A oes angen alwminiwm a chopr arnom ar gyfer cynhyrchu ynni solar?

Dewch i Wir: Pam Mae'r Metelau hyn o Bwys

Mae'n debyg nad ydych wedi rhoi llawer o feddwl iddo, ond mae alwminiwm a chopr mewn gwirionedd yn hynod bwysig ar gyfer paneli solar. Maen nhw fel sgerbwd a phibellau gwaed yr holl setiad ynni solar. Gadewch i ni edrych ar pam eu bod mor bwysig oherwydd byddai ceisio adeiladu paneli solar hebddynt yn fflop llwyr.

1. Alwminiwm: Asgwrn Cefn Seilwaith Solar

1.1 Fframiau Panel Solar: Yr "Arfwisg".

Pam Alwminiwm?

Mae aloion alwminiwm, megis 6063-T5, yn ysgafn ac yn gryf. Gallant ddal i fyny yn erbyn gwyntoedd corwynt cryf gwallgof a blynyddoedd o haul.

Er enghraifft, Yn Texas, roedd paneli gyda fframiau alwminiwm yn ei gwneud hi trwy gorwynt 150 mya pa rai dur a ddrylliwyd yn llwyr.

Arbedwr Costau:

Mae alwminiwm yn costio 1/3 o ddur. Ar gyfer fferm solar 1 MW, mae hynny'n $500k wedi'i arbed ar fframiau yn unig.

1.2 Ceblau a Chysylltwyr: Y "Llongau Gwaed".

Efallai na fydd gwifrau alwminiwm yn cario cymaint o gerrynt â chopr, ond dyma nhw:

50% yn rhatach

40% yn ysgafnach (hanfodol ar gyfer gosodiadau to)

Dal: Mae angen inswleiddio mwy trwchus arnynt i atal cyrydiad.

2. Copr: Y "Priffordd" ar gyfer Trydan

2.1 Celloedd Solar: Y "Nerfau".

Mae nanoronynnau copr (0.5g y panel) yn creu haenau dargludol tra-denau.

Ffaith hwyliog: Mae hyn yn rhoi hwb o 3%-yn ddigon effeithlon i bweru oergell am 6 awr/mis ychwanegol.

2.2 Gwrthdroyddion a Chysylltiadau Grid: Yr "Ymennydd".

Mae gwifrau copr yn trin 80% o lif pŵer y system.

Pam ddim alwminiwm? Mae ymwrthedd uwch alwminiwm yn achosi colled ynni o 15% mewn hinsoddau poeth.

3. Alwminiwm vs. Copr: Y Gornest

Ffactor	Alwminiwm	Copr
Cost	$1.20/ pwys	$3.50/lb
Pwysau	1.5x yn ysgafnach na chopr	Trymach (cyfyngu ar gapasiti'r to)
Cyrydiad	rhwd mewn aer hallt (angen caenau)	Trin lleithder yn well
Effeithlonrwydd	Yn colli 2% mewn tymereddau uchel	Sefydlog hyd at 85 gradd

4. Go iawn-Trychinebau Byd (A Sut i'w Osgoi)

Achos 1: Y Fflop Ffrâm Alwminiwm

Problem: Defnyddiodd gosodwr o California fframiau alwminiwm rhad. Ar ôl 3 blynedd, rhwdodd 40% a chwympo.

Trwsio: Defnyddiwch alwminiwm anodized (yn ychwanegu gwarant cyrydiad 10 mlynedd).

Achos 2: Argyfwng Dwyn Copr

Problem: Yn India, gostyngodd lladrad gwifrau copr allbynnau fferm solar 25%.

Trwsio: Gosod ymyrrwr -proof PVC-copr wedi'i orchuddio (yn costio 15% yn fwy ond yn atal lladrad).

5. Technoleg y Dyfodol: A Allwn Ni Ddarfu'r Metelau Hyn?

Rôl Newydd Alwminiwm: Mae nanotechnoleg yn creu-cyfansoddion graphene alwminiwm sydd 3x yn gryfach ac yn ysgafnach.

Dewisiadau Copr: Gwifrau plastig wedi'u gorchuddio ag arian? Maen nhw 50% yn rhatach ond dim ond yn gweithio mewn hinsawdd sych.

Heriau ac Atebion

Er gwaethaf eu manteision, mae heriau’n parhau:

Trafferth Cadwyn Gyflenwi:

Efallai na fydd gennym ni ddigon o gopr oherwydd mae pawb ei eisiau (fel, 2,062.5 kilotons erbyn 2035!). Yr atgyweiria? Ailgylchwch yr hyn sydd gennym ac efallai rhowch gynnig ar bethau eraill fel graphene i gario trydan.

Poeni am yr Amgylchedd:

Mae cloddio am alwminiwm yn gwneud llawer o lygredd - tua 1.2 tunnell o CO₂ am bob tunnell o alwminiwm. Ond mae cwmnïau solar bellach yn defnyddio pŵer gwyrdd i wneud pethau, sy'n lleihau llygredd tua 40%.

Casgliad: Pam Mae'r Ddau Fetel yn Hanfodol

Nid dim ond creigiau rydyn ni'n dod o hyd iddyn nhw yw alwminiwm a chopr. Maen nhw'n hynod bwysig ar gyfer gwneud i baneli solar weithio mewn gwirionedd. Mae alwminiwm yn wych am gadw pethau'n gadarn a heb fod yn rhy boeth, tra bod copr yn wych i gael trydan i symud yn esmwyth. A hyd yn oed wrth i ni ailgylchu mwy a chael deunyddiau newydd, y ddau hyn fydd y prif ddewisiadau o hyd ar gyfer adeiladu pethau solar sy'n para'n hir ac nad yw'n torri'r banc.