menu

Дороги будущего?

Станислав

Станислав

  • 13.07.2010 09:26
  • Просмотров: 1887

«Солнечная дорога» Скотта Брусо: энергогенерирующее, саморазогревающееся, самоочищающееся дорожное полотно

 

Волшебная солнечная дорога Скотта Брусо (иллюстрация Kevin Hand).



Американцы закатали в асфальт территорию, равную штату Пенсильвания. А вот если бы вместо асфальта и бетона были солнечные батареи — то Америка перекрыла бы собственные потребности в энергии. Пламенный изобретатель Скотт Брусо (Scott Brusaw), инженер-электрик из штата Айдахо, намерен превратить «бы» в повсеместную реальность.

Несмотря на то что Скотт живет в штате Наполеона Динамита, он не шукшинский чудик. У него есть не только мечта, но и фирма Solar Roadways (в числе акционеров — супруга). Solar Roadways получила финансирование ($100 тысяч) от Департамента транспорта «большого правительства» Барака Обамы, и первый прототип дорожной солнечной панели уже готов (см. его на видео).

Кусок «умного» покрытия размером 3,6 на 3,6 м (12 на 12 футов) даёт 7,6 кВт электроэнергии в день — в день с четырьмя солнечными часами.

«Солнечная дорога» нашего героя умна, потому что начинена не только фотоэлементами, но и микросхемами, а также светодиодами. Если ночью на неё ступит пешеход, он будет подсвечен снизу, и за пару сотен метров в обе стороны от этого места на дороге высветится предложение снизить скорость. Добавлять светодиоды в и так уже дорогую солнечную панель — экстравагантное решение, но только на первый взгляд. Место коммерческого применения технологии, намеченное мистером Брусо, — парковки супермаркетов, на которых подвижная разметка придётся очень кстати. И ещё: по подсчетам Скотта, проведённым для главного электрика сети супермаркетов Wal-Mart, парковка среднего гипермаркета (которая превышает свой магазин по площади в среднем вчетверо), выстланная панелями Solar Roadways, даст на порядок больше энергии, чем гипермаркет потребляет. Каково?!

Прототип «Солнечной дороги», рассказывает и показывает Скотт Брусо:

http://www.youtube.com/watch?v=Ep4L18zOEYI&feature=player_embedded 

На пути инженеров Solar Roadways к подробным планам коммерческого применения и второму правительственному гранту на $750 тысяч стоит серьёзная задача: сократить себестоимость панели до $10 тысяч. Это втрое дороже такого же по размерам куска обычного «дорожного пирога» (обычного там, на Западе; Россия, как известно, могла бы внедрять эту дорогу хоть сейчас). Но при этом дорожные солнечные панели втрое долговечнее. Долговечность следует хотя бы из того, что доработанное стеклоподобное покрытие выдержит давление колёс 40-тонного грузовика, даже колёс с цепями. Кроме того, покрытие должно быть оснащено обогревом от снега и льда, быть рифлёным ради сцепления с шинами и обладать способностью к самоочистке, свойственной гидрофильному стеклу...

Но ещё до застилания крупных парковок глава проекта хочет попробовать изобретение в малом масштабе — например, в ресторане фаст-фуда вроде McDonalds. А по пути превратить заведение в станцию подзарядки электромобилей. И мы верим, что у него получится.

 

Скотт Брусо в центре, с дрелью. Как раз на сборке прототипа своей дороги. (Фото Gizmodo.)


Подготовлено по материалам Popular Science.
 

Оцените статью:

Перепост:

Статья понравилась: Таких нет

Статья не понравилась: Таких нет


Комментарии

Комментировать в форуме...

Станислав

Станислав

13.07.2010 09:27
Станислав

Станислав

p.s. все увидели на картинке скрытую рекламу ауди ;)???

13.07.2010 09:30
Вадим

Вадим

... а вот буквосочетание, совпадающее с написанием ... одного велобренда :roll: - повторяется в тексте 7 раз!!! НЛП???!!! :evil: :D

13.07.2010 11:54
Станислав

Станислав

ага.. кроме макдональдса, тут еще мелькает эта злостная фамилия... точно реклама!

13.07.2010 12:58
Taras

Taras

Стас, уточни, 7,6 кВт - это мощность? Или же - за четыре солнечных часа - это количество энергии?
В последнем случае размерность должна быть кВт·ч.

Затея бесполезная. Панели очень быстро перекочуют во дворы представителей некой предприимчивой нации, а потом - на вторичный рынок.
Изображение

13.07.2010 17:32
Станислав

Станислав

Taras писал(а):
Стас, уточни, 7,6 кВт - это мощность?

кВт*час (ошибка в переводе была, не моя, спасибо что заметил)

оригинал:
Quote:
Each 12-by-12-foot Solar Roadway panel would produce about 7,600 watt-hours a day, based on an average of four hours of sunlight

13.07.2010 21:50
Taras

Taras

Станислав писал(а):
Each 12-by-12-foot Solar Roadway panel would produce about 7,600 watt-hours a day
Тогда это не кило-, а Ватт-часы, то есть в тысячу раз меньше. Хватит светить 7-ваттной лампочкой от карманного фонарика на протяжении одного часа.
Но если говорить серьёзно я, как энергетик, могу прокомментировать данную идею.
Удельная мощность, вырабатываемая покрытием невелика. Но генерация электроэнергии в промышленных масштабах возможна за счет больших площадей. Это значит, что километров, эдак 500, дороги может выработать уже солидное количество энергии. Давайте посчитаем сколько. 12х12 футов = 13.4 кв.м. Удельная выработка энергии получается 0.567 Ватт-часа в сутки на квадратный метр.
Предположим, ширина хайвея составляет 20 м, длина - 500 000 м, имеем площадь 10 000 000 кв.м, что даст 5 670 000 Ватт-часов или же 5 670 кВт*ч. Это приблизительно суточное потребление половины тысячи квартир. В принципе нормально. Где-то как четыре Кунцевских ГЭС на Ворскле с гидроагрегатами фирмы Voith 1932 года выпуска.
Теперь рассмотрим как эту энергию передать. 5 670 кВт*ч вырабатывается, как сказано, за 4 часа. Это соответствует электрической мощности 1 417 500 ватт. Приблизительно полтора мегаватта. Такую мощность нужно передавать с помощью напряжения как минимум 3.5 киловольт. Чтобы не получить многокилоамперные токи. Конечно, всю энергию сразу можно и не передавать, сначала сохранить в аккумуляторах по месту выработки, а потом передавать меньшей мощностью. Но передавать всё равно придется на десятки, а может и на сотни километров. Все равно придется использовать высоковльтные линии электропередач. А это значит, что кроме собственно оборудования для выработки электричества, солнечные панели придется ещё объединять в сравнительно небольшие группы, каждую группу оборудовать автономным инвертором напряжения и повышающим трансформатором (на самом деле это получится небольшая электроподстнация). Плюс к этому, скорее всего, поребуется ещё и система регулирования напряжения. А установкой и наладкой такого оборудования ведь дело не обойдется - его ещё и обслуживать нужно, проводить плановые ремонты и т.д. Жуть. Очень дорого.

14.07.2010 11:34
Миша

Миша

А если подойти с другой стороны и никуда не передавать? Греть покрытие на месте, освещать фонарями, светофорить? А то, что пускали раньше на фонари и светофоры - пустить в квартиры, а провода до дороги не обслуживать и сдать на металлолом?

14.07.2010 12:02
Станислав

Станислав

Миша писал(а):
Греть покрытие на месте, освещать фонарями, светофорить?

как раз хотел написать, может это для самообеспечения :)!

14.07.2010 12:25
Taras

Taras

Хорошо. Давайте посчитаем что получится с самообеспечением.
Освещение. Предположим, освещать будем думя (по одной на каждой обочине) 200-ваттными лампочками. Предположим, что освещаем 8 часов в сутки. Это 3200 Ватт-часов энергии в сутки. А удельная выработка энергии у нас, как мы помним, 0.567 Ватт-часа в сутки на квадратный метр. Получается, для запитки этих лампочек нужно 3200/0.567=5644 кв.м площади дороги. Это при ширине в 20 м получится 282 метра дороги на каждую пару лампочек. Пара слабеньких лампочек через каждую четверть километра? Все равно придется тянуть и поддерживать коммуникации для энергоснабжения всей оставшейся дорожной инфраструктуры.
Светофоры. Предположим, для каждого перекрестка нужно одновременно поддерживать свечение 4 лампочек (если имеем 4-х сторонний перекресток без пешеходных светофоров). Это 400 Ватт мощности. Питанием контроллера, который этим хозяйством управляет, можно пренебречь. В сутки имеем 9600 Ватт-часов энергии. Для выработки такой энергии нужно 16931 кв.м дорожного покрытия. При ширине во все те же 20 м получается 847 погонных метров дороги. Тоже так не хило получается.

Не знаю, мне эта затея кажется довольно спорной.

14.07.2010 13:58
Станислав

Станислав

возможно это лишь миф, чтобы выкачать деньги с налогоплатильщиков, или чтобы дать толчек развитию идеи :)

14.07.2010 14:55
Paganelle

Paganelle

Taras писал(а):
Станислав писал(а):
Each 12-by-12-foot Solar Roadway panel would produce about 7,600 watt-hours a day
Тогда это не кило-, а Ватт-часы, то есть в тысячу раз меньше. Хватит светить Давайте посчитаем сколько. 12х12 футов = 13.4 кв.м. Удельная выработка энергии получается 0.567 Ватт-часа в сутки на квадратный метр.
[ .... ]

Предположим, ширина хайвея составляет 20 м, длина - 500 000 м, имеем площадь 10 000 000 кв.м, что даст 5 670 000 Ватт-часов или же 5 670 кВт*ч. Это приблизительно суточное потребление половины тысячи квартир. В принципе нормально.

Как специалист, специалисту - Taras,
может все таки 13.4м2 вырабатывают 7.6кВт*часа в сутки (за 4 солнечных часа)?
Моя прикидка такова: площадка, перпендикулярная потоку излучения от Солнца, получает примерно 1.2кВт, под углом 45 градусов - в полтора раза меньше - 800Вт. КПД солнечных элементов (в худших и распространеннейших их проявлениях) 10-15%. Итого мощность дорожного фотоэлемента 800*0,1 = 80Вт/м2. Всей пластины - около 1.. 1,5кВт. Умножаем на 4 часа - 4..6кВт*ч
По моему, грубых ошибок я не допустил ;)

Т.е. один погонный метр дороги за сутки может выработать около 5кВт*ч энергии - а это уже довольно неплохо.

16.07.2010 12:03
Taras

Taras

Конечно, если это будет 7.6 кВт·ч на каждую панель в сутки, то картина получится куда более привлекательной. На энергообеспечение дороги хватит вполне. На счет передачи энергии к населенным пунктам - не знаю, - слишком много проблем предстоит решить и эксплуатация такой системы может получиться слишком дорогой.
Хотя, с другой стороны, решена ведь задача распределенного электроснабжения, например, железных дорог. Здесь задача немного похожая, хотя и противоположная - распределенная генерация энергии.
Если 500-километровой дорожной сети окажется достаточно хотя бы для бытового сектора небольшого городка, типа Мерефы или Дергачей, - то да, игра однозначно стоит свеч.

16.07.2010 12:35
Max79

Max79

Идея хорошая, но игра, ИМХО, будет стоить свеч только когда появятся технологии и материалы позволяющие снизить себестоимость этих "дорожных батарей" на порядок. + на порядок увеличить надежность и долговечность. И естественно, работать это сможет только в климатических зонах где дорогу не будет заносить снегом (а в США таких полно). И где батареи не будут коммуниздить местные. А самообогрев покрытия и подсветка - это конечно баловство. Но сама идея классная, только для реализации нужен прорыв в технологиях.

16.07.2010 21:22
Станислав

Станислав

в продолжение темы:
http://www.ntv.ru/novosti/154466/

21.07.2010 10:12