Rollable Solar — Plan energii oparty na taśmie
Drukuj moc na ruchomym pasie, zwijaj, wysyłaj gęsto i ładnie przyklejaj. Układ dowolny; przewody prowadzone później. Bez ramy, bez otworów w dachu, mniej problemów — tylko szybkie słońce.
Myśl o zwijanej energii słonecznej jak o mocy montowanej w formie taśmy: drukujesz na ruchomym pasie, wysyłasz w rolkach, rozwijasz na miejscu, dociskasz, uszczelniasz krawędzie, a schludne przewody magistralne prowadzisz później. W tym wpisie przeliczamy prędkość linii i geometrię rolki na MW, kontenery, dni i równoważnik węgla dla szybkiego planowania.
Krótko (dla ciekawskich)
- Kto: cienkie, elastyczne laminaty słoneczne, drukowane roll-to-roll i transportowane w rolkach.
- Jak szybko: jedna linia 1 m @30 m/min drukuje ~7,78 MWp/d. 5 m rozwijana naczepa rozwija ~38,9 MWp/d.
- Dlaczego 5 m: najmniej szwów + dozwolona logistyka na „mega-przyczepach”.
- Wymiana słonecznych dni: jeden 5 m dzień naczepy ≈ ~133 krótkie tony węgla nie spalonego (przy 6 godzinach słońca).
- Logistyka: 1 m rolek — kontenery; lub wysyłaj do portu, nawijaj na ciężarówki i tego samego dnia rozwijaj.
Dlaczego rolowanie jest lepsze niż ramy i szkło
- Nieprzerwane, nie partiami. Gdy pas się porusza, pojawia się wata.
- Logistyka „tkaniny”. Moc w rolkach; ogranicza waga, nie objętość.
- Klej, nie wierć. PSA + uszczelnianie krawędzi → ciche dachy i niskie obciążenie wiatrem.
- Przewody — później. Najpierw taśma, potem uporządkowane magistrale.
- Mniej metalu, mniej kroków. Bez ram, bez uchwytów — mniej części do sporów.
Przestrzegamy norm, ocen i współpracujemy z elektrykami. Jesteśmy zabawni — ale nie lekkomyślni.
Jak to jest produkowane (granulat → elektryczność)
- Pas wchodzący. Rozwija się taśma polimerowa lub cienka metalowa.
- Powlekanie i osadzanie. Bariera → przewodniki → warstwy fotowoltaiczne.
- Grawerowanie laserowe. Linie P1/P2/P3 tworzą długie, cienkie, spójne elementy.
- Inkapulacja i laminowanie. Uszczelniacze odporne na warunki atmosferyczne, listwy łączące.
- Zwój. Gotowy laminat jest zwijany jak taśma. Bądź wystarczająco szybki, aby móc zwijać.
Masa powierzchniowa ~2–3,1 kg/m²; gładkie czarno-białe wykończenie architektoniczne.
Odniesienie: rolki 1 m, kontenery i energia
Założenia: szerokość 1,0 m, grubość 2,0 mm, zewnętrzna Ø 1,0 m, rdzeń Ø 0,20 m, gęstość 180 W/m², masa powierzchniowa 2,0 kg/m².
Roczna energia na jeden kontener
| Współczynnik mocy (CF) | Roczna energia | Równoważnik węgla |
|---|---|---|
| 20% | ≈ 4,28 GWh | ≈ 2 440 ton krótkich |
| 25% | ≈ 5,35 GWh | ≈ 3 050 ton krótkich |
| 30% | ≈ 6,42 GWh | ≈ 3 660 ton krótkich |
Współczynnik węglowy ~1,14 lb/kWh; 2 000 lb = 1 tona krótka (USA).
Wydajność druku (bądź wystarczająco szybki, by nawinąć)
Dla 1 m linii przy prędkości v (m/min): powierzchnia/godz. = v × 60 m²; moc znamionowa/godz. = 10,8 × v kWp.
| Prędkość linii | kWp / godz. | MWp / d. | Kontenery / 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 |
*Jeden kontener ≈ 2,443 MWp. Przy 30 m/min linia napełnia ~3,18 pudeł/dzień.
Czas produkcji (na 1 m linii)
Czas druku jednego 40’ HC (≈ 2,443 MWp)
| Prędkość linii | Godz. / kontener |
|---|---|
| 10 m/min | ≈ 22,62 godz. |
| 30 m/min | ≈ 7,54 godz. |
| 60 m/min | ≈ 3,77 godz. |
Tygodniowa i miesięczna wydajność (24/7)
| Prędkość | MWp / tydz. | Kontenery / tydz. | MWp / mies. (30 d.) | Kontenery / mies. |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Etapy (dla jednej linii @ 30 m/min)
- 1 MWp → ~3,09 godz.
- 10 MWp → ~1,29 dni.
- 100 MWp → ~12,86 dni.
- 600 MWp → ~77,16 dni.
Przy 70% OEE jedna linia 1 m @30 m/min ≈ ~2,0 GWp/rok.; pięć linii ≈ ~10 GWp/rok.
Wysyłaj jako rolkę (optymalnie 5 m) — zwijaj na mega-przyczepach, rozwijaj tego samego dnia
Dlaczego 5 m? Wystarczająco szerokie, mało szwów i wystarczająco wąskie dla zezwoleń drogowych. Przy porcie zszywamy pięć 1 m pasów w 5 m matkę i zwijamy do transportu.
5 m mega‑rolki (ta sama grubość i rdzeń)
Założenia: szerokość 5,0 m, grubość 2,0 mm, rdzeń Ø 0,20 m, 180 W/m², 2,0 kg/m².
| Średnica zewnętrzna Ø | Długość | Powierzchnia | Moc znamionowa | Masa | Czas wyjścia @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 5593 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 |
- Domyślna mega-przyczepa: Ø 2,30 m (~20,6 t). Jeden bęben na niskopodwoziu; podłącz do napędzanego urządzenia rozwijającego i rozwijaj w ciągu godziny.
- Breakbulk/Ro‑Ro: Ø 4,00 m (~62,7 t) dla rzadszych wymian; wymaga ciężkiego podnoszenia w porcie/miejscu.
- Uwaga: Kontenery nadal idealne dla 1 m rolek. Bębny 5 m — dla dróg/breakbulk.
Wydajność rozwijania (5 m)
| Prędkość rozwijania | MWp / val. | MWp / d. | Rolki/d. (Ø 2,30) |
|---|---|---|---|
| 15 m/min | 0,81 | 19,44 | ≈ 10,5 |
| 30 m/min | 1,62 | 38,88 | ≈ 21,0 |
Dzienny tonaż ustalany jest według powierzchni, nie rozmiaru rolki. Przy 30 m/min układane jest ~432 t/d. laminatu (2,0 kg/m²).
Metoda mega-przyczep (kilka)
- Szyj/laminuj przy porcie. Pięć pasów 1 m → odcinek 5 m z magistralami szwów.
- Zwijaj i ładuj. Zwijaj na bębnie Ø 2,30 m; włóż na niskopodłogowy z odpinanymi osiami.
- Prowadź i podłączaj. Szeroki ładunek; podłącz bęben do napędzanego „pay‑off" w strefie startu.
- Proces rozwijania. 15–30 m/min; wałki dociskowe kleją taśmy PSA; krawędzie śledzi szew uszczelniający.
- Kable i QC. Szybkie połączenia co 50–100 m do szaf 1 500 VDC; wizja/IR + test IV śledzi pociąg.
To nie wyścigi — po prostu robimy to prosto
Nie gonimy za trofeami. Prędkość pojawia się po prostu, gdy jest mniej detali i mniej decyzji: rozwinąć, docisnąć, uszczelnić, podłączyć. To wszystko.
- Mniej kroków → mniej opóźnień.
- Przede wszystkim miejsce. Szyj/laminuj w porcie lub na lądzie; fabryka — zestaw, nie katedra.
- Energia tego samego dnia. Załaduj na ciężarówki, rozwiń po przyjeździe, zacznij liczyć kWh.
Wydajność słonecznego dnia vs. węgiel, który trzeba by spalić
W słoneczny dzień „godziny słoneczne" Hsun ≈ 4–7. Energia słonecznego dnia ≈ MWp × Hsun. Aby to porównać, spalanie węgla wymaga ~1,14 lb/kWh.
Szybkie porównanie (weźmy Hsun=6)
| Obiekt | Moc znamionowa | Energia słonecznych dni | Węgiel do ekwiwalentu | Wywrotki* |
|---|---|---|---|---|
| Jeden 5 m wałek Ø 2,30 m | 1,856 MWp | ≈ 11,136 MWh | ≈ 6,35 krótkich ton | ≈ 0,25 |
| Jeden 40’ HC (36× 1 m rolki) | 2,443 MWp | ≈ 14,658 MWh | ≈ 8,36 krótkich ton | ≈ 0,33 |
| Jeden 5 m naczepa, 1 dzień @30 m/min | 38,88 MWp/d. | ≈ 233,28 MWh | ≈ 133,0 krótkich ton | ≈ 5,3 |
| „Wzlot słońca“ 100 km × 5 m | ≈ 90 MWp | ≈ 540 MWh | ≈ 307,8 krótkich ton | ≈ 12,3 |
| Jeden naczepa 20 m, 1 dzień @30 m/min | 155,52 MWp/d. | ≈ 933,12 MWh | ≈ 531,9 krótkich ton | ≈ 21,3 |
| Korytarz 1 000 km × 20 m | ≈ 3,6 GWp | ≈ 21 600 MWh | ≈ 12 312 krótkich ton | ≈ 492,5 |
*Duże wywrotki drogowe ≈ 25 krótkich ton. Energię i węgiel mnożymy przez (Hsun/6) do innych miejscowości.
Statki, kontenery — a czasem nawet bez nich
Budujemy lokalnie, nie zawsze wiemy, ile kontenerów zmieści się na statku. Dlatego zostawiamy otwarte dwie drzwi.
A) Kontenery (gdy są)
- Zasada „na oko”: jeden 40’ HC ≈ 2,443 MWp (36× 1 m rolki).
- Statek „na serwetce”: Moc MWp statku ≈ 2,443 × FEU; koryguj dla rzeczywistego załadunku/ciężaru.
B) Pierwsze miejsce (gdy brakuje skrzyń lub nie wiadomo)
- Szyj przy porcie lub na bazie wewnętrznej. Z 1 m taśm rób odcinki 5 m.
- Mega-przyczepy. Nawijaj na niskopodwoziowe; rozwijaj tego samego dnia 15–30 m/min.
- Breakbulk/Ro‑Ro. Na sprinty przybrzeżne przewoź większe bębny i omiń kontenery.
Cena fizyki i materiałów
Intensywność materiałowa: ~2,0 kg/m² (bez szkła, bez ram) → ~90 W/kg przy 180 W/m².
Orientacyjny koszt materiałów (za m²)
| Warstwa | Masa | Uwagi | Minimalna cena fizyczna* |
|---|---|---|---|
| Polimery (górna warstwa, kapsulanty, podłoże) | ~1,6 kg | fluoropolimer + EVA/jonomer + PET/PO | 4–7 $ |
| Pakiet barierowy | <0,05 kg | AlOx/SiOx metalizowana warstwa | 0,5–1,5 $ |
| Przewodniki | ~0,08–0,15 kg | Siatka Cu/Al i magistrale szwów (minimalizacja Ag) | 0,7–2,5 $ |
| Aktywny pakiet | <0,02 kg | cienka folia (perowskity/CIGS) | 0,8–3,0 $ |
| PSA + uszczelnienia krawędzi | ~0,2 kg | wzór pasków + szew obwodowy | 0,8–1,5 $ |
| Suma pośrednia | ~2,0 kg | — | 7,8–15,0 $/ m² |
Przy 180 W/m² → „dno” materiałów ~0,043–0,083 $/W. Z zużyciem, pracą, energią, wadami, QA, gwarancją: „brama fabryki” często ~0,15–0,30 $/W. Ilustracyjne, nie jest ofertą handlową.
Fizyczne „koszty”, które kontrolujemy
- Płaskość vs nachylenie/śledzenie: −8–20% wydajności vs optymalne nachylenie (zależne od szerokości geograficznej).
- Ciepło: tempco ~−0,2 do −0,35%/°C; powłoki poranne pomagają.
- Brud: w suchych regionach 3–8% bez lekkiego czyszczenia; przewiduj pasy serwisowe.
- Podniesienie wiatru: projektuj ~1–3 kPa na podmuchy; wzorzyste PSA + kotwy krawędziowe/bermy.
- Spoje: im mniej, tym lepiej; 5 m taśmy — słodki punkt.
Nie drobne okruchy — prawdziwa światowa fabryka
- Rdzeń druku: wiele 1 m linii R2R @30 m/min → ~2,0 GWp/rok. na linię (70% OEE).
- Centra szycia portów: 1 m taśmy łączone w odcinki 5 m; zwijane na drogi lub breakbulk.
- Układanie naczep: floty regionalne rozwijają 15–30 m/min → ~19–39 MWp/d. każda.
- Logistyka masowa: ~432 t/d. laminatu na jedną naczepę @30 m/min.
- Jakość z prędkością: wizja/IR, test IV, GNSS „as‑built”; połączenia latające, aby nie przerywać.
Od niesamowitego demo — do gigawatów kontynentalnych — bez czekania na wyjątkowe fabryki.
Czy będziemy mieli gdzie zużyć prąd?
Tak — jeśli planujemy offtake równie odważnie jak „wykładzinę”. Buduj 2–10 MW bloki, grupuj przy stacjach i paruj z elastycznymi obciążeniami, aby waty południowe nie stały bezczynnie.
Główni odbiorcy (sparuj od pierwszego dnia)
- Woda: słodzenie i duże pompowanie (gromadzenie potencjału w kanałach/stawach).
- Agroprzemysł: zimny łańcuch, młyny, tłoczenie oleistych roślin, nawadnianie.
- Materiały: mielenie cementu, płukanie inertów, kalcynacja gliny (zelektryfikowana), suszenie cegieł.
- Cząsteczki: H2 → amoniak/nawozy lub metanol; najcięższa praca w południe.
- Dane i łączność: krawędziowe DC, wieże, obciążenia prostowników.
- Transport: zajezdnie e‑autobusów/e‑ciężarówek; okna ładowania dopasowane do słońca.
Strategia sieciowa
- Bloki 1 500 V DC → transformatory do MV → pierścień stacji → korytarz HV/HVDC.
- Mało magazynów, dużo obciążeń: preferuj zarządzany popyt; dodaj 1–2 godziny magazynowania tylko wtedy, gdy zwiększa to wartość.
- Kreatywne PPA: lokalizuj przemysł; traktuj korytarz jako park energetyczno-przemysłowy.
Rozszerzenie: 20 m odcinek macierzysty (breakbulk „mega-rolka”)
Tam, gdzie porty i korytarze pozwalają na niestandardowe ładunki, 20 m jest jeszcze szybsze (mniej szwów, mniej postojów).
| Średnica zewnętrzna Ø | Długość | Moc znamionowa | Masa | Czas wyjścia @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. |
Potrzebny jest ciężki dźwig i bezpieczne mocowanie na morzu. 5 m pozwala startować prawie wszędzie; 20 m — tryb sprintu przybrzeżnego.
„Na kopercie” — obliczenia, które możesz robić nawet przed burmistrzem
- Energie słonecznych dni: MWh ≈ MWp × Hsun (używaj 4–7).
- Węgiel (krótkie t): ≈ 0,00057 × kWh → dla MWh mnoż przez 0,57.
- Samochody ciężarowe: krótkie t ÷ 25 (duże samochody ciężarowe na drodze).
- Tempo układania (5 m): MWp/godz. ≈ 0,054 × prędkość (m/min) → 30 m/min ≈ 1,62 MWp/godz.
- Tempo układania (20 m): MWp/godz. ≈ 0,216 × prędkość (m/min) → 30 m/min ≈ 6,48 MWp/godz.
Wystarczające dla realnych rozwiązań — bez kalkulatorów.
Wstępnie obliczone: rzeczywisty dach
Magazyn: 100 000 ft² → 9 290 m²; 70% przeznaczmy na moduły.
- Pokrywana powierzchnia: ≈ 6 503 m²
- Moc znamionowa: ≈ 1,171 MWp (przy 180 W/m²)
- Dodatkowa masa martwa: ≈ 13,0 t (przy 2,0 kg/m²)
- Roczna energia (20% CF): ≈ 2,051 GWh
- Równoważnik węgla / rok: ≈ 1 169 krótkich ton
Przyjazne (i zabawne) porównanie
Energetyka jądrowa: stoicki maratończyk — wolny do pierwszego kWh, potem bardzo stabilny.
Rolowana słońce: energiczny sprinter — działa już w tym kwartale, kWh kumuluje się jeszcze przed otwarciem taśmy. Kochamy oba; po prostu bardzo kochamy wcześnie przybyć.
Liczby są zaokrąglone i ilustracyjne; sprawdź normy, wiatr, ochronę przeciwpożarową, porty, pozwolenia i przepisy drogowe dla swoich obiektów. Na tej stronie nie używa się żadnych skryptów.