Несколько производителей уже подумывали об оснащении своих электромобилей солнечными батареями. И поначалу это имеет смысл. Пока ваша машина простаивает на холостом ходу, вы получаете дополнительный запас хода бесплатно. Кроме того, это чистая энергия, которая также полезна для окружающей среды. Кроме того, есть дополнительное удобство — меньше походов к зарядному устройству — что может не нравиться? На самом деле очень много, и это становится очевидным, как только вы коснетесь поверхности. Давайте посмотрим!
Важные замечания по работе солнечных батарей
Мы не будем здесь утомлять вас техническими подробностями, но нам нужно сделать пару важных замечаний о практической стороне установки солнечной панели на крыше. Панели имеют номинальную выходную мощность, часто выраженную в пиковых ваттах (Вт), не относящихся к системе СИ. Какой выходной сигнал будет генерировать панель, если она полностью подвергается воздействию солнца и имеет оптимальную температуру.
Однако обычно вы получаете частичную мощность даже при ярком солнце, поскольку на это влияет температура. Каждая солнечная панель имеет температурный коэффициент (в диапазоне 0,2–0,5%), указывающий ожидаемую потерю мощности на каждый градус выше 25°C. Учитывая, что температура панели, подвергающейся прямому летнему солнцу в южной Европе, может превышать 65°C, это приводит к ухудшению качества на 8-20%.
Еще один фактор, который следует учитывать, заключается в том, что солнечные панели действительно не любят тени — элементы солнечной панели обычно соединяются последовательно. Таким образом, даже если затенена только половина ячейки 36-элементной панели (то есть чуть менее 1,5% ее рабочей площади), выход всей панели падает вдвое. Заштрихованная ячейка снизит другую до ее уровня, и вы не получите обещанного результата.
А затенение всего лишь одного целого ряда панели чаще всего сводило бы ее вывод к нулю. Чтобы облегчить эту проблему, вы можете добавить больше серий на панель, но это принесет мало результатов, поскольку затенение обычно происходит по целым строкам или столбцам.
Ситуация становится еще хуже: если все панели подключены к одному и тому же инвертору, как это было бы в случае, если автопроизводители хотят контролировать сложность проводки и цену, то неудовлетворительная работа одной панели снижает выходную мощность всего массива.
Это серьезные проблемы, и люди, которые устанавливают солнечные системы на крыше, тратят много времени на то, чтобы избежать их. Панели устанавливаются в разных местах и под углами, чтобы максимально избежать затенения, но когда панель установлена на вашем автомобиле, у вас нет такой роскоши. Автомобили припаркованы на дорогах, рядом со зданиями и другими более высокими автомобилями, а это означает, что подавляющее большинство панелей на них большую часть времени будут производить практически нулевую электроэнергию.
Итак, перейдем к основным моментам.
Это совсем не бесплатно
Простая солнечная крыша, предлагаемая Hyundai на некоторых моделях и Toyota на Prius, будет стоить более 1500 евро, а иногда даже более 2500 евро в качестве опции в зависимости от рынка. Их номинальная мощность составит 204 Вт на Hyundai и 60 Вт на последнем Prius. Последний настолько слаб, что даже не пытается зарядить аккумулятор, а просто запускает некоторые системы автомобиля, когда это возможно.
Ребята из Global Solar Atlas составили отличную карту, на которой указана ожидаемая годовая мощность солнечной панели в зависимости от ее местоположения. В Гибралтаре вы получите около 1550 Втч за 1 Вт установленных солнечных панелей, если оптимально расположить их под углом 30°. Если положить их ровно, как на панелях автомобиля, эта цифра снизится до 1400 Втч. В Лондоне это число составляет 820 Втч. И эти цифры не учитывают потери из-за затенения.
Таким образом, при оптимальных условиях солнечная крыша Hyundai будет вырабатывать 280 кВтч в год. В Лондоне вы получите 164 кВтч. И это без учета дополнительной мощности, необходимой для охлаждения салона, поскольку вы, очевидно, припарковали его на самом ярком солнце, а не в более прохладном и тенистом месте.
Даже при тарифах коммерческих зарядных станций 0,50 евро/кВтч вам понадобится от 10 до 20 лет, чтобы выйти на уровень безубыточности, прежде чем вы учтете все другие факторы, которые снизят выработку.
И это не считая неэффективности между выходом панели и зарядным устройством, деградации панели или случаев, когда зарядка невозможна из-за того, что батарея уже заряжена, хотя, по общему признанию, и то, и другое вносит один процентный пункт. Тем не менее, неудивительно, что Hyundai прекратила выпуск этой опции на большинстве рынков.
Возьмем другой пример: злополучный Lightyear 0 имеет больше панелей, и даже если компания никогда не раскрывала мощность панелей, предоставленные ею цифры позволяют нам ее подсчитать. По оценкам Lightyear, дополнительный запас хода на юге Испании составит 11 000 км, исходя из запаса хода по WLTP 625 км и аккумулятора мощностью 60 кВт.
Таким образом, компания ожидает, что вы получите мощность 1056 кВт, если всегда будете выбирать середину этой гигантской автостоянки, вдали от надоедливых теней. Или сэкономьте около 528 евро. Переезжайте в Глазго, и ваши сбережения снизятся до 265 евро. Неплохо, учитывая, что вы должны были получить машину стоимостью 250 000 евро без заднего стекла.
Очевидно, что Lightyear говорит, что 2 будут намного дешевле, в то время как Sonos даже тестирует производство своего солнечного автомобиля стоимостью 40 000 евро, но, как компания уже доказала, обещания — это одно, а доставка действительно достойного автомобиля на дорогу — совсем другое. Поэтому, хотя я и готов признать свою неправоту, я сомневаюсь, что это произойдет в ближайшее десятилетие.
Это не экологично
Конечно, это обходится вам дороже, чем затраты на восстановление батареи, но солнечная крыша, генерирующая максимально чистую энергию, помогает окружающей среде, верно? К сожалению, все снова не так просто.
Внедрение солнечной энергии ускоряется беспрецедентными темпами, и наиболее ограничивающим фактором на самом деле является сторона предложения: мы просто не можем производить солнечные панели достаточно быстро. А на рынке с ограниченным предложением имеет смысл оставить производственные мощности для солнечных ферм, где панели будут размещены таким образом, чтобы максимизировать их производительность, вместо того, чтобы тратить их на автомобили, где они будут простаивать большую часть времени.
Хуже того, чем меньше установка, тем выше накладные расходы, поскольку вы не можете использовать эффект масштаба для компенсации затрат на проводку и инвертор, и в конечном итоге вы увеличиваете выбросы углекислого газа на Втч.
Удобство сомнительно
Конечно, удобство — это сугубо личный вопрос, но солнечные панели, конечно, не являются улицей с односторонним движением, когда дело доходит до этого. Начнем с того, что внешний вид солнечных панелей не так хорош, как гладкая крыша, которой оснащается большинство автомобилей в наши дни. Но, очевидно, вы не очень часто смотрите на крышу своей машины, так что в этом нет ничего страшного.
А как насчет парковки? Вы наверняка часто паркуете машину. Так что теперь вам придется тщательно продумать, где вы припаркуете свой автомобиль, если хотите хотя бы приблизиться к максимизации потенциала ограниченной выходной мощности.
Вам также придется тщательно мыть машину, поскольку пыль и грязь серьезно повлияют на эффективность панели. Если у вас регулярно идет снегопад, вам нужно быть особенно осторожным, чтобы полностью очистить любую поверхность, которая, как вы надеетесь, будет генерировать электричество.
Говоря о зимних условиях, мы должны повторить, что даже если вы сделаете все возможное, мощность зимой, когда у электромобилей наиболее ограничен запас хода, будет составлять лишь треть от того, что вы получаете летом. Таким образом, даже в идеальных условиях Ioniq 5 зимой получит около 1,5 километров дополнительного запаса хода в день.
Вам нравится люк на крыше и ощущение дополнительного простора, которое он дает? Извините, это несовместимо с солнечной панелью. Рейлинги на крыше также не подходят, и, очевидно, никаких боксов на крыше.
Кроме того, возникает вопрос ремонтопригодности: перекраска автомобиля обычно является рутинной операцией, которую за вас могут выполнить ряд официальных и сторонних ремонтных мастерских. Замена солнечной панели, которая изначально гораздо более хрупкая, является гораздо более сложной процедурой. А из-за их редкости найти детали будет непросто.
Не говоря уже о том, что на Lightyear 2 придется жить без задних стекол, а у Sonos Sion оно кардинально уменьшено. Если что-то из этого когда-нибудь появится на рынке, конечно.
Что делать вместо этого
Вы можете построить небольшую установку для своего дома по цене солнечной крыши Hyundai, которая будет генерировать гораздо больше экологически чистой электроэнергии, не говоря уже о том, что ее будет легче обслуживать и она прослужит гораздо дольше. И если вы решительно настроены установить самодельную солнечную энергию в свой автомобиль, вы все равно можете это сделать.
Модернизация домашней зарядной станции может обеспечить более высокую скорость зарядки. Или вы можете повысить эффективность своего автомобиля, купив новый комплект шин или другие колеса.
В зависимости от того, где вы живете, вы можете покупать больше электроэнергии из возобновляемых источников. Денег, сэкономленных на покупке ненужного автомобиля, вам хватит до тех пор, пока они не перестанут требовать надбавку к цене.
И однажды, когда панели улучшатся, мы завершим все основные проекты, и предложение, наконец, догонит спрос, мы, возможно, сможем пересмотреть свое решение и начать устанавливать их на автомобили. Но это произойдет через десятилетия.
