Rollable Solar — Juostos‑pirmas energijos planas
Spausdinkite galią ant judančio ruožo, suvyniokite, siųskite tankiai ir priklijuokite gražiai. Išdėstymas laisvos formos; laidai vedami vėliau. Jokio rėmo, jokių skylių stoge, mažiau dramų — tik greita saulė.
Galvokite apie ritinamą saulės energiją kaip apie galią, kurią montuojate kaip juostą: spausdinate ant judančio ruožo, siunčiate ritiniais, vietoje išvyniojate, prispaudžiate, užsandariate kraštus, o tvarkingus magistralinius laidus vedate vėliau. Šiame įraše linijos greitį ir ritinio geometriją verčiame į MW, konteinerius, dienas ir anglies ekvivalentą greitam planavimui.
Trumpai (smalsiems)
- Kas: plonos, lanksčios saulės laminatai, spausdinti roll‑to‑roll ir vežami ritiniais.
- Kaip greitai: viena 1 m linija @30 m/min atspausdina ~7,78 MWp/d. 5 m klojimo vilkstinė išvynioja ~38,9 MWp/d.
- Kodėl 5 m: mažiausiai siūlių + keliais leidžiama logistika „mega‑priekabomis“.
- Saulėtos dienos mainai: viena 5 m vilkstinės diena ≈ ~133 trumposios anglies tonos nesudegintos (esant 6 saulės valandoms).
- Logistika: 1 m ritiniams — konteineriai; arba siūkite prie uosto, vyniokite ant sunkvežimių ir tą pačią dieną išvyniokite.
Kodėl ritinama geriau už rėmus ir stiklą
- Nenutrūkstama, ne partijomis. Kol juda ruožas, atsiranda vatai.
- „Audinio“ logistika. Galia ritiniuose; riboja svoris, ne tūris.
- Klijuokite, negręžkite. PSA + kraštų sandarinimas → tylūs stogai ir maža vėjo apkrova.
- Laidai — po to. Pirmiausia juosta, vėliau tvarkingi magistralai.
- Mažiau metalo, mažiau žingsnių. Be rėmų, be laikiklių — mažiau detalių ginčams.
Laikomės normų, reitingų ir dirbame su elektrikais. Esame žaismingi — bet ne beatodairiški.
Kaip tai gaminama (granulė → elektra)
- Ruožas įeinant. Atsivynioja polimero ar plono metalo juosta.
- Dengimas ir nusodinimas. Barjeras → laidininkai → fotoaktyvūs sluoksniai.
- Lazerinis graviravimas. P1/P2/P3 linijos formuoja ilgus, plonus nuoseklius elementus.
- Inkapuliacija ir laminavimas. Oro sąlygoms atsparūs sandarikliai, jungčių lamelės.
- Vyniojimas. Baigtas laminatas vyniojamas kaip juosta. Būkite pakankamai greiti, kad galėtumėte vynioti.
Ploto masė ~2–3,1 kg/m²; lygi juoda/balta architektūrinė apdaila.
Nuoroda: 1 m ritiniai, konteineriai ir energija
Prielaidos: plotis 1,0 m, storis 2,0 mm, išorinis Ø 1,0 m, šerdis Ø 0,20 m, tankis 180 W/m², ploto masė 2,0 kg/m².
Metinė energija vienam konteineriui
| Galios koeficientas (CF) | Metinė energija | Anglies ekvivalentas |
|---|---|---|
| 20% | ≈ 4,28 GWh | ≈ 2 440 trumposių t |
| 25% | ≈ 5,35 GWh | ≈ 3 050 trumposių t |
| 30% | ≈ 6,42 GWh | ≈ 3 660 trumposių t |
Anglies faktorius ~1,14 lb/kWh; 2 000 lb = 1 trumpoji tona (JAV).
Spausdinimo našumas (būkite pakankamai greiti, kad vyniotumėte)
1 m linijai ties greičiu v (m/min): plotas/val. = v × 60 m²; vardinė galia/val. = 10,8 × v kWp.
| Linijos greitis | kWp / val. | MWp / d. | Konteineriai / d.* |
|---|---|---|---|
| 10 m/min | 108 | 2,592 | ≈ 1,06 |
| 30 m/min | 324 | 7,776 | ≈ 3,18 |
| 60 m/min | 648 | 15,552 | ≈ 6,37 |
*Vienas konteineris ≈ 2,443 MWp. Ties 30 m/min linija pripildo ~3,18 dėžių/d.
Gamybos trukmės (vienai 1 m linijai)
Laikas atspausdinti vieną 40’ HC (≈ 2,443 MWp)
| Linijos greitis | Val. / konteineriui |
|---|---|
| 10 m/min | ≈ 22,62 val. |
| 30 m/min | ≈ 7,54 val. |
| 60 m/min | ≈ 3,77 val. |
Savaitinė ir mėnesinė išeiga (24/7)
| Greitis | MWp / sav. | Konteineriai / sav. | MWp / mėn. (30 d.) | Konteineriai / mėn. |
|---|---|---|---|---|
| 10 m/min | ≈ 18,14 | ≈ 7,43 | ≈ 77,76 | ≈ 31,83 |
| 30 m/min | ≈ 54,43 | ≈ 22,28 | ≈ 233,28 | ≈ 95,49 |
| 60 m/min | ≈ 108,86 | ≈ 44,56 | ≈ 466,56 | ≈ 190,99 |
Etapai (vienai linijai @ 30 m/min)
- 1 MWp → ~3,09 val.
- 10 MWp → ~1,29 d.
- 100 MWp → ~12,86 d.
- 600 MWp → ~77,16 d.
Ties 70% OEE viena 1 m linija @30 m/min ≈ ~2,0 GWp/met.; penkios linijos ≈ ~10 GWp/met.
Siųskite kaip ritinį (optimalu 5 m) — užvyniokite ant mega‑priekabų, išvyniokite tą pačią dieną
Kodėl 5 m? Pakankamai platu mažai siūlių, ir pakankamai siaura kelių leidimams. Prie uosto susiuvame penkias 1 m juostas į 5 m motininį ruožą ir vyniojame gabenti.
5 m mega‑ritiniai (tas pats storis ir šerdis)
Prielaidos: plotis 5,0 m, storis 2,0 mm, šerdis Ø 0,20 m, 180 W/m², 2,0 kg/m².
| Išorinis Ø | Ilgis | Plotas | Vardinė galia | Masė | Išv. laikas @30 m/min |
|---|---|---|---|---|---|
| 2,30 m | ≈ 2 061,7 m | ≈ 10 308 m² | ≈ 1,856 MWp | ≈ 20,62 t | ≈ 68,7 min |
| 3,00 m | ≈ 3 518,6 m | ≈ 17 593 m² | ≈ 3,167 MWp | ≈ 35,19 t | ≈ 117,3 min |
| 4,00 m | ≈ 6 267,5 m | ≈ 31 337 m² | ≈ 5,641 MWp | ≈ 62,67 t | ≈ 208,9 min |
- Numatytoji mega‑priekaba: Ø 2,30 m (~20,6 t). Po vieną būgną žemagrindei; prijunkite prie varomo išvyniojimo įtaiso ir per valandą išvyniokite.
- Breakbulk/Ro‑Ro: Ø 4,00 m (~62,7 t) retesniems keitimams; reikalingas sunkus kėlimas uoste/vietoje.
- Pastaba: Konteineriai vis dar idealūs 1 m ritiniams. 5 m būgnai — keliams/breakbulk.
Išvyniojimo našumas (5 m)
| Išvyniojimo greitis | MWp / val. | MWp / d. | Ritiniai/d. (Ø 2,30) |
|---|---|---|---|
| 15 m/min | 0,81 | 19,44 | ≈ 10,5 |
| 30 m/min | 1,62 | 38,88 | ≈ 21,0 |
Dienos tonažas nustatomas pagal plotą, ne pagal ritinio dydį. Ties 30 m/min paklojama ~432 t/d. laminato (2,0 kg/m²).
Mega‑priekabos metodas (keliais)
- Siūkite/laminuokite prie uosto. Penkios 1 m juostos → 5 m ruožas su siūlių magistralėmis.
- Vyniokite ir kraukite. Vyniokite ant Ø 2,30 m būgno; įstatykite į žemagrindę su nuimamomis ašimis.
- Veskite ir jungkite. Platu krovinys; prijunkite būgną prie varomo „pay‑off“ starto zonoje.
- Išvyniojimo eiga. 15–30 m/min; spaudimo volai klijuoja PSA juostas; kraštus seka sandarinimo siūlė.
- Laidai ir QC. Greitos jungtys kas 50–100 m į 1 500 VDC skydus; vizija/IR + IV testas seka traukinį.
Tai ne lenktynės — mes tiesiog darome paprastai
Mes nesivaikome trofėjų. Greitis tiesiog atsiranda, kai yra mažiau detalių ir mažiau sprendimų: išvynioti, prispausti, užsandarinti, pajungti. Viskas.
- Mažiau žingsnių → mažiau vėlavimų.
- Pirmiausia vieta. Siūkite/laminuokite uoste ar sausumoje; gamykla — rinkinys, ne katedra.
- Energija tą pačią dieną. Uždėkite ant sunkvežimių, išvyniokite atvykę, pradėkite skaičiuoti kWh.
Saulėtos dienos išeiga vs. anglis, kurią tektų sudeginti
Giedrą dieną „saulės valandos“ Hsun ≈ 4–7. Saulėtos dienos energija ≈ MWp × Hsun. Tam prilyginti deginant anglį reikia ~1,14 lb/kWh.
Greita lyginamoji (imkime Hsun=6)
| Objektas | Vardinė galia | Saulėtos dienos energija | Anglis atitikmeniui | Savivarčiai* |
|---|---|---|---|---|
| Vienas 5 m ritinys Ø 2,30 m | 1,856 MWp | ≈ 11,136 MWh | ≈ 6,35 trumposios t | ≈ 0,25 |
| Vienas 40’ HC (36× 1 m ritiniai) | 2,443 MWp | ≈ 14,658 MWh | ≈ 8,36 trumposios t | ≈ 0,33 |
| Viena 5 m vilkstinė, 1 d. @30 m/min | 38,88 MWp/d. | ≈ 233,28 MWh | ≈ 133,0 trumposios t | ≈ 5,3 |
| „Saulės kilimas“ 100 km × 5 m | ≈ 90 MWp | ≈ 540 MWh | ≈ 307,8 trumposios t | ≈ 12,3 |
| Viena 20 m vilkstinė, 1 d. @30 m/min | 155,52 MWp/d. | ≈ 933,12 MWh | ≈ 531,9 trumposios t | ≈ 21,3 |
| Koridorius 1 000 km × 20 m | ≈ 3,6 GWp | ≈ 21 600 MWh | ≈ 12 312 trumposių t | ≈ 492,5 |
*Dideli kelių savivarčiai ≈ 25 trumposios t. Energiją ir anglį dauginkite iš (Hsun/6) kitoms vietovėms.
Laivai, konteineriai — o kartais ir be jų
Kai statome lokaliai, ne visada žinome, kiek konteinerių tilps į laivą. Todėl laikome atviras dvi duris.
A) Konteineriai (kai jų yra)
- Taisyklė „iš akies“: vienas 40’ HC ≈ 2,443 MWp (36× 1 m ritiniai).
- Laivo „ant servetėlės“: Laivo MWp ≈ 2,443 × FEU; koreguokite realiam krovimui/svoriui.
B) Pirma vieta (kai dėžių trūksta ar nežinia)
- Siūkite prie uosto ar vidinėje bazėje. Iš 1 m juostų darykite 5 m ruožus.
- Mega‑priekabos. Vyniokite ant žemagrindžių; išvyniokite tą pačią dieną 15–30 m/min.
- Breakbulk/Ro‑Ro. Pakrančių sprintams gabenkite didesnius būgnus ir apeikite konteinerius.
Fizikos ir medžiagų kaina
Medžiagų intensyvumas: ~2,0 kg/m² (be stiklo, be rėmų) → ~90 W/kg ties 180 W/m².
Indikatyvi medžiagų sąmata (už m²)
| Sluoksnis | Masė | Pastabos | Fizikinė minimali kaina* |
|---|---|---|---|
| Polimerai (viršutinis, kapsuliantai, substratas) | ~1,6 kg | fluoropolimeras + EVA/jonomeras + PET/PO | 4–7 $ |
| Barjero paketas | <0,05 kg | AlOx/SiOx ar metalizuota plėvelė | 0,5–1,5 $ |
| Laidininkai | ~0,08–0,15 kg | Cu/Al tinklas ir siūlių magistralės (minimizuoti Ag) | 0,7–2,5 $ |
| Aktyvus paketas | <0,02 kg | plona plėvelė (perovskitai/CIGS) | 0,8–3,0 $ |
| PSA + kraštų sandarai | ~0,2 kg | juostų raštas + perimetro siūlė | 0,8–1,5 $ |
| Tarpinė suma | ~2,0 kg | — | 7,8–15,0 $/ m² |
Ties 180 W/m² → medžiagų „dugnas“ ~0,043–0,083 $/W. Su nusidėvėjimu, darbu, energija, broku, QA, garantija: „gamyklos vartai“ dažnai ~0,15–0,30 $/W mastu. Iliustratyvu, ne komercinis pasiūlymas.
Fizikiniai „mokesčiai“, kuriuos valdome
- Plokščia vs nuolydis/sekimas: −8–20% pajamingumo vs optimalus nuolydis (priklauso nuo platumos).
- Karštis: tempco ~−0,2 iki −0,35%/°C; matinės dangos padeda.
- Purvas: sausringuose regionuose 3–8% be lengvo valymo; numatykite aptarnavimo juostas.
- Vėjo pakėla: projektuokite ~1–3 kPa gūsiams; raštuotas PSA + kraštų inkarai/bermos.
- Siūlės: kuo mažiau, tuo geriau; 5 m juostos — saldus taškas.
Ne smulkūs trupiniai — o tikra pasaulinė gamykla
- Spausdinimo branduolys: daug 1 m R2R linijų @30 m/min → ~2,0 GWp/met. vienai linijai (70% OEE).
- Uostų siuvimo centrai: 1 m juostas jungia į 5 m ruožus; vyniojama keliams ar breakbulk.
- Klojimo vilkstinės: regioniniai flotai išvynioja 15–30 m/min → ~19–39 MWp/d. kiekviena.
- Masinė logistika: ~432 t/d. laminato vienai vilkstinei @30 m/min.
- Kokybė greičiu: vizija/IR, IV testas, GNSS „as‑built“; skraidančios jungtys, kad nestotų.
Nuo nuostabaus demo — iki žemynų gigavatų — nelaukiant išskirtinių fabrikų.
Ar turėsime kur sunaudoti elektrą?
Taip — jei offtake planuosime taip pat drąsiai, kaip ir „kilimą“. Statykite 2–10 MW blokus, grupuokite prie pastočių ir poruokite su lanksčiomis apkrovomis, kad vidurdienio vatai nestovėtų.
Pagrindiniai vartotojai (poruokite nuo pirmos dienos)
- Vanduo: gėlinimas ir stambus pumpavimas (potencialo kaupimas kanaluose/tvenkiniuose).
- Agro‑pramonė: šaltasis grandynas, malūnai, aliejinių kultūrų spaudimas, drėkinimas.
- Medžiagos: cemento malimas, inertų plovimas, molio kalcinacija (elektrifikuota), plytų džiovinimas.
- Molekulės: H2 → amoniakas/trąšos ar metanolis; sunkiausiai dirbkite per vidurdienį.
- Duomenys ir ryšiai: kraštiniai DC, bokštai, lygintuvų apkrovos.
- Transportas: e‑autobusų/e‑sunkvežimių depai; krovimo langai dera su saule.
Tinklo strategija
- 1 500 V DC blokai → transformatoriai į MV → pastotės žiedas → HV/HVDC koridorius.
- Mažai saugyklos, daug apkrovų: teikite pirmenybę valdomai paklausai; pridėkite 1–2 val. kaupimą tik kai tai didina vertę.
- Kūrybiški PPA: ko‑lokalizuokite pramonę; traktuokite koridorių kaip energetinį‑pramoninį parką.
Išplėtimas: 20 m motininis ruožas (breakbulk „mega‑ritinys“)
Kur uostai ir koridoriai leidžia nestandartinius krovinius, 20 m yra dar greičiau (mažiau siūlių, mažiau sustojimų).
| Išorinis Ø | Ilgis | Vardinė galia | Masė | Išv. laikas @30 m/min |
|---|---|---|---|---|
| 3,0 m | ≈ 3,52 km | ≈ 12,67 MWp | ≈ 140,7 t | ≈ 1,96 val. |
| 4,0 m | ≈ 6,27 km | ≈ 22,56 MWp | ≈ 250,7 t | ≈ 3,49 val. |
Reikia sunkiojo kėlimo ir saugaus įtvirtinimo jūroje. 5 m leidžia startuoti beveik visur; 20 m — pakrantės sprinto režimas.
„Ant vokelio“ — skaičiavimai, kuriuos galite daryti net merui prieš akis
- Saulėtos dienos energija: MWh ≈ MWp × Hsun (naudokite 4–7).
- Anglis (trumposios t): ≈ 0,00057 × kWh → su MWh dauginkite iš 0,57.
- Savivarčiai: trumposios t ÷ 25 (dideliai kelio savivarčiai).
- Klojimo tempas (5 m): MWp/val. ≈ 0,054 × greitis (m/min) → 30 m/min ≈ 1,62 MWp/val.
- Klojimo tempas (20 m): MWp/val. ≈ 0,216 × greitis (m/min) → 30 m/min ≈ 6,48 MWp/val.
Pakanka realiems sprendimams — be skaičiuoklių.
Iš anksto paskaičiuota: realus stogas
Sandėlis: 100 000 ft² → 9 290 m²; 70% skirkime moduliam.
- Dengiamas plotas: ≈ 6 503 m²
- Vardinė galia: ≈ 1,171 MWp (ties 180 W/m²)
- Papildomas negyvas svoris: ≈ 13,0 t (ties 2,0 kg/m²)
- Metinė energija (20% CF): ≈ 2,051 GWh
- Anglies ekvivalentas / metai: ≈ 1 169 trumposios t
Draugiškas (ir juokingas) palyginimas
Branduolinė energetika: stoiškas maratonininkas — lėta iki pirmo kWh, vėliau labai stabili.
Ritinama saulė: energingas sprinteris — veikia jau šį ketvirtį, kWh kaupiasi dar neatėjus atidarymo juostelei. Mylime abi; tiesiog labai mylime anksti atvykti.
Skaičiai suapvalinti ir iliustratyvūs; savo objektams tikrinkite normas, vėją, gaisrinę saugą, uostus, leidimus ir kelių taisykles. Šiame puslapyje nesinaudojama jokiais skriptais.