Rollable Solar — Pásový první energetický plán
Tiskněte výkon na pohyblivý pás, navíjejte, posílejte hustě a pěkně přilepte. Volné uspořádání; vodiče vedete později. Žádný rám, žádné otvory ve střeše, méně problémů — jen rychlé slunce.
Přemýšlejte o navíjené solární energii jako o výkonu, který instalujete jako pás: tisknete na pohyblivý pás, posíláte v rolkách, na místě rozvinete, přitlačíte, utěsníte okraje a později vedete upravené hlavní vodiče. V tomto příspěvku převádíme rychlost linky a geometrii rolky na MW, kontejnery, dny a uhlíkový ekvivalent pro rychlé plánování.
Stručně (pro zvědavé)
- Kdo: tenké, flexibilní solární lamináty, tištěné roll-to-roll a přepravované v rolích.
- Jak rychle: jedna 1 m linka @30 m/min vytiskne ~7,78 MWp/den. 5 m pokládací tahač rozvine ~38,9 MWp/den.
- Proč 5 m: nejméně švů + logistika povolená na „mega-přívěsech“.
- Výměna za slunečné dny: jeden 5 m tahačový den ≈ ~133 krátkých tun uhlíku nespálených (při 6 hodinách slunce).
- Logistika: 1 m role — kontejnery; nebo šijte u přístavu, navíjejte na nákladní auta a tentýž den rozviňte.
Proč je rolování lepší než rámy a sklo
- Neprerušované, ne po dávkách. Dokud se pás pohybuje, vzniká vata.
- Logistika „textilie“. Energie v rolích; omezuje hmotnost, ne objem.
- Lepte, nevrtejte. PSA + utěsnění hran → tiché střechy a nízké zatížení větrem.
- Vodiče — až potom. Nejprve páska, později upravené hlavní vedení.
- Méně kovu, méně kroků. Bez rámů, bez držáků — méně dílů k hádkám.
Dodržujeme normy, hodnocení a spolupracujeme s elektrikáři. Jsme hraví — ale ne bezohlední.
Jak se to vyrábí (granule → elektřina)
- Vstupní pásmo. Rozvíjí se páska z polymeru nebo tenkého kovu.
- Nanášení a usazování. Bariéra → vodiče → fotoaktivní vrstvy.
- Laserové gravírování. Linky P1/P2/P3 tvoří dlouhé, tenké souvislé prvky.
- Inkapulace a laminace. Odolné těsnění proti povětrnostním vlivům, spojovací lamely.
- Navíjení. Hotový laminát se navíjí jako páska. Buďte dostatečně rychlí, abyste mohli navíjet.
Plošná hmotnost ~2–3,1 kg/m²; hladký černobílý architektonický povrch.
Odkaz: 1 m role, kontejnery a energie
Předpoklady: šířka 1,0 m, tloušťka 2,0 mm, vnější Ø 1,0 m, jádro Ø 0,20 m, hustota 180 W/m², plošná hmotnost 2,0 kg/m².
Roční energie na jeden kontejner
| Koeficient výkonu (CF) | Roční energie | Uhlíkový ekvivalent |
|---|---|---|
| 20% | ≈ 4,28 GWh | ≈ 2 440 krátkých tun |
| 25% | ≈ 5,35 GWh | ≈ 3 050 krátkých tun |
| 30% | ≈ 6,42 GWh | ≈ 3 660 krátkých tun |
Uhlíkový faktor ~1,14 lb/kWh; 2 000 lb = 1 krátká tuna (USA).
Výkon tisku (buďte dostatečně rychlí, abyste mohli navíjet)
Pro 1 m linku při rychlosti v (m/min): plocha/hod. = v × 60 m²; jmenovitý výkon/hod. = 10,8 × v kWp.
| Rychlost linky | kWp / hod. | MWp / den | Kontejnery / den* |
|---|---|---|---|
| 10 m/min | 108 | 2,592 | ≈ 1,06 |
| 30 m/min | 324 | 7,776 | ≈ 3,18 |
| 60 m/min | 648 | 15,552 | ≈ 6,37 |
*Jeden kontejner ≈ 2,443 MWp. Při 30 m/min linka naplní ~3,18 krabic/den.
Doba výroby (pro 1 m linky)
Čas tisku jednoho 40’ HC (≈ 2,443 MWp)
| Rychlost linky | Hod. / kontejner |
|---|---|
| 10 m/min | ≈ 22,62 hod. |
| 30 m/min | ≈ 7,54 hod. |
| 60 m/min | ≈ 3,77 hod. |
Týdenní a měsíční výstup (24/7)
| Rychlost | MWp / týden | Kontejnery / týden | MWp / měsíc (30 d.) | Kontejnery / měsíc |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Fáze (pro jednu linku @ 30 m/min)
- 1 MWp → ~3,09 hodin.
- 10 MWp → ~1,29 dní.
- 100 MWp → ~12,86 dní.
- 600 MWp → ~77,16 dní.
Při 70% OEE jedna 1 m linka @30 m/min ≈ ~2,0 GWp/rok.; pět linek ≈ ~10 GWp/rok.
Posílejte jako roli (optimálně 5 m) — navinout na mega-přívěsy, rozvinout tentýž den
Proč 5 m? Dostatečně široké s málo spárami a dostatečně úzké pro povolení silnic. V přístavu sešijeme pět 1 m pásů do 5 m mateřského pásu a navineme k přepravě.
5 m mega role (stejná tloušťka a jádro)
Průřezy: šířka 5,0 m, tloušťka 2,0 mm, jádro Ø 0,20 m, 180 W/m², 2,0 kg/m².
| Vnější Ø | Délka | Plocha | Jmenovitý výkon | Hmotnost | Doba výstupu @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 |
- Standardní mega-přívěs: Ø 2,30 m (~20,6 t). Jeden buben na nízkopodlažní vozík; připojte k poháněnému odvíjecímu zařízení a odviňte za hodinu.
- Breakbulk/Ro‑Ro: Ø 4,00 m (~62,7 t) pro méně časté výměny; vyžaduje těžké zvedání v přístavu/místě.
- Poznámka: Kontejnery jsou stále ideální pro 1 m role. 5 m bubny – pro silnice/breakbulk.
Výkon odvíjení (5 m)
| Rychlost odvíjení | MWp / hod. | MWp / den | Role/den (Ø 2,30) |
|---|---|---|---|
| 15 m/min | 0,81 | 19,44 | ≈ 10,5 |
| 30 m/min | 1,62 | 38,88 | ≈ 21,0 |
Denní tonáž se určuje podle plochy, ne podle velikosti role. Při 30 m/min se pokládá ~432 t/den. laminátu (2,0 kg/m²).
Metoda mega-přívěsů (po silnici)
- Šijte/laminujte u přístavu. Pět 1 m pásů → 5 m úsek s magistrálami švů.
- Navíjejte a nakládejte. Navíjejte na Ø 2,30 m buben; vložte do nízkopodlažního vozíku s odnímatelnými osami.
- Vezměte a připojte. Široký náklad; připojte buben k poháněnému „pay‑off“ v startovní zóně.
- Průběh rozvinutí. 15–30 m/min; tlakové válce lepí PSA pásky; okraje sleduje těsnící šev.
- Kabely a QC. Rychlé spoje každých 50–100 m do 1 500 VDC rozvaděčů; vizuální/IR + IV test sleduje vlak.
Není to závod — prostě to děláme jednoduše
Nehoníme se za trofejemi. Rychlost prostě vzniká, když je méně detailů a méně rozhodnutí: rozvinout, přitlačit, utěsnit, připojit. To je vše.
- Méně kroků → méně zpoždění.
- Nejdříve místo. Šijte/laminujte v přístavu nebo na souši; továrna — sestava, ne katedrála.
- Energie tentýž den. Položte na nákladní auta, rozviňte po příjezdu, začněte počítat kWh.
Výnos slunečných dnů vs. uhlí, které by bylo třeba spálit
Slunečný den „sluneční hodiny“ Hsun ≈ 4–7. Energie slunečných dnů ≈ MWp × Hsun. Pro srovnání při spalování uhlí je potřeba ~1,14 lb/kWh.
Rychlá srovnávací (vezměme Hsun=6)
| Objekt | Jmenovitý výkon | Energie ze slunečných dnů | Uhlí pro ekvivalent | Sklápěče* |
|---|---|---|---|---|
| Jeden 5 m role Ø 2,30 m | 1,856 MWp | ≈ 11,136 MWh | ≈ 6,35 krátké tuny | ≈ 0,25 |
| Jeden 40’ HC (36× 1 m role) | 2,443 MWp | ≈ 14,658 MWh | ≈ 8,36 krátké tuny | ≈ 0,33 |
| Jeden 5 m návěs, 1 den @30 m/min | 38,88 MWp/den | ≈ 233,28 MWh | ≈ 133,0 krátké tuny | ≈ 5,3 |
| „Sluneční vzestup“ 100 km × 5 m | ≈ 90 MWp | ≈ 540 MWh | ≈ 307,8 krátkých tun | ≈ 12,3 |
| Jeden 20 m tahač, 1 den @30 m/min | 155,52 MWp/den | ≈ 933,12 MWh | ≈ 531,9 krátkých tun | ≈ 21,3 |
| Koridor 1 000 km × 20 m | ≈ 3,6 GWp | ≈ 21 600 MWh | ≈ 12 312 krátkých tun | ≈ 492,5 |
*Velké nákladní automobily ≈ 25 krátkých tun. Energii a uhlí vynásobte (Hsun/6) pro jiné oblasti.
Lodě, kontejnery — a někdy i bez nich
Když stavíme lokálně, ne vždy víme, kolik kontejnerů se vejde na loď. Proto necháváme otevřené dvě dveře.
A) Kontejnery (když je máte)
- Pravidlo „od oka“: jeden 40’ HC ≈ 2,443 MWp (36× 1 m rolí).
- Loď „na ubrousku“: Loď MWp ≈ 2,443 × FEU; upravte podle skutečného nakládání/hmotnosti.
B) První místo (když chybí krabice nebo je to nejasné)
- Šijte u přístavu nebo vnitřní základně. Z 1 m pásů dělejte 5 m úseky.
- Mega-přívěsy. Navíjejte na nízkopodlažní; rozvíjejte ten samý den 15–30 m/min.
- Breakbulk/Ro‑Ro. Pro pobřežní sprinty přepravujte větší bubny a vyhněte se kontejnerům.
Cena fyziky a materiálů
Intenzita materiálu: ~2,0 kg/m² (bez skla, bez rámů) → ~90 W/kg při 180 W/m².
Orientativní rozpočet materiálů (za m²)
| Vrstva | Hmotnost | Poznámky | Fyzikální minimální cena* |
|---|---|---|---|
| Polymery (vrchní, kapsulanty, substrát) | ~1,6 kg | fluoropolymer + EVA/jonomer + PET/PO | 4–7 $ |
| Bariérový balíček | <0,05 kg | AlOx/SiOx kovem metalizovaná fólie | 0,5–1,5 $ |
| Vodiče | ~0,08–0,15 kg | Cu/Al síť a hlavní spoje (minimalizovat Ag) | 0,7–2,5 $ |
| Aktivní balíček | <0,02 kg | tenká fólie (perovskity/CIGS) | 0,8–3,0 $ |
| PSA + těsnění hran | ~0,2 kg | vzor pásů + spára okraje | 0,8–1,5 $ |
| Mezisoučet | ~2,0 kg | — | 7,8–15,0 $/ m² |
Při 180 W/m² → „dno“ materiálů ~0,043–0,083 $/W. S opotřebením, prací, energií, vadami, QA, zárukou: „brána továrny“ často ~0,15–0,30 $/W. Ilustrativní, ne komerční nabídka.
Fyzikální „poplatky“, které ovládáme
- Rovný vs sklon/sledování: −8–20% výnosnosti vs optimální sklon (závisí na zeměpisné šířce).
- Teplota: tempco ~−0,2 až −0,35 %/°C; ranné povrchy pomáhají.
- Bláto: v suchých oblastech 3–8% bez lehkého čištění; plánujte servisní pásy.
- Větrné zvedání: navrhujte ~1–3 kPa nárazům; vroubkované PSA + kotvy okrajů/bermy.
- Švy: čím méně, tím lépe; 5 m pásy — sladký bod.
Ne drobné úlomky — ale skutečná světová továrna
- Tiskové jádro: mnoho 1 m R2R linek @30 m/min → ~2,0 GWp/rok. na jednu linku (70 % OEE).
- Centra šití přístavů: 1 m pásy spojují do 5 m úseků; navíjení pro silnice nebo breakbulk.
- Pokládací tahače: regionální flotily rozvíjejí 15–30 m/min → ~19–39 MWp/den. každý.
- Hromadná logistika: ~432 t/den. laminátu na jeden tahač @30 m/min.
- Kvalita rychlostí: vize/IR, IV test, GNSS „as-built“; létající spoje, aby se nezastavovalo.
Od úžasného demo — po kontinenty gigawattů — bez čekání na výjimečné továrny.
Budeme mít kde spotřebovat elektřinu?
Ano — pokud plánujeme odběr stejně odvážně jako „běh“. Stavte bloky 2–10 MW, seskupujte u stanic a párujte s flexibilními zátěžemi, aby polední watty nestály.
Hlavní uživatelé (párujte od prvního dne)
- Voda: odsolování a velké čerpání (akumulace potenciálu v kanálech/rybnících).
- Agro-průmysl: chladný řetězec, mlýny, lisování olejnin, zavlažování.
- Materiály: mletí cementu, praní inertů, kalcinace jílu (elektrifikovaná), sušení cihel.
- Molekuly: H2 → amoniak/hnojiva nebo methanol; nejvíce pracujte v poledne.
- Data a spojení: okrajové DC, věže, vyrovnání zatížení.
- Doprava: depa e‑autobusů/e‑nákladních vozidel; doby nabíjení ladí se sluncem.
Síťová strategie
- 1 500 V DC bloky → transformátory na MV → rozvodna v kruhu → HV/HVDC koridor.
- Málo skladování, hodně zatížení: upřednostňujte řízenou poptávku; přidejte 1–2 hodiny akumulace pouze pokud to zvyšuje hodnotu.
- Kreativní PPA: lokalizujte průmysl; považujte koridor za energeticko-průmyslový park.
Rozšíření: 20 m hlavní úsek (breakbulk „mega role“)
Kde přístavy a koridory umožňují nestandardní náklady, 20 m je ještě rychlejší (méně spojů, méně zastávek).
| Vnější Ø | Délka | Jmenovitý výkon | Hmotnost | Doba výstupu @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. |
Je potřeba těžké zvedání a bezpečné upevnění na moři. 5 m umožňuje start téměř kdekoli; 20 m — režim pobřežního sprintu.
„Na obálce“ — výpočty, které můžete dělat i před starostou
- Energie slunečných dnů: MWh ≈ MWp × Hsun (použijte 4–7).
- Uhlí (krátké tuny): ≈ 0,00057 × kWh → u MWh násobte 0,57.
- Samojízdné nákladní vozy: krátké tuny ÷ 25 (velké silniční samojízdné nákladní vozy).
- Rychlost pokládky (5 m): MWp/h ≈ 0,054 × rychlost (m/min) → 30 m/min ≈ 1,62 MWp/h.
- Rychlost pokládky (20 m): MWp/h ≈ 0,216 × rychlost (m/min) → 30 m/min ≈ 6,48 MWp/h.
Dostatečné pro reálná řešení — bez kalkulaček.
Předem spočítáno: reálná střecha
Sklad: 100 000 ft² → 9 290 m²; 70 % vyčleňme modulům.
- Pokrytá plocha: ≈ 6 503 m²
- Jmenovitý výkon: ≈ 1,171 MWp (při 180 W/m²)
- Dodatečná mrtvá hmotnost: ≈ 13,0 t (při 2,0 kg/m²)
- Roční energie (20% CF): ≈ 2,051 GWh
- Uhlíkový ekvivalent / rok: ≈ 1 169 krátkých tun
Přátelské (a vtipné) přirovnání
Jaderná energetika: stoický maratonec — pomalý až do prvního kWh, pak velmi stabilní.
Slunce v pohybu: energický sprinter — funguje už v tomto čtvrtletí, kWh se hromadí ještě před otevřením pásky. Milujeme oba; prostě velmi milujeme přijít brzy.
Čísla jsou zaokrouhlená a ilustrativní; pro své objekty si ověřte normy, vítr, požární bezpečnost, přístavy, povolení a dopravní předpisy. Na této stránce nejsou použity žádné skripty.