Мы можем делать черепицу со встроенными солнечными батареями - теперь задача сделать их дешевле.

Несмотря на то, что Австралия является такой загнанной страной, Австралия все еще отстает в гонке за использование солнечной энергии. Хотя солнечные панели украшают сотни тысяч крыш по всей стране, мы еще не видели следующего логического шага: зданий с солнечными фотоэлектрическими элементами в качестве неотъемлемой части их конструкции.

Наша лаборатория надеется это изменить. Мы разработали солнечную кровельную черепицу с интегрированными на ее поверхность солнечными элементами с использованием специально подобранного клея. Сейчас мы проверяем, как они работают при суровых температурах Австралии.

Наши предварительные результаты испытаний показывают, что наша солнечная кровельная черепица может генерировать на 19% больше электроэнергии, чем обычные солнечные панели. Это связано с тем, что плитки могут поглощать тепловую энергию более эффективно, чем солнечные панели, а это означает, что поверхность плитки нагревается медленнее при продолжительном солнечном свете, позволяя солнечным элементам больше времени работать при более низких температурах.

Выбросы парниковых газов в Австралии продолжают расти , что затрудняет выполнение обязательств по Парижскому соглашению .

Во всем мире на коммерческие и жилые здания приходится около 40% потребления энергии. Поэтому другие страны прилагают все усилия для сокращения выбросов парниковых газов за счет повышения энергоэффективности зданий. Европейский союз, например, пообещал к 2050 году сделать все большие здания углеродно-нейтральными. И Европа, и Соединенные Штаты работают над строительством зданий из материалов, которые могут использовать солнечную энергию.

Здесь, в Австралии, на здания приходится только около 20% потребления энергии , а это означает, что общее сокращение выбросов, предлагаемое за счет повышения эффективности, меньше.

Это не значит, что мы все равно не должны на это идти, особенно учитывая количество доступного солнечного света. Тем не менее, по сравнению с другими странами, Австралия находится в стадии юности, когда речь идет о строительных материалах, работающих на солнечной энергии.

Измерение температуры в Австралии

В недавнем обзоре журнала Solar Energy мы определили и обсудили проблемы, которые препятствуют внедрению конструкций для производства солнечной энергии, известных как «интегрированные в здание фотоэлектрические элементы», или BIPV - здесь, в Австралии.

Согласно исследованию, которое мы рассмотрели, большая часть опасений по поводу внедрения этих технологий сводится к простому непониманию. Среди факторов, которые мы определили, были: неправильные представления о первоначальных затратах и сроках окупаемости; незнание технологии; беспокойство по поводу будущих изменений микроклимата зданий; и даже пропаганда против изменения климата и возобновляемых источников энергии.

Во всем мире системы BIPV составляют всего 2,5% рынка фотоэлектрических солнечных батарей (и практически ноль в Австралии). Но, по прогнозам, к 2022 году этот показатель вырастет до 13% в мире .

Разработка новых технологий BIPV, таких как солнечная черепица и солнечные фасады, не только сократит выбросы парниковых газов, но и откроет огромный потенциал для бизнеса и экономики.

Согласно национальному опросу (см. Запись для Австралии здесь ), австралийские домовладельцы по-прежнему гораздо более комфортны с солнечными панелями на крыше, чем с другими системами, такими как наземные.

По нашему мнению, поэтому логично, что если мы хотим развивать системы BIPV в Австралии, наша солнечная кровельная черепица является идеальным местом для начала. Наша черепица имеет ряд преимуществ, таких как низкие эксплуатационные расходы, привлекательный внешний вид, легкость замены и отсутствие дополнительной нагрузки на крышу по сравнению с обычными солнечными батареями, устанавливаемыми на крыше.

Впереди вызовы

Тем не менее, основными проблемами для этой технологии являются текущая высокая стоимость, плохая осведомленность потребителей и отсутствие производственного процесса в промышленных масштабах. Мы изготавливаем плитку с помощью оборудования для 3D-печати в Университете Западного Сиднея, которое может быть присоединено к существующей машине для производства плитки с небольшими модификациями.

Текущая стоимость установки коммерческих солнечных панелей может достигать 600 австралийских долларов за квадратный метр , включая инвертор.

Более того, у нас мало информации о том, как черепица будет работать при долгосрочном использовании, и нет данных о том, повлияет ли солнечная черепица на условия внутри здания. Вполне возможно, что плитка может повысить температуру внутри, что повысит потребность в кондиционировании воздуха.

Чтобы ответить на эти вопросы, мы проводим полный анализ затрат на жизненный цикл наших солнечных панелей, а также работаем над способами снижения стоимости. Наша цель - снизить стоимость до 250 австралийских долларов за квадратный метр или даже меньше, включая инвертор. Мы надеемся, что такие цены дадут австралийским домовладельцам возможность использовать солнечную энергию в своем доме.