Kilku producentów próbowało już wyposażać swoje pojazdy elektryczne w panele słoneczne. I na początku ma to sens. Gdy Twój samochód stoi na biegu jałowym, zyskujesz dodatkowy zasięg za darmo. Poza tym to czysta energia, która jest korzystna także dla środowiska. Ponadto istnieje dodatkowa wygoda polegająca na rzadszym podchodzeniu do ładowarki — czego tu nie lubić? Właściwie bardzo dużo i widać to już w momencie zarysowania powierzchni. Spójrzmy!
Ważne uwagi dotyczące pracy paneli słonecznych
Nie będziemy tu zawracać Państwu głowy zbyt wieloma szczegółami technicznymi, ale musimy poruszyć kilka ważnych kwestii dotyczących praktycznej strony posiadania panelu słonecznego na dachu. Panele mają nominalną moc wyjściową, często oznaczaną w watach szczytowych (Wp) w jednostkach spoza układu SI. Jaka jest moc wyjściowa, którą panel będzie w pełni wystawiony na działanie słońca i w optymalnej temperaturze.
Jednak zazwyczaj uzyskasz częściową moc wyjściową nawet w jasnym słońcu, ponieważ temperatura ma na to wpływ. Każdy panel słoneczny ma współczynnik temperaturowy (w zakresie 0,2% -0,5%), wskazujący oczekiwaną stratę mocy na każdy stopień powyżej 25°C. Biorąc pod uwagę, że panel wystawiony na bezpośrednie działanie promieni słonecznych w lecie w południowej Europie może osiągnąć temperaturę przekraczającą 65°C, powoduje to degradację o 8–20%.
Innym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, jest to, że panele słoneczne naprawdę nie lubią cienia – ogniwa w panelu słonecznym są zwykle połączone szeregowo. Zatem nawet jeśli tylko połowa ogniwa panelu 36-ogniwowego jest zacieniona (czyli niecałe 1,5% jego obszaru roboczego), moc wyjściowa całego panelu spada o połowę. Zacieniona komórka sprowadzi drugą do jej poziomu i nie uzyskasz obiecanego wyniku.
A zacienienie tylko jednego całego rzędu panelu często zmniejsza jego moc wyjściową do zera. Aby temu zaradzić, możesz dodać więcej serii w panelu, ale przyniesie to niewielkie rezultaty, ponieważ cieniowanie zwykle występuje w całych wierszach lub kolumnach.
Sytuacja staje się jeszcze gorsza — jeśli wszystkie panele są podłączone do tego samego falownika, co miałoby miejsce w przypadku, gdyby producenci samochodów chcieli kontrolować złożoność okablowania i cenę, a słabsza wydajność jednego panelu powoduje spadek wydajności całego układu.
Są to poważne obawy i osoby instalujące dachowe systemy fotowoltaiczne spędzają dużo czasu na planowaniu, aby ich uniknąć. Panele są instalowane w miejscach i pod kątem, aby w jak największym stopniu uniknąć zacienienia, ale jeśli masz panel w samochodzie, nie masz takiego luksusu. Samochody parkują na drogach, obok budynków i innych wyższych samochodów, co oznacza, że zdecydowana większość zamontowanych na nich paneli przez większość czasu będzie wytwarzać energię elektryczną na poziomie zerowym.
To powiedziawszy, przejdźmy do głównych punktów.
To wszystko, ale nie darmowe
Prosty dach solarny oferowany przez Hyundaia w niektórych modelach i Toyotę w Priusie kosztowałby ponad 1500 euro, a czasami nawet ponad 2500 euro jako opcja, w zależności od rynku. Miałyby moc nominalną 204 Wp w Hyundaiu i 60 Wp w najnowszym Priusie. Ten ostatni ma tak małą moc, że nawet nie próbuje ładować akumulatora, a jedynie, jeśli to możliwe, obsługuje niektóre systemy samochodu.
Faceci z Global Solar Atlas przygotowali świetną mapę, która podaje oczekiwaną roczną wydajność panelu słonecznego, w zależności od jego lokalizacji. Na Gibraltarze można uzyskać około 1550 Wh na 1 Wp zainstalowanych paneli słonecznych, jeśli ustawisz je optymalnie pod kątem 30°. Ułożenie ich płasko, tak jak na panelach samochodu, powoduje zmniejszenie zużycia energii do 1400 Wh. W Londynie liczba ta wynosi 820 Wh. A te liczby nie wyjaśniają utraty cieniowania.
Zatem w optymalnych warunkach dach solarny Hyundai będzie produkował 280 tys. W Londynie otrzymasz 164 kWh. Nie licząc dodatkowej mocy potrzebnej do schłodzenia kabiny, ponieważ oczywiście zaparkowałeś ją w najjaśniejszym słońcu, a nie w chłodniejszym, zacienionym miejscu.
Nawet przy stawkach komercyjnych stacji ładowania rzędu 0,50 euro/kWh potrzeba 10 do 20 lat, aby osiągnąć próg rentowności, zanim policzy się wszystkie inne czynniki, które spowodują zmniejszenie wydajności.
I to nie uwzględnia nieefektywności pomiędzy mocą wyjściową panelu a ładowarką, degradacji panelu lub przypadków, gdy ładowanie jest niemożliwe ze względu na już naładowany akumulator, chociaż co prawda oba te czynniki wnoszą po jednym punkcie procentowym. Nic jednak dziwnego, że Hyundai wycofał tę opcję na większości rynków.
Weźmy inny przykład – nieszczęsny Lightyear 0 ma więcej paneli i nawet jeśli firma nigdy nie ujawniła wydajności paneli, udostępnione przez nią liczby pozwalają nam to obliczyć. Lightyear szacuje dodatkowy zysk na 11 000 km w południowej Hiszpanii na podstawie zasięgu 625 km WLTP i akumulatora o mocy 60 kW.
Dlatego firma oczekuje, że uzyskasz moc 1056 kW, jeśli zawsze będziesz wybierać środek tego gigantycznego parkingu, z dala od wszelkich irytujących cieni. Czyli około 528 euro oszczędności. Przeprowadź się do Glasgow, a Twoje oszczędności spadną do 265 euro. Nieźle, biorąc pod uwagę, że miałeś dostać samochód za 250 000 euro bez tylnej szyby.
Oczywiście Lightyear twierdzi, że model 2 będzie znacznie tańszy, podczas gdy Sonos testuje nawet produkcję swojego samochodu zasilanego energią słoneczną o wartości 40 000 euro, ale jak już firma udowodniła, obietnice to jedno, a dostarczenie naprawdę godnego pojazdu na drogę to zupełnie co innego. Choć jestem otwarty na to, że udowodni mi się, że się mylę, wątpię, czy stanie się to w ciągu następnej dekady.
To nie jest przyjazne dla środowiska
Jasne, że kosztuje Cię to więcej, niż ponowne załadowanie akumulatora, ale posiadanie dachu fotowoltaicznego generującego możliwie najczystszą energię pomaga środowisku, prawda? Niestety, sprawy znów nie są takie proste.
Wykorzystanie energii słonecznej przyspiesza w niespotykanym dotychczas tempie, a najbardziej ograniczającym czynnikiem jest w rzeczywistości strona podażowa – po prostu nie jesteśmy w stanie wyprodukować paneli słonecznych wystarczająco szybko. Na rynku o ograniczonej podaży rozsądniej jest pozostawić moce produkcyjne farmom fotowoltaicznym, w których panele zostaną umieszczone w sposób maksymalizujący ich moc, zamiast marnować je na samochody, w których będą pracować na biegu jałowym przez większość czasu.
Co gorsza, im mniejsza instalacja, tym wyższe koszty ogólne, ponieważ nie można wykorzystać ekonomii skali, aby zrównoważyć koszty okablowania i falownika, co w rezultacie zwiększa ślad węglowy na Wh.
Wygoda jest wątpliwa
Teraz wygoda jest oczywiście sprawą ściśle osobistą, ale panele fotowoltaiczne z pewnością nie są w tym przypadku ulicą jednokierunkową. Po pierwsze, wygląd paneli słonecznych nie jest tak wspaniały, jak elegancki dach, z którego korzysta obecnie większość samochodów. Ale oczywiście nie patrzysz na dach swojego samochodu zbyt często, więc to nie jest nic wielkiego.
A co powiesz na parkowanie – z pewnością często parkujesz samochód. Zatem teraz musisz dokładnie rozważyć, gdzie zaparkujesz samochód, jeśli chcesz chociaż zbliżyć się do maksymalizacji ograniczonego potencjału mocy wyjściowej.
Będziesz także musiał dokładnie umyć samochód, ponieważ kurz i brud poważnie wpływają na wydajność panelu. Jeśli regularnie pada śnieg, musisz zachować szczególną ostrożność, aby całkowicie wyczyścić każdą powierzchnię, która, jak masz nadzieję, będzie generować prąd.
A skoro mowa o warunkach zimowych, musimy powtórzyć, że nawet jeśli dołożysz wszelkich starań, moc wyjściowa zimą, kiedy zasięg pojazdów elektrycznych jest najbardziej ograniczony, będzie tylko jedną trzecią tej uzyskiwanej latem. Zatem nawet w idealnych warunkach Ioniq 5 uzyska zimą około 1,5 km dodatkowego zasięgu dziennie.
Lubisz dachy otwierane i poczucie dodatkowej przestronności, jakie one zapewniają? Niestety, to nie łączy się z panelem słonecznym. Oczywiście relingi dachowe również nie nadają się do użytku i nie wymagają boxów dachowych.
Dochodzi jeszcze kwestia możliwości naprawy – przemalowanie samochodu to zazwyczaj rutynowa operacja, którą może wykonać dla Ciebie wiele oficjalnych i zewnętrznych warsztatów naprawczych. Konieczność wymiany panelu słonecznego, który na początku jest znacznie bardziej delikatny, jest znacznie bardziej skomplikowaną procedurą. A ich rzadkość sprawi, że znalezienie części będzie wyzwaniem.
Nie wspominając już o tym, że w Lightyear 2 będziesz musiał żyć bez tylnych szyb, podczas gdy w Sonos Sion ich drastycznie zmniejszono. Oczywiście, jeśli którykolwiek z nich kiedykolwiek pojawi się na rynku.
Co zamiast tego zrobić
Za cenę dachu fotowoltaicznego Hyundai możesz zbudować dla swojego domu małą instalację, która wygeneruje znacznie więcej zielonej energii, nie mówiąc już o tym, że będzie łatwiejsza w utrzymaniu i będzie działać znacznie dłużej. A jeśli nie masz już ochoty instalować w samochodzie domowej roboty energii słonecznej, nadal możesz to zrobić.
Modernizacja domowej stacji ładowania może zapewnić szybsze ładowanie. Możesz też poprawić wydajność swojego samochodu, kupując nowy komplet opon lub inne koła.
W zależności od tego, gdzie mieszkasz, możesz zdecydować się na zakup większej ilości energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Pieniądze zaoszczędzone na opcji niepotrzebnego samochodu wystarczą, dopóki nie będą one już wymagać wyższej ceny.
Pewnego dnia, kiedy panele ulegną poprawie, zakończymy wszystkie główne projekty, a podaż w końcu dogoni popyt, być może będziemy mogli ponownie rozważyć i zacząć montować je w samochodach. Ale to kwestia kilkudziesięciu lat.
