработаны для гонок на солнечных батареях и для общественного использования. Солнечные транспортные средства должны быть легкими и эффективными, чтобы обеспечить максимальную дальность полета при ограниченной мощности. Транспортные средства массой 1400 кг (3000 фунтов) или даже 1000 кг (2000 фунтов) были бы менее практичными, поскольку ограниченная солнечная энергия не позволила бы им продвинуться так далеко. Большинству автомобилей, построенных студентами на солнечных батареях, не хватает функций безопасности и удобства, присущих обычным транспортным средствам, и поэтому их нельзя использовать на улице.

Первый семейный автомобиль на солнечных батареях Stella был построен в 2013 году студентами в Нидерландах. [ 1 ] Этот автомобиль способен проехать 890 км (550 миль) на одной зарядке при солнечном свете. Он весит 390 кг (850 фунтов) и оснащен солнечной батареей мощностью 1,5 кВтч.

Stella Lux , преемница Stella, побила рекорд, проехав 1500 км (932 мили) на одном заряде. Во время гонок Stella Lux способна проехать 1100 км (700 миль) в светлое время суток. На скорости 72 км/ч (45 миль в час) Stella Lux имеет бесконечный запас хода. Это опять-таки связано с высокой эффективностью, включая коэффициент лобового сопротивления 0,16.

Среднестатистической семье, которая никогда не проезжает более 320 км (200 миль) в день, никогда не понадобится заряжать аккумулятор от сети. Они подключались бы к сети только в том случае, если бы хотели вернуть энергию в сеть. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

Гоночные автомобили на солнечной энергии часто оснащаются датчиками и/или беспроводной телеметрией для тщательного мониторинга энергопотребления автомобиля, улавливания солнечной энергии и других параметров. Обычно предпочтительнее использовать беспроводную телеметрию, поскольку она позволяет водителю сосредоточиться на вождении, что может быть опасно в таком автомобиле без функций безопасности. Система солнечного электромобиля была спроектирована и спроектирована как простая в установке (2–3 часа) интегрированная система аксессуаров с низкопрофильным солнечным модулем, изготовленным по индивидуальному заказу, дополнительным аккумуляторным блоком и системой контроля заряда.

Некоторые из студентов, создавших Стеллу Люкс, основали компанию Lightyear для коммерциализации этой технологии.

Американская компания Aptera Motors также была основана для производства эффективных солнечных электромобилей для населения. По состоянию на январь 2023 года первая доступность для клиентов ожидается в 2024 году. [ 6 ]

В Германии компания Sono Motors работала над солнечным электромобилем Sono Motors Sion , который должен был появиться на рынке в 2023 году. Однако в феврале 2023 года Sono Motors прекратила программу Sion и объявила, что сосредоточится исключительно на том, чтобы стать Компания «Солнечные технологии».

Обратите внимание, что все электромобили с батарейным питанием также могут использовать для подзарядки электричество от внешних солнечных батарей. Такие массивы также могут быть подключены к общей распределительной электрической сети.

Squad Solar — это электромобиль, расположенный по соседству, с солнечной крышей, который можно относительно быстро заряжать от обычной розетки. [ 7 ]

Squad Solar District Электромобиль

Солнечные автобусы

[ редактировать ]
Основная статья: Солнечный автобус

Солнечные автобусы приводятся в движение солнечной энергией, которая полностью или частично собирается от стационарных солнечных батарей. Автобус Tindo — это автобус, полностью работающий на солнечной энергии, который работает в качестве бесплатного общественного транспорта в городе Аделаида по инициативе городского совета. [ 8 ] В Китае созданы автобусные маршруты, использующие электробусы , частично питающиеся от солнечных батарей, установленных на крыше автобуса, с целью снижения энергопотребления и продления срока службы аккумуляторной батареи электробуса. [ 9 ]

Солнечные автобусы следует отличать от обычных автобусов, в которых электрические функции автобуса, такие как освещение, отопление или кондиционирование воздуха, но не сама тяга, питаются солнечной энергией. Такие системы более широко распространены, поскольку они позволяют автобусным компаниям соблюдать определенные правила, например, законы о борьбе с холостым ходом , действующие в нескольких штатах США, и могут быть модифицированы для существующих автомобильных аккумуляторов без замены обычного двигателя.

Солнечные полуприцепы

[ редактировать ]
3D-эскиз полусолнечного прицепа Tesla. ~15 кВт потенциала солнечной установки.

Прошли испытания солнечные панели на полуприцепах. На прицепе-фургоне длиной 53 фута сверху и по бокам имеется площадь более 100 квадратных метров или более 1000 квадратных футов для солнечной энергии. [ 10 ] [ 11 ]

Однопутные автомобили

[ редактировать ]
Солнечный велосипед в Вольфурте, Форарльберг, Австрия (2020 г.)

Первые солнечные «автомобили» на самом деле представляли собой трехколесные велосипеды или квадрациклы, построенные с использованием велосипедной технологии. в Швейцарии в 1985 году их называли «солнечными мобильными». На первой солнечной гонке « Тур де Соль» Половина из 72 участников использовала исключительно солнечную энергию, а другая половина — гибриды, работающие на солнечной энергии и энергии человека. Было построено несколько настоящих солнечных велосипедов: с большой солнечной крышей, небольшой задней панелью или прицепом с солнечной панелью.

Позже были созданы более практичные солнечные велосипеды со складными панелями, которые можно было устанавливать только во время парковки. Даже позже панели остались дома, питаясь от электросети, а велосипеды заряжались от сети. высокоразвитые электрические велосипеды Сегодня доступны , и они потребляют так мало энергии, что покупка эквивалентного количества солнечной электроэнергии обходится недорого. «Солнечная энергия» превратилась из реального оборудования в систему косвенного учета. Та же система работает и для электрических мотоциклов, которые также были впервые разработаны для Тур де Соль .

Приложения

[ редактировать ]

Venturi Astrolab, выпущенный в 2006 году, был первым в мире коммерческим электро-солнечным гибридным автомобилем, который первоначально должен был быть выпущен в январе 2008 года. [ 12 ]

В мае 2007 года партнерство канадских компаний во главе с Hymotion переоборудовало Toyota Prius , чтобы использовать солнечные батареи для выработки до 240 Вт электроэнергии при ярком солнечном свете. Сообщается, что это позволяет увеличить дальность действия до 15 км в солнечный летний день. [ 13 ] при использовании только электродвигателей.

Изобретатель из Мичигана, США, в 2005 году построил легальный, лицензированный, застрахованный электросамокат, заряжаемый от солнечной батареи. Его максимальная скорость составляла чуть более 30 миль в час, а для зарядки аккумуляторов во время парковки использовались складные солнечные панели. [ 14 ]

Вспомогательная мощность

[ редактировать ]
Автомобиль Nuna 3 с фотоэлектрическим двигателем

Фотоэлектрические модули используются в коммерческих целях в качестве вспомогательных силовых агрегатов на легковых автомобилях. [ 15 ] проветривать автомобиль, снижая температуру салона во время его стоянки на солнце. Такие автомобили, как Prius 2010 года , Aptera 2 , Audi A8 и Mazda 929 , имели люк на крыше с солнечной батареей для целей вентиляции.

Площадь фотоэлектрических модулей, необходимая для питания автомобиля традиционной конструкции, слишком велика, чтобы ее можно было перевозить на борту. Был построен прототип автомобиля и прицепа под названием Solar Taxi. Согласно сайту, он способен развивать скорость 100 км/день, используя 6 м. 2 стандартных кристаллических кремниевых ячеек. Электричество хранится с помощью никель-солевой батареи . Однако стационарную систему, такую ​​как солнечная панель на крыше, можно использовать для зарядки обычных электромобилей.

Также возможно использовать солнечные панели для расширения запаса хода гибридного или электромобиля, как это заложено в Fisker Karma , доступном в качестве опции на Chevy Volt , на капоте и крыше модификаций Destiny 2000 Pontiac Fieros , Italdesign Quaranta , Free Drive EV Solar Bug и множество других электромобилей, как концептуальных, так и серийных. В мае 2007 года партнерство канадских компаний во главе с Hymotion установило фотоэлементы на Toyota Prius, чтобы расширить модельный ряд. [ 16 ] SEV заявляет, что проезжает 32 км (20 миль) в день благодаря комбинированному модулю мощностью 215 Втч, установленному на крыше автомобиля, и дополнительной батареей емкостью 3 кВтч.

9 июня 2008 года президенты Германии и Франции объявили о плане предоставления скидки на выбросы CO 2 в размере 6–8 г/км для автомобилей, оснащенных технологиями, «еще не принятыми во внимание во время стандартного цикла измерения выбросов автомобиля». ". [ 17 ] Это породило предположения, что фотоэлектрические панели могут широко применяться в автомобилях в ближайшем будущем. [ 18 ]

Также технически возможно использовать фотоэлектрическую технологию (в частности, термофотоэлектрическую (TPV) технологию) для обеспечения движущей силы автомобиля. Топливо используется для нагрева излучателя. Генерируемое инфракрасное излучение преобразуется в электричество с помощью фотоэлектрического элемента с узкой запрещенной зоной (например, GaSb). Был даже построен прототип гибридного автомобиля TPV. «Викинг 29» [ 19 ] был первым в мире автомобилем с термофотоэлектрическим двигателем (TPV), спроектированным и построенным Научно-исследовательским институтом транспортных средств (VRI) Университета Западного Вашингтона. Чтобы сделать TPV конкурентоспособным по сравнению с топливными элементами или двигателями внутреннего сгорания, необходимо повысить эффективность и снизить стоимость.

Персональный скоростной транспорт

[ редактировать ]
Концепция JPods PRT с фотоэлектрическими панелями над направляющими

Некоторые концепции персонального скоростного транспорта (PRT) включают фотоэлектрические панели.

Железнодорожный

[ редактировать ]

Железные дороги представляют вариант с низким сопротивлением качению, который будет полезен для плановых поездок и остановок. [ 20 ] Фотоэлектрические панели были протестированы в качестве APU на итальянском подвижном составе в рамках проекта ЕС PVTRAIN. Прямое питание в сеть постоянного тока позволяет избежать потерь за счет преобразования постоянного тока в переменный. [ 21 ] Сети постоянного тока можно встретить только на электротранспорте: железных дорогах, трамваях и троллейбусах. По оценкам, преобразование постоянного тока фотоэлектрических панелей в сетевой переменный ток (AC) приводит к потерям около 3% электроэнергии. [ 22 ]

Компания PVTrain пришла к выводу, что наибольший интерес к фотоэлектрическим системам на железнодорожном транспорте вызывают грузовые вагоны, где бортовая электроэнергия обеспечит новые функциональные возможности:

  • GPS или другие устройства позиционирования, чтобы улучшить их использование в управлении автопарком и повысить эффективность.
  • Электрозамки, видеомонитор и система дистанционного управления для автомобилей с раздвижными дверями, чтобы снизить риск кражи ценных товаров.
  • Тормоза с АБС, которые повысят максимальную скорость грузовых вагонов до 160 км/ч, повысив производительность.

На узкоколейной линии Кисмарош – Киралирет недалеко от Будапешта построен вагон под названием «Вили», работающий на солнечной энергии. При максимальной скорости 25 км/ч «Вили» приводится в движение двумя двигателями мощностью 7 кВт, способными к рекуперативному торможению, и питается от фотоэлектрических панелей площадью 9,9 м2. Электричество хранится в бортовых батареях. [ 23 ] Помимо бортовых солнечных батарей, существует возможность использования стационарных (внебортовых) панелей для выработки электроэнергии специально для использования на транспорте. [ 24 ]

В рамках проекта «Гелиотрам» также было построено несколько пилотных проектов, таких как трамвайные депо в Ганновере Лайнхаузен. [ 25 ] и Женева (Баше де Песе). [ 26 ] Женевский участок мощностью 150 кВт на пике подавал напряжение 600 В постоянного тока непосредственно в трамвайно-троллейбусную электросеть, обеспечивая около 1% электроэнергии, потребляемой транспортной сетью Женевы на момент ее открытия в 1999 году. 16 декабря 2017 года поезд, полностью работающий на солнечной энергии. в Женеве был запущен Новый Южный Уэльс, Австралия. [ 27 ] Поезд питается от бортовых солнечных батарей и бортовых аккумуляторных батарей. Он вмещает 100 сидячих пассажиров на расстояние 3 км.

Недавно Имперский колледж Лондона и экологическая благотворительная организация 10:10 объявили о проекте возобновляемой тяговой энергии, целью которого является исследование использования солнечных панелей на путях для питания поездов. [ 28 ] Тем временем индийские железные дороги объявили о своем намерении использовать бортовые фотоэлектрические системы для работы систем кондиционирования воздуха в железнодорожных вагонах. [ 29 ] Кроме того, Индийские железные дороги объявили, что к концу мая 2016 года проведут пробный запуск. [ 30 ] Компания надеется, что ежегодно будет экономиться в среднем 90 800 литров дизельного топлива на поезд, что, в свою очередь, приведет к сокращению выбросов CO 2 на 239 тонн .

Вода

[ редактировать ]
Основная статья: Электрическая лодка
PlanetSolar , самая большая в мире лодка на солнечной энергии и первый в истории солнечный электромобиль, совершивший кругосветное плавание (в 2012 году).

Лодки, работающие на солнечной энергии, в основном использовались только по рекам и каналам, но в 2007 году экспериментальный 14-метровый катамаран Sun21 проплыл по Атлантике из Севильи в Майами, а оттуда в Нью-Йорк. [ 31 ] Это было первое пересечение Атлантики, работающее только на солнечной энергии. [ 32 ]

Крупнейшая японская судоходная компания Nippon Yusen KK и Nippon Oil Corporation заявили, что солнечные панели, способные генерировать 40 киловатт электроэнергии, будут размещены на крыше корабля -автовоза водоизмещением 60 213 тонн , который будет использоваться Toyota Motor Corporation . [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]

В 2010 году Tûranor PlanetSolar длиной 30 метров и шириной 15,2 метра, была представлена ​​яхта -катамаран оснащенная солнечными батареями площадью 470 квадратных метров. На данный момент это самая большая лодка, работающая на солнечной энергии, когда-либо построенная. [ 36 ] В 2012 году PlanetSolar стал первым в мире электромобилем на солнечной энергии, совершившим путешествие . кругосветное [ 37 ]

Были созданы различные демонстрационные системы. Любопытно, что ни один из них пока не использует преимущества огромного прироста мощности, который принесет водяное охлаждение.

Низкая удельная мощность современных солнечных панелей ограничивает использование судов, работающих на солнечных батареях; однако лодки, использующие паруса (которые не генерируют электроэнергию, в отличие от двигателей внутреннего сгорания), используют энергию аккумулятора для электроприборов (таких как охлаждение, освещение и связь). Здесь солнечные панели стали популярными для подзарядки батарей, поскольку они не создают шума, не требуют топлива и часто могут быть легко добавлены к существующему пространству палубы. [ 38 ]

Воздух

[ редактировать ]
Основные статьи: Электрический самолет и самолет на солнечной энергии.
Швейцарский на солнечной энергии самолет Solar Impulse совершил кругосветное плавание в 2016 году.
Паутинный пингвин

Солнечные корабли могут относиться к дирижаблям на солнечных батареях или гибридным дирижаблям. [ 39 ]

Существует значительный военный интерес к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА); Солнечная энергия позволит им оставаться в воздухе месяцами, став гораздо более дешевым средством выполнения некоторых задач, выполняемых сегодня спутниками. В сентябре 2007 года сообщалось о первом успешном полете БПЛА продолжительностью 48 часов на постоянной мощности. [ 40 ] Вероятно, это будет первое коммерческое использование фотогальваники в полете.

Было построено множество демонстрационных солнечных самолетов, некоторые из которых наиболее известны AeroVironment . [ 41 ]

Пилотируемый солнечный самолет

[ редактировать ]
  • Паутинный пингвин
  • Solar Challenger - этот самолет пролетел 262 километра (163 мили) из Парижа, Франция, в Англию на солнечной энергии.
  • Сансикер Дуэт
  • Solar Impulse – два одноместных самолета, второй из которых совершил кругосветное плавание вокруг Земли. поднял самолет на высоту почти 8500 м (27 900 футов) Первый самолет совершил 26-часовой испытательный полет в Швейцарии 8–9 июля 2010 года. Андре Боршберг . Он пролетел ночь, используя энергию аккумулятора. [ 42 ] Второй самолет, немного крупнее и мощнее, вылетел из Абу-Даби в 2015 году, полетел в сторону Индии, а затем на восток через Азию. Однако из-за перегрева батареи он был вынужден остановиться на зиму на Гавайях. В апреле 2016 года он возобновил свое путешествие, [ 43 ] и завершил кругосветное плавание, вернувшись в Абу-Даби 26 июля 2016 года.
  • SolarStratos – швейцарский стратосферный 2-местный солнечный самолет, стремящийся подняться в стратосферу.
  • Solair — Solair I и Solair II — два электрических самолета немецкой разработки.

Гибридные дирижабли

[ редактировать ]

Solar Ship , самолет с летающим крылом, наполненный солнечными батареями и гелием.

Канадский стартап Solar Ship, Inc. разрабатывает гибридные дирижабли, работающие на солнечной энергии, которые могут работать только на солнечной энергии. Идея состоит в том, чтобы создать жизнеспособную платформу, которая сможет путешествовать в любую точку мира, доставляя холодные медикаменты и другие предметы первой необходимости в места Африки и Северной Канады, не нуждаясь в каком-либо топливе или инфраструктуре. Есть надежда, что технологических разработок в области солнечных батарей и большой площади поверхности гибридного дирижабля будет достаточно, чтобы создать практичный самолет на солнечной энергии. Некоторые ключевые особенности Солнечного корабля заключаются в том, что он может летать только на аэродинамической подъемной силе, без подъемного газа. [ не удалось пройти проверку ] а солнечные элементы вместе с большим объемом оболочки позволяют переконфигурировать гибридный дирижабль в мобильное укрытие, способное подзаряжать аккумуляторы и другое оборудование. [ 44 ]

Hunt GravityPlane (не путать с наземным гравитационным самолетом ) — планер с гравитационным приводом, предложенный компанией Hunt Aviation в США. [ 45 ] Он также имеет крылья с аэродинамическим профилем, что улучшает его подъемную силу и делает его более эффективным. GravityPlane требует больших размеров, чтобы получить достаточно большое соотношение объема к весу для поддержки этой конструкции крыла, и ни один пример еще не построен. [ 46 ] В отличие от планера с двигателем , GravityPlane не потребляет энергию на этапе набора высоты. Однако он потребляет энергию в тех точках, где его плавучесть меняется между положительными и отрицательными значениями. Хант утверждает, что это, тем не менее, может повысить энергоэффективность корабля, аналогично повышению энергоэффективности подводных планеров по сравнению с традиционными методами движения. [ 46 ] Хант предполагает, что низкое энергопотребление должно позволить кораблю собирать достаточно энергии, чтобы оставаться в воздухе неопределенно долго. Традиционным подходом к этому требованию является использование солнечных панелей в самолетах, работающих на солнечной энергии . Хант предложил два альтернативных подхода. Один из них — использовать ветряную турбину и собирать энергию из воздушного потока, создаваемого планирующим движением, другой — тепловой цикл для извлечения энергии из разницы температур воздуха на разных высотах. [ 46 ]

Беспилотные летательные аппараты

[ редактировать ]
  • Pathfinder и Pathfinder-Plus . Этот БПЛА продемонстрировал, что самолет может оставаться в воздухе в течение длительного периода времени, питаясь исключительно солнечной энергией.
  • Helios – созданный на базе Pathfinder-Plus, этот БПЛА с солнечными и топливными элементами установил мировой рекорд полета на высоте 29 524 м (96 864 фута).
  • Кинетик Зефир [ 47 ] – построенный компанией Qinetiq, этот БПЛА установил неофициальный мировой рекорд по продолжительности беспилотного полета - более 82 часов 31 июля 2008 года. Всего через 15 дней после упомянутого выше полета Solar Impulse, 23 июля 2010 года, легкий беспилотный летательный аппарат был разработан Zephyr. британской оборонной фирмой QinetiQ установила рекорд выносливости беспилотного летательного аппарата. Он пролетел в небе Аризоны более двух недель (336 часов). Он также взлетел до (21 562 м (70 741 фут). [ 48 ] [ 49 ]
  • Разработанный и изготовленный в Китае БПЛА успешно достиг высоты 20 000 метров (66 000 футов) во время испытательного полета в северо-западных регионах страны. Названный «Caihong» (CH), или «Радуга» на английском языке, он был разработан исследовательской группой из CASC . [ нужна ссылка ]

Будущие проекты

[ редактировать ]
  • BAE Systems PHASA-35 [ 50 ] разрабатывается BAE Systems и фирмой аэрокосмических технологий Prismatic для испытательных полетов в 2019 году.
  • Компания Titan Aerospace, приобретенная Google, намеревалась разработать солнечный БПЛА, однако от проекта, похоже, отказались. [ 51 ]
  • Sky-Sailor (нацелен на марсианский полет)
  • Различные проекты солнечных дирижаблей, такие как «Высотный дирижабль» компании Lockheed Martin.

Космос

[ редактировать ]

Космический корабль на солнечной энергии

[ редактировать ]
Фотоэлектрический модуль на Международной космической станции
Основная статья: Солнечные панели на космическом корабле

Солнечная энергия часто используется для энергоснабжения спутников и космических кораблей, работающих во внутренней части Солнечной системы, поскольку она может поставлять энергию в течение длительного времени без избыточной массы топлива. Спутник связи содержит несколько радиопередатчиков, которые работают непрерывно в течение всего срока службы. Было бы нерентабельно эксплуатировать такой аппарат (который может находиться на орбите годами) от первичных батарей или топливных элементов , а дозаправка на орбите нецелесообразна. Однако солнечная энергия обычно не используется для корректировки положения спутника, а срок службы спутника связи будет ограничен запасом топлива на борту станции.

Космический корабль на солнечной энергии

[ редактировать ]

Несколько космических кораблей, работающих на орбите Марса, использовали солнечную энергию в качестве источника энергии для своей двигательной установки.

Все современные космические корабли, работающие на солнечной энергии, используют солнечные панели в сочетании с электрическими двигателями , обычно ионными двигателями , поскольку это дает очень высокую скорость истечения и уменьшает количество топлива по сравнению с ракетой более чем в десять раз. Поскольку топливо обычно имеет самую большую массу на многих космических кораблях, это снижает затраты на запуск.

Другие предложения по космическим кораблям на солнечной энергии включают солнечный тепловой нагрев топлива, обычно предлагается водород, а иногда и воду. Электродинамический трос можно использовать для изменения ориентации спутника или корректировки его орбиты.

Другая концепция солнечной энергии в космосе — световой парус ; для этого не требуется преобразование света в электрическую энергию, вместо этого полагается непосредственно на небольшое, но постоянное радиационное давление света.

Планетарные исследования

[ редактировать ]

Возможно, наиболее успешными транспортными средствами на солнечных батареях были «вездеходы», используемые для исследования поверхностей Луны и Марса. 1977 года Программа «Луноход» и « Марсовый следопыт» 1997 года использовали солнечную энергию для приведения в движение аппаратов с дистанционным управлением. Срок службы этих марсоходов намного превысил пределы выносливости, которые были бы установлены, если бы они работали на обычном топливе. Два марсохода также использовали солнечную энергию.

Электромобиль с солнечной энергией

[ редактировать ]
Луи Палмер стоит в Solartaxi.

Швейцарский проект под названием «Solartaxi» совершил кругосветное путешествие. Это был первый случай в истории, когда электромобиль (не самодостаточный солнечный автомобиль) проехал вокруг света, преодолев 50 000 км за 18 месяцев и пересек 40 стран. Это был пригодный к эксплуатации электромобиль с прицепом с солнечными батареями, перевозившим 6-метровый электромобиль. 2 размер солнечной батареи. Solartaxi оснащен аккумуляторами Zebra , которые позволяют проехать 400 км без подзарядки. Автомобиль также может проехать 200 км без прицепа. Его максимальная скорость составляет 90 км/ч. Автомобиль весит 500 кг, а прицеп - 200 кг. По словам инициатора и директора тура Луи Палмера , автомобиль в серийном производстве может производиться за 16 000 евро.

Solartaxi совершила поездку по миру с июля 2007 года по декабрь 2008 года, чтобы показать, что существуют решения, способные остановить глобальное потепление, и побудить людей искать альтернативы ископаемому топливу . [ 52 ] Однако Палмер предполагает, что наиболее экономичным местом для установки солнечных батарей для электромобиля являются крыши зданий. [ 53 ] сравнивая это с помещением денег в банк в одном месте и снятием их в другом. [ 54 ]

Солнечные электромобили [ 55 ] добавляет выпуклые солнечные элементы на крышу гибридных электромобилей. [ 56 ]

Подключаемые гибридные и солнечные автомобили

[ редактировать ]

Интересным вариантом электромобиля является тройной гибридный автомобиль — PHEV , который также оснащен солнечными батареями.

2010 года Модель Toyota Prius имеет возможность установки солнечных батарей на крышу. Во время стоянки они приводят в действие систему вентиляции, обеспечивая охлаждение. [ 57 ] Существует множество применений фотоэлектрических элементов на транспорте либо в качестве движущей силы, либо в качестве вспомогательных силовых установок , особенно там, где требования к топливу, техническому обслуживанию, выбросам или шуму исключают использование двигателей внутреннего сгорания или топливных элементов. Из-за ограниченной площади каждого транспортного средства либо скорость, либо дальность полета, либо и то, и другое ограничиваются при использовании в качестве движущей силы.

Ограничения

[ редактировать ]
Фотоэлектрические батареи используются для вспомогательного электроснабжения на яхте

Существуют ограничения на использование фотоэлектрических (PV) элементов для транспортных средств:

  • Плотность мощности: мощность солнечной батареи ограничена размером автомобиля и площадью, которая может подвергаться воздействию солнечного света. Эту проблему также можно решить, добавив платформу и подключив ее к автомобилю, что дает больше места для панелей для питания автомобиля. Хотя энергию можно аккумулировать в батареях, чтобы снизить пиковую нагрузку на массив и обеспечить работу в условиях отсутствия солнца, батарея увеличивает вес и стоимость автомобиля. Ограничение мощности можно уменьшить, подключив и подзарядив батареи от электрической сети.
  • Стоимость: Хотя солнечный свет бесплатен, фотоэлементы, улавливающие этот солнечный свет, — нет. Однако стоимость солнечных элементов снизилась на 99% за 4 десятилетия. [ 58 ] и ожидается, что их стоимость будет продолжать снижаться. [ 59 ]
  • Рекомендации по проектированию: хотя у солнечного света нет срока службы, у фотоэлектрических элементов он есть. В 1980-х годах срок службы солнечного модуля составлял около 30 лет. [ 60 ] Стационарные фотоэлектрические панели тогда часто имели гарантию 90% (от номинальной мощности) через 10 лет и 80% через 25 лет. Мобильные приложения вряд ли потребуют продолжительного срока службы при условии создания интегрированных фотоэлектрических и солнечных парков. Чтобы добиться успеха в мобильных приложениях, фотоэлектрические панели должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать вибрации.

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Солнечная команда Эйндховена выигрывает Crunchie в Сан-Франциско
  2. ^ «Первый четырехместный автомобиль на солнечной энергии выезжает на дороги США» . 24 сентября 2014 г.
  3. ^ «Солнечная команда Эйндховена – клип 2013 года» . Ютуб . Архивировано из оригинала 12 декабря 2021 года.
  4. ^ «Stella 2013 — первый в мире семейный автомобиль на солнечной энергии» . Архивировано из оригинала 27 января 2016 года . Проверено 29 января 2016 г.
  5. ^ «Эйндховен выигрывает чемпионат мира по семейным автомобилям на солнечных батареях в World Solar Challenge» .
  6. ^ Крис (27 января 2023 г.). «Aptera объявляет о запуске программы ускорения производства» . Аптера . Проверено 6 мая 2023 г.
  7. ^ «Этот совершенно новый «городской автомобиль» на солнечной энергии появится в США — и он будет стоить всего 6250 долларов» . 8 декабря 2023 г.
  8. ^ «Полностью электрический, бесплатный автобус на солнечной энергии!!!» . Ecogeek.org. 27 декабря 2007 года. Архивировано из оригинала 8 сентября 2009 года . Проверено 12 января 2013 г.
  9. ^ «Китай представляет новые солнечные автобусы» . Университет Западной Вирджинии . 7 сентября 2012 года. Архивировано из оригинала 9 октября 2015 года . Проверено 12 января 2013 г.
  10. ^ Пол, Эндрю (1 сентября 2023 г.). «Швеция тестирует полуприцеп, покрытый солнечными батареями площадью 100 квадратных метров» . Популярная наука . Проверено 19 августа 2024 г.
  11. ^ Шахан, Закари (20 декабря 2023 г.). «Полуприцепы на солнечных батареях — будущее грузоперевозок?» . ЧистаяТехника . Проверено 19 августа 2024 г.
  12. ^ «Первый коммерческий солнечно-электрический гибридный автомобиль» . Gadgetell.com . Проверено 26 июня 2011 г.
  13. ^ «Hymotion модифицировала Prius, используя солнечную энергию» . Newswire.ca. 20 июня 2011 г. Проверено 26 июня 2011 г.
  14. ^ «PVScooter» . Builditsolar.com. 15 апреля 2005 года . Проверено 26 июня 2011 г.
  15. ^ «Имеет ли смысл устанавливать солнечные батареи на автомобиле?» .
  16. ↑ Hymotion модифицировала Prius с использованием солнечной энергии, доступ 14 сентября 2007 г.
  17. ^ «Совместное заявление президента Республики Николя Саркози и канцлера Федеративной Республики Германия Ангелы Меркель о выбросах транспортных средств» (PDF) . www.elysee.fr . Архивировано из оригинала (PDF) 18 марта 2009 года . Проверено 2 июля 2023 г.
  18. ^ по состоянию на 28 сентября 2008 г. Архивировано 5 мая 2009 г. в Wayback Machine.
  19. ^ Использование термофотоэлектрического генератора в гибридном электромобиле, Сил и др., Научно-исследовательский институт транспортных средств, Университет Западного Вашингтона, Беллингем, Вашингтон, 98225. Архивировано 5 сентября 2008 г. в Wayback Machine.
  20. ^ «ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СИСТЕМЫ НА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ЛЕГКОГО ГОРОДСКОГО ТРАНСПОРТА» (PDF) . Proc Всемирный форум по возобновляемым источникам энергии . Проверено 22 мая 2013 г.
  21. ^ Джаффери, Сайед Хусейн Имран; Хан, Муштак; Али, Лиакат; Хан, Хасан Аббас; муфтий Риаз Ахмад; Хан, Ашфак; Хан, Навар; Джаффери, Сайед М. (2014). «Потенциал транспорта на солнечной энергии и аргументы в пользу строительства железной дороги на солнечной энергии в Пакистане». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 39 : 270–276. дои : 10.1016/j.rser.2014.07.025 .
  22. ^ Мюррей, Лео (15 февраля 2017 г.). «Поезда на солнечных батареях ближе к реальности, чем мы думаем» . Хранитель . Проверено 1 марта 2021 г.
  23. ^ «Железнодорожное транспортное средство на солнечной энергии готово к эксплуатации» . Международный железнодорожный журнал . 20 мая 2013 года . Проверено 20 мая 2013 г.
  24. ^ Джаффери, Сайед Хусейн Имран; Хан, Муштак; Али, Лиакат; Хан, Хасан Аббас; муфтий Риаз Ахмад; Хан, Ашфак; Хан, Навар; Джаффери, Сайед М. (2014). «Потенциал транспорта на солнечной энергии и аргументы в пользу строительства железной дороги на солнечной энергии в Пакистане». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 39 : 270–276. дои : 10.1016/j.rser.2014.07.025 .
  25. ^ «Гелиотрам» . Виндватт . Проверено 20 мая 2013 г.
  26. ^ «site7: Общественный транспорт Женевы» . Ecotourisme.ch . Проверено 26 июня 2011 г.
  27. ^ «Первый в мире поезд, полностью работающий на солнечной энергии, только что покинул станцию» . 18 декабря 2017 г.
  28. ^ «Имперские исследователи сотрудничают в проекте по снабжению поездов Великобритании солнечной энергией | Imperial News | Imperial College London» . 9 января 2017 г.
  29. ^ «Вагоны переменного тока от Солнца в поездах» . Индия сегодня . 5 августа 2013 года . Проверено 20 июля 2013 г.
  30. ^ «Индийские железные дороги готовы к пробному запуску своего первого солнечного поезда!» . Таймс оф Индия . 13 мая 2015 г.
  31. ^ «Солнечная лодка творит историю Атлантики» . Новости Би-би-си . 30 марта 2007 г. Проверено 1 июня 2010 г.
  32. ^ «Transatlantic21: первое в мире пересечение Атлантики на солнечной лодке» .
  33. ^ «Новости альтернативной энергетики и топлива» . Энн.ком. 26 августа 2008 года . Проверено 19 сентября 2009 г.
  34. ^ «Япония спустила на воду первый грузовой корабль, работающий на солнечных батареях» . Solardaily.com . Проверено 19 сентября 2009 г.
  35. ^ «Солнечный корабль плывет по зеленому океану – Национальный» . Сидней Морнинг Геральд . 15 марта 2005 г. Проверено 19 сентября 2009 г.
  36. ^ "Новости PlanetSolar". Планета Солнечная . Архивировано 31 августа 2009 г. в Wayback Machine.
  37. ^ Гифферс, Ханна (4 мая 2012 г.). «Прибытие в Монако: Солнечная лодка совершает кругосветное плавание за 584 дня» . Зеркало (на немецком языке) . Проверено 5 мая 2012 г.
  38. ^ «Морские солнечные панели для лодок, парусников и яхт» .
  39. ^ «Нет дорог. Нет топлива. Нет инфраструктуры» . Солнечный корабль . Проверено 26 июня 2011 г.
  40. ^ [1] BBC News: Солнечный самолет летит в ночь, доступ 10 сентября 2007 г.
  41. ^ «12 лучших самолетов на солнечных батареях (так в оригинале)» . Пылающие крылья. 13 сентября 2008 г. Архивировано из оригинала 24 июля 2011 г. . Проверено 26 июня 2011 г.
  42. ^ Таухид, Дж. (20 июля 2010 г.) «Самолет на солнечной энергии совершил 26-часовой полет» CNN News
  43. ^ «Solar Impulse возобновляет кругосветное путешествие на солнечной энергии» . 28 апреля 2018 г.
  44. ^ Гамильтон, Тайлер (14 октября 2011 г.), «Гамильтон: стартап из Торонто разрабатывает гибридный самолет на солнечной энергии» , thestar.com
  45. ^ Декер, Дж. « Особая забота об окружающей среде: действительно ли альтернативные виды топлива чище?» « . Flightglobal.com . Проверено 10 июня 2014 г.
  46. ^ Jump up to: а б с Хант (2005)
  47. ^ «БПЛА Zephyr компании QinetiQ летал три с половиной дня, чтобы установить неофициальный мировой рекорд по продолжительности беспилотного полета» . Архивировано из оригинала 24 мая 2011 года . Проверено 25 августа 2008 г. по состоянию на 28 сентября 2008 г.
  48. ^ Сингх, Тимон (28 декабря 2010 г.). «Самолет Zephyr на солнечной энергии побил три мировых рекорда» . Сайт Inhabitat.com . Проверено 3 марта 2011 г.
  49. ^ Амос, Джонатан (23 июля 2010 г.). « 'Вечный самолет' возвращается на Землю» . Новости Би-би-си . Проверено 23 июля 2010 г. приземлился в 15:04 BST... в пятницу... взлетел... в 14:40 BST (06:40 по местному времени) в пятницу, 9 июля
  50. ^ «Дрон на солнечной энергии способен летать до года за один раз» . iNews . 4 мая 2018 года . Проверено 29 мая 2018 г.
  51. ^ Почему Google купил компанию по производству дронов , CNNMoney, 14 апреля 2014 г., заархивировано из оригинала 12 декабря 2021 г. , получено 29 мая 2018 г.
  52. ^ «Солнечное такси» . Солнечное такси . Проверено 26 июня 2011 г.
  53. ^ «Вокруг Лондона и Ковентри» . Solartaxi.com . Проверено 26 июня 2011 г.
  54. ^ «Энергетическая концепция» . Solartaxi.com . Проверено 26 июня 2011 г.
  55. ^ «solarelectricalvehicles.com» . Solarelectricalvehicles.com. 24 августа 2009 года. Архивировано из оригинала 26 января 2011 года . Проверено 19 сентября 2009 г.
  56. ^ «Использование солнечных крыш для питания гибридов» . ДревоХаггер . Проверено 19 сентября 2009 г.
  57. ^ Стив Алмаси (28 января 2009 г.). «Солнечные автомобили еще далеко» . CNN . Проверено 19 сентября 2009 г.
  58. ^ «Объяснение резкого падения стоимости солнечной энергии» . Новости Массачусетского технологического института | Массачусетский технологический институт . 20 ноября 2018 года . Проверено 12 марта 2022 г.
  59. ^ «Целевые показатели затрат на солнечную энергию на 2030 год» . Energy.gov.ru . Проверено 12 марта 2022 г.
  60. ^ Росс-младший, Р.Г. (14–18 ноября 1984 г.). «Исследование надежности фотоэлектрического модуля со сроком службы 30 лет» (PDF) . Материалы 1-й Международной фотоэлектрической научно-технической конференции, Кобе, Япония . Лаборатория реактивного движения .
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы по теме транспортных средств на солнечных батареях .
В Викиновостях есть связанные новости:
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Solar_vehicle&oldid=1241157110"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: a82fd2d2fc045c1d6fe905ce5188570f__1721283600
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/a8/0f/a82fd2d2fc045c1d6fe905ce5188570f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Solar vehicle - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)