Saubere Stromversorgung
Veröffentlicht auf 29. Juni 2020 |
von Tina Casey
29. Juni 2020 durch Tina Casey
Wer sich über die Vorstellung lustig macht, dass Sonnenkollektoren bei kaltem Wetter funktionieren, sollte sich diese neue Wetterstation ansehen, die auf dem Balkon direkt unter dem ziemlich kühlen Gipfel des Mount Everest liegt. Ein neunköpfiges Team riskierte sein Leben, um es den Berg hinaufzuziehen und in den Felsen zu bohren, und all diese harte Arbeit wäre umsonst gewesen, wenn die Sonnenkollektoren nicht funktioniert hätten. Gut funktionierten sie, aber diese Übung war ein ganz anderer Fischkessel, und wenn Sie sehen möchten, was passiert ist (oder nicht passiert ist), fangen Sie Expedition Everest im National Geographic Television, 30. Juni um 10.9.
Sonnenkollektoren sind die geheime Sauce hinter einer Installation einer Wetterstation mit hohem Risiko und hoher Belohnung auf dem Mount Everest (Foto mit freundlicher Genehmigung von National Geographic).
Die Sonnenkollektoren haben funktioniert!
Das Abenteuer der Wetterstation ist nur ein Teil davon Expedition Everest, aber es ist der Teil, der Sonnenkollektoren, Batterien und den Klimawandel enthält. Lassen Sie uns also darauf eingehen.
Man assoziiert Wetterstationen nicht oft mit todesmutigen Bemühungen, die zu spannungsgeladenen Momenten des Dramas führen. Die Klimawissenschaft machte die sogenannte Balkonstation jedoch das Risiko wert.
„… Nur der Mount Everest und einige seiner Cousins aus dem Himalaya sind groß genug, um den subtropischen Jet Stream zuverlässig zu durchdringen – eines der schmalen Bänder starker Winde, die den Globus in großen Höhen umkreisen und alles beeinflussen, von Sturmspuren bis hin zu landwirtschaftlichen Vegetationsperioden ”, Erklärt der National Geographic Webseite.
Für diejenigen unter Ihnen, die zu Hause punkten möchten, wurde die Balkonstation im vergangenen Mai installiert und ist mit 27.657 Fuß immer noch die höchste Wetterstation der Welt Meereshöhe. Nur der Gipfel des Mount Everest, nur ein paar hundert Fuß die Straße hinauf, ist höher.
Der Bohrer hat funktioniert … Irgendwann
CleanTechnica Ich habe die Insider-Informationen über die neue Balkonstation vom Expeditions-Co-Leiter und Klimaforscher Baker Perry von erhalten Appalachian State University in North Carolina, in einem Telefongespräch letzte Woche.
Er und das Expeditionsteam nutzten frühere Erfahrungen in den Anden, um sich auf die Aufgabe vorzubereiten, aber sie wussten, dass der Everest anders sein würde.
Die beiden 10-Watt-Solarmodule, die die Station mit Strom versorgen, waren kein Problem, da es sich um Hochleistungsmodelle derselben Firma handelte, die Perry in früheren Installationen bei kaltem Wetter erfolgreich eingesetzt hatte. Campbell Scientific.
Der Bohrer war jedoch ein bekanntes Unbekanntes.
„Die vorherigen Installationen in den Anden waren auf Schnee oder Eis. Wir hatten noch nie eine Installation direkt auf Felsen gemacht und ich habe von Anfang an viel Schlaf verloren “, sagte Perry.
Nach langem Hin und Her entschied er sich für eine 18-Volt-Bohrmaschine. Es lief mit denselben Batterien, die Teamkollegen der University of Maine in ihrem Gefrierschrank getestet hatten, damit sie wussten, dass es funktionieren würde. Oder auch nicht.
Die Batterien waren in Ordnung, ebenso die Bohrmaschine. Das Problem war, dass der Bohrer zum ersten Mal auf Himalaya-Granit stieß.
"Also gingen wir zu einer 36-Volt-Bohrmaschine, die wir im Standby-Modus hatten, aber wir hatten nicht so viele Batterien für diese und die Batterien waren nicht so neu. Außerdem mussten wir alles aufladen, bevor wir das Basislager verließen… das stellte uns vor neue Herausforderungen “, sagte Perry. "Ich habe diese besondere Situation noch nie zuvor mit dem Bohrer erlebt … gelinde gesagt."
Das ist immer noch nicht das Ende der Drill-Story, denn sobald sie auf dem Balkon angekommen sind … schalten Sie einfach ein und sehen Sie sich.
Sonnenkollektoren funktionieren auf dem Mount Everest die meiste Zeit sehr gut
CleanTechnica hat etwas Tinte auf die Fähigkeit von Solaranlagen verschüttet, bei kaltem Wetter effizient zu funktionieren. Ein Hauptfaktor ist, dass Solarmodule an Effizienz verlieren, wenn sie zu warm sind. Alles, was sie kühl hält, ist daher ein Plus.
Ein weiterer Faktor, der die Effizienz verbessert, ist die Reflexionswirkung von Schnee und anderen hellen Oberflächen auf Sonnenkollektoren. Wenn Sie an das Wort Albedo denken, laufen Sie sofort los und kaufen Sie sich eine Zigarre.
Das erklärt, warum Alaska zum Beispiel in letzter Zeit ein bisschen unter Sonnenenergie geraten ist.
Der Effekt auf den Wirkungsgrad von Solarzellen ist bei extremer Höhe noch extremer.
"Dort oben fällt viel Sonnenstrahlung ein, und die Reflexion benachbarter Gipfel und Wolken erhöht die Effizienz, sodass Sie unglaublich hohe Werte für die Sonnenstrahlung erhalten", sagte Perry.
Seltsamerweise ging es nicht um die Kälte. Es war ein Ereignis bei warmem Wetter, das viele Meter unterhalb des Balkons stattfand, nämlich die Monsunzeit.
Perry erklärte, dass sie die Sonnenkollektoren nicht zu hoch auf der Station platzieren könnten, weil sie sich Sorgen über die Windlast machten. Während der Monsunzeit, etwa Ende Juli bis Anfang August, stellten die Paneele ihre Produktion jedoch nicht mehr so effizient ein.
Die wahre Ursache kann nie bekannt sein. Perry stellte die Hypothese auf, dass eine oder beide Platten teilweise unter Schnee eingegraben sind oder sich Monsun-Raureifeis angesammelt haben, was bedeutet, dass sich unterkühlte Wassertropfen an der Oberfläche festsetzen.
Sowieso kein Schaden, kein Foul. Die Balcony Station sammelte weiterhin Daten. Nachdem die Winde später im August zugenommen hatten, nahmen die Sonnenkollektoren ihre normale Funktion wieder auf und die Station konnte die Daten an die Forscher übertragen.
Klimawandel und die Zukunft der Sonnenkollektoren
Die Balkonstation ist seit relativ kurzer Zeit in Betrieb, aber Perry hat mindestens eine wichtige Information zur Kenntnis genommen, die bereits aus den Daten gewonnen wurde:
„Wir haben außergewöhnlich hohe Werte der einfallenden Sonnenstrahlung – in großen Höhen nicht völlig unerwartet, aber es ist wichtig, in Verbindung mit dem Gletscherverhalten und der Erkennung, dass selbst in extremen Höhen, die aufgrund der Sonnenstrahlung schmelzen, auftreten kann, obwohl die Lufttemperaturen deutlich unter dem Gefrierpunkt liegen.
„Die breitere Implikation beinhaltet die Tatsache, dass viele der Gletschermodelle wirklich nur auf der Lufttemperatur basieren. Einige der anderen Prozesse, einschließlich intensiver Sonneneinstrahlung, werden nicht berücksichtigt. Unsere Ergebnisse können dazu beitragen, diese Modelle zu verbessern. “
"Diese Gletscher sind möglicherweise einem höheren Risiko ausgesetzt als ursprünglich angenommen", schloss er.
Fügen Sie dies zu den Beweisen hinzu, die darauf hinweisen, dass die Weltwirtschaft eher früher als später dekarbonisieren muss.
Um nicht düster zu enden, werfen wir einen kurzen Blick auf einen Trend im Agrarsektor, der dazu beitragen könnte, die Dinge zu beschleunigen.
Eines der Argumente, die Kritiker gegen Sonnenkollektoren vorbringen, hat mit der Verfügbarkeit von Land für Nahrungspflanzen zu tun, aber ein neues Feld namens Agrivoltaik ist im Gange, mit dem Ziel, die „Farm“ wieder in Solarparks zu bringen, und es scheint so zu sein fangen wie ein Lauffeuer.
Wenn Sie über die Kombination von nachdenken Bestäuberlebensräume mit Sonnenkollektoren ist das ein Teil davon. Die Landwirte beginnen auch, Methoden zur Beweidung von Nutztieren und zum Anbau von Nahrungspflanzen anzuwenden, die das schattige Mikroklima nutzen, das sich unter Sonnenkollektoren entwickelt.
Tatsächlich stellen sich die politischen Entscheidungsträger die Agrivoltaik bereits als eine Formel vor, um regenerative Landwirtschaft zu betreiben, Ackerland zu erhalten und die aufstrebende Generation zu motivieren, ihren Lebensunterhalt zu verdienen – was nützt es, Ackerland zu retten, wenn niemand daran interessiert ist, es zu bewirtschaften ?
Wo waren wir? Oh, richtig, die höchste Wetterstation der Welt. Eine Rückfahrt ist geplant, um die Isolierung zu verbessern und im nächsten Jahr einige weitere Anpassungen vorzunehmen. Bleiben Sie also dran, um mehr darüber zu erfahren.
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Foto: Mit freundlicher Genehmigung von National Geographic (per E-Mail).
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Über den Autor
Tina Casey ist spezialisiert auf militärische und unternehmerische Nachhaltigkeit, fortschrittliche Technologie, aufkommende Materialien, Biokraftstoffe sowie Wasser- und Abwasserprobleme. Die Artikel von Tina werden häufig auf Reuters, Scientific American und vielen anderen Websites veröffentlicht. Die geäußerten Ansichten sind ihre eigenen. Folgen Sie ihr auf Twitter @ TinaMCasey und Google+.