Електроенергія з доріг та автостоянок

Над дорогами та автостоянками, вздовж шумозахисних бар'єрів та узбіч доріг є багато місця для сонячних модулів. І хоча цього вільного простору достатньо, його потенціал поки що використовується вкрай мало. Ситуація повільно змінюється, частково через те, що сонячні панелі стають дешевшими і гнучкішими у застосуванні.

Наприклад, у Південній Європі дедалі більше супермаркетів зводять над своїми автостоянками дахи з сонячними панелями. Це пропонує клієнтам паркомісця у затінку з зарядною станцією для електромобілів, а надлишкова електроенергія використовується в самому супермаркеті, наприклад, для роботи холодильної системи.

Сонячна енергія також дедалі частіше збирається на узбіччях доріг, наприклад, за допомогою встановлення модулів на шумозахисних бар'єрах або на самих узбіччях. У Німеччині та Китаї вже встановили перші сонячні дахи над дорогами. Позитивним побічним ефектом від таких конструкцій є зниження рівня шуму.

Сонячні модулі зараз також встановлюються на дахах автобусів і вантажівок, а вироблена ними електроенергія використовується для кондиціонування салону. Наступним кроком є безпосередня інтеграція сонячних панелей у кузов, що дозволятиме електромобілям покривати частину власних потреб в електроенергії. Прототипи з такою технологією вже існують, але до серійного виробництва справа поки що не дійшла.

Сонячна енергія на залізничній колії

У 2025 році у Швейцарії ввели в експлуатацію першу сонячну установку між залізничними коліями. Модулі не заважають роботі залізниці, а вироблена електроенергія в майбутньому також може бути використана локомотивами.

Такі модулі можуть автоматично встановлюватися за допомогою спеціального залізничного причепа і так само швидко зніматися в разі потреби. За даними оператора Sun-Ways, якщо всі 5000 кілометрів колій у Швейцарії покрити такими модулями, то на рік вироблялося б близько однієї терават-години електроенергії (1000 гігават-годин). Такий обсяг міг би покрити близько 44 відсотків потреб швейцарської залізниці в електроенергії.

Фасади з невидимими сонячними панелями

Окрім дахів будівель, сонячні панелі також можуть встановлюватися безпосередньо на фасадах. Зараз широко поширені сонячні модулі на парапетах балконів, електроенергію з яких можна використовувати у будинках.

Але поки що мало хто чув про сонячні елементи, які інтегровані безпосередньо в скло фасадів і тому ледь помітні ззовні. Таке "електроскло" для фасадів може виготовлятися в різних кольорах і візуально набагато менш помітне, ніж звичайні сонячні модулі на дахах.

Однак слід враховувати, що у Центральній Європі, наприклад, фасади, що виходять на південь, схід і захід, виробляють на 30-60 відсотків менше електроенергії, ніж аналогічні системи на даху.

Ще одна перевага: скляні фасади служать багато десятиліть і дозволяють економити на регулярному його фарбуванні. Тим часом й дахові модулі також стають дедалі різноманітнішими - наприклад, з'являється черепиця з інтегрованими у неї сонячними елементами.

Згідно з розрахунками Інституту екологічного міського та регіонального розвитку ім. Лейбніца (IOER), якби у Німеччині фотоелектрика використовувалася на всіх придатних для цього дахах і фасадах, то можна було б покрити всі потреби країни в електроенергії.

Подвійний урожай: нагорі - електроенергія, на землі - аграрні культури

Завдяки сонячним системам на полях фермери можуть збирати подвійний врожай. Модулі, встановлені на колонах, генерують електроенергію, а у землі під ними ростуть сільськогосподарські культури. Тінь також робить свою корисну справу, особливо в дуже сонячних регіонах, оскільки рослини менше випаровують вологу, що допомагає економити воду для зрошення.

Зокрема, у Китаї цю комбінацію використовують для відновлення рослинності в пустелі Гобі. Таким чином, досягається одразу кількох цілей: виробляється сонячна енергія у великих кількостях, зупиняється опустелювання і рекультивується ґрунт.

Поєднання сонячної енергетики та сільського господарства є настільки ж економічно ефективним, як і виробництво електроенергії на великих площах дахів. І це окупається для фермерів.

Глобальний потенціал сільськогосподарських земель є дуже великим. Наприклад, у Німеччині близько 80 відсотків національних потреб в електроенергії можна було б задовольняти, розмістивши сонячні панелі на землях сільськогосподарського призначення.

Плавучі сонячні парки на озерах, морях і річках

Сонячна енергія також може генеруватися на водоймах або в морі - за допомогою плавучих модулів або панелей, закріплених на морському дні за допомогою колон. Торік біля узбережжя китайського міста Дун'їн було завершено будівництво найбільшої у світі сонячної електростанції у відкритому морі. Вона може виробляти один гігават електроенергії, що робить її такою ж потужною, як сучасна атомна електростанція.

У Німеччині, згідно з дослідженням інституту Fraunhofer ISE, встановлені таким чином сонячні модулі на поверхні води затоплених кар'єрів та водосховищ могли б виробляти близько семи відсотків електроенергії, необхідної для потреб країни.

Сонячна енергія з космосу?

Сонячні модулі зробили можливим електропостачання супутників ще у 1950-х роках. Сьогодні Міжнародна космічна станція (МКС) та інші космічні апарати також покладаються на сонячну енергію. І вже давно існують думки про те, щоб використовувати сонячну енергію не лише в космосі, але й надсилати її звідти на Землю.

Одна з ідей полягає в тому, щоб встановити величезні сонячні вітрила в космосі, перетворювати отриману там електроенергію на мікрохвилі і відправляти їх у напрямку Землі. А вже тут величезні антени діаметром у кілька кілометрів повинні були б вловлювати мікрохвилі й перетворювати їх назад в електрику.

Однак ця надзвичайно складна технологія все ще далека від своєї потенційної реалізації, була б неймовірно дорогою і залишила б після себе мільйони тонн космічного сміття. Деякі країни, зокрема США, Китай та Японія, проводять модельні експерименти та дослідження з отримання позаземної електроенергії. Але поки що залишається під питанням, чи буде коли-небудь доцільно використовувати сонячну енергію з космосу на Землі.