Rollable Solar — Стрічковий перший енергетичний план
Друкуйте потужність на рухомій ділянці, згорніть, надсилайте щільно і акуратно приклейте. Вільне компонування; дроти прокладаються пізніше. Без рам, без отворів у даху, менше проблем — лише швидке сонце.
Думайте про рулонну сонячну енергію як про потужність, яку ви монтуєте у вигляді стрічки: друкуєте на рухомій ділянці, надсилаєте рулонами, розгортаєте на місці, притискаєте, герметизуєте краї, а акуратні магістральні дроти прокладаєте пізніше. У цьому дописі ми перетворюємо швидкість лінії та геометрію рулону у МВт, контейнери, дні та еквівалент вуглецю для швидкого планування.
Коротко (для допитливих)
- Що: тонкі, гнучкі сонячні ламінати, надруковані roll‑to‑roll і доставлені рулонами.
- Як швидко: одна 1 м лінія @30 м/хв друкує ~7,78 MWp/день. 5 м монтажний тягач розмотує ~38,9 MWp/день.
- Чому 5 м: мінімум швів + дозволена логістика «мега-причепами».
- Обмін сонячних днів: один 5 м день тягача ≈ ~133 тонни короткого вуглецю не спалено (при 6 сонячних годинах).
- Логістика: 1 м рулонам — контейнери; або шийте біля порту, намотуйте на вантажівки і того ж дня розмотуйте.
Чому рулон краще за рами та скло
- Безперервно, не партіями. Поки рухається стрічка, з'являються ватти.
- Логістика «тканини». Потужність у рулонах; обмежує вага, а не об'єм.
- Клеїть, не свердлить. PSA + ущільнення країв → тихі дахи і мала вітрове навантаження.
- Проводи — потім. Спочатку стрічка, потім акуратні магістралі.
- Менше металу, менше кроків. Без рам, без кріплень — менше деталей для суперечок.
Дотримуємося норм, рейтингів і працюємо з електриками. Ми грайливі — але не безрозсудні.
Як це виготовляється (гранула → електрика)
- Увімкнення стрічки. Розгортається полімерна або тонкометалева стрічка.
- Напилення та осадження. Бар'єр → провідники → фотоактивні шари.
- Лазерне гравірування. Лінії P1/P2/P3 формують довгі, тонкі послідовні елементи.
- Інкапсуляція та ламінування. Герметики, стійкі до погодних умов, ламелі з'єднань.
- Намотування. Готовий ламінат намотується як стрічка. Будьте достатньо швидкими, щоб мати змогу намотувати.
Маса площі ~2–3,1 кг/м²; рівне чорне/біле архітектурне оздоблення.
Посилання: 1 м рулони, контейнери та енергія
Припущення: ширина 1,0 м, товщина 2,0 мм, зовнішній Ø 1,0 м, сердечник Ø 0,20 м, щільність 180 Вт/м², маса площі 2,0 кг/м².
Річна енергія на один контейнер
| Коефіцієнт потужності (CF) | Річна енергія | Вуглецевий еквівалент |
|---|---|---|
| 20% | ≈ 4,28 ГВт·год | ≈ 2 440 коротких тонн |
| 25% | ≈ 5,35 ГВт·год | ≈ 3 050 коротких тонн |
| 30% | ≈ 6,42 ГВт·год | ≈ 3 660 коротких тонн |
Вуглецевий коефіцієнт ~1,14 lb/kWh; 2 000 lb = 1 коротка тонна (США).
Продуктивність друку (будьте достатньо швидкими, щоб згорнути)
Для 1 м лінії при швидкості v (м/хв): площа/год. = v × 60 м²; номінальна потужність/год. = 10,8 × v kWp.
| Швидкість лінії | kWp / год. | MWp / д. | Контейнери / день* |
|---|---|---|---|
| 10 м/хв | 108 | 2,592 | ≈ 1,06 |
| 30 м/хв | 324 | 7,776 | ≈ 3,18 |
| 60 м/хв | 648 | 15,552 | ≈ 6,37 |
*Один контейнер ≈ 2,443 MWp. При 30 м/хв лінія заповнює ~3,18 коробок/день.
Тривалість виробництва (на 1 м лінії)
Час друку одного 40’ HC (≈ 2,443 MWp)
| Швидкість лінії | Год. / контейнер |
|---|---|
| 10 м/хв | ≈ 22,62 год. |
| 30 м/хв | ≈ 7,54 год. |
| 60 м/хв | ≈ 3,77 год. |
Тижнева та місячна продуктивність (24/7)
| Швидкість | MWp / тижд. | Контейнери / тижд. | MWp / міс. (30 дн.) | Контейнери / міс. |
|---|---|---|---|---|
| 10 м/хв | ≈ 18,14 | ≈ 7,43 | ≈ 77,76 | ≈ 31,83 |
| 30 м/хв | ≈ 54,43 | ≈ 22,28 | ≈ 233,28 | ≈ 95,49 |
| 60 м/хв | ≈ 108,86 | ≈ 44,56 | ≈ 466,56 | ≈ 190,99 |
Етапи (для однієї лінії @ 30 м/хв)
- 1 MWp → ~3,09 год.
- 10 MWp → ~1,29 дн.
- 100 MWp → ~12,86 дн.
- 600 MWp → ~77,16 дн.
При 70% OEE одна 1 м лінія @30 м/хв ≈ ~2,0 GWp/рік.; п’ять ліній ≈ ~10 GWp/рік.
Надсилайте як рулон (оптимально 5 м) — згорніть на мега‑причепи, розгорніть того ж дня
Чому 5 м? Достатньо широко для малої кількості швів і досить вузько для дозволів на дороги. Біля порту зшиваємо п’ять 1 м смуг у 5 м материнський відрізок і згортаємо для транспортування.
5 м мега‑рулонів (той самий товщина і сердечник)
Припущення: ширина 5,0 м, товщина 2,0 мм, сердечник Ø 0,20 м, 180 W/м², 2,0 кг/м².
| Зовнішній Ø | Довжина | Площа | Номінальна потужність | Маса | Час вивантаження @30 м/хв |
|---|---|---|---|---|---|
| 2,30 м | ≈ 2 061,7 м | ≈ 10 308 м² | ≈ 1,856 MWp | ≈ 20,62 т | ≈ 68,7 хв |
| 3,00 m | ≈ 3 518,6 m | ≈ 17 593 m² | ≈ 3,167 MWp | ≈ 35,19 t | ≈ 117,3 хв |
| 4,00 m | ≈ 6 267,5 m | ≈ 31 337 m² | ≈ 5,641 MWp | ≈ 62,67 t | ≈ 208,9 хв |
- Типовий мега-причіп: Ø 2,30 m (~20,6 t). По одному барабану на низькопрофільний; підключіть до приводного пристрою розгортання і розгорніть за годину.
- Breakbulk/Ro‑Ro: Ø 4,00 m (~62,7 t) для рідкісних замін; потрібне важке піднімання в порту/на місці.
- Примітка: Контейнери все ще ідеальні для 1 m рулонів. 5 m барабани — для доріг/breakbulk.
Продуктивність розгортання (5 m)
| Швидкість розгортання | MWp / год. | MWp / д. | Рулони/д. (Ø 2,30) |
|---|---|---|---|
| 15 м/хв | 0,81 | 19,44 | ≈ 10,5 |
| 30 м/хв | 1,62 | 38,88 | ≈ 21,0 |
Добовий тоннаж визначається за площею, а не за розміром рулону. При 30 м/хв укладається ~432 т/д. ламінату (2,0 кг/м²).
Метод мегаприцепів (автомобільний)
- Шийте/ламінація біля порту. П’ять 1 м стрічок → 5 м ділянка з магістралями швів.
- Намотуйте і завантажуйте. Намотуйте на барабан Ø 2,30 м; вставте у низькопідлоговий знімний осьовий.
- Ведіть і підключайте. Широкий вантаж; підключіть барабан до приводного «pay‑off» у стартовій зоні.
- Процес розгортання. 15–30 м/хв; ролики тиску клеять PSA стрічки; краї слідкує герметизуючий шов.
- Проводи та QC. Швидкі з'єднання кожні 50–100 м до 1 500 VDC щитів; візія/IR + IV тест слідують за потягом.
Це не гонки — ми просто робимо це просто
Ми не женемося за трофеями. Швидкість просто з'являється, коли менше деталей і менше рішень: розгорнути, притиснути, герметизувати, підключити. Все.
- Менше кроків → менше затримок.
- Насамперед місце. Шийте/ламінація в порту чи на суші; завод — комплект, а не кафедра.
- Енергія в той же день. Покладіть на вантажівки, розгорніть по прибуттю, починайте рахувати кВт·год.
Вихід сонячного дня проти вугілля, яке довелося б спалити
У ясний день «сонячні години» Hsun ≈ 4–7. Енергія сонячного дня ≈ MWp × Hsun. Для еквіваленту при спалюванні вугілля потрібно ~1,14 lb/kWh.
Швидке порівняння (візьмемо Hsun=6)
| Об’єкт | Номінальна потужність | Енергія сонячних днів | Вугілля для еквіваленту | Самоскиди* |
|---|---|---|---|---|
| Один 5 м рулон Ø 2,30 м | 1,856 МВтp | ≈ 11,136 МВт·год | ≈ 6,35 коротких т | ≈ 0,25 |
| Один 40’ HC (36× 1 м рулони) | 2,443 МВтp | ≈ 14,658 МВт·год | ≈ 8,36 коротких т | ≈ 0,33 |
| Одна 5 м напівпричіп, 1 д. @30 м/хв | 38,88 МВтp/д. | ≈ 233,28 МВт·год | ≈ 133,0 коротких т | ≈ 5,3 |
| «Сонячний підйом» 100 км × 5 м | ≈ 90 MWp | ≈ 540 MWh | ≈ 307,8 короткої т | ≈ 12,3 |
| Одна 20 м напівпричіп, 1 д. @30 м/хв | 155,52 MWp/д. | ≈ 933,12 MWh | ≈ 531,9 короткої т | ≈ 21,3 |
| Коридор 1 000 км × 20 м | ≈ 3,6 GWp | ≈ 21 600 MWh | ≈ 12 312 коротких т | ≈ 492,5 |
*Великі кілька самоскидів ≈ 25 коротких т. Енергію та вугілля множте на (Hsun/6) для інших місцевостей.
Кораблі, контейнери — а іноді й без них
Коли ми будуємо локально, не завжди знаємо, скільки контейнерів поміститься на корабель. Тому тримаємо відкритими дві двері.
A) Контейнери (коли вони є)
- Правило «на око»: один 40’ HC ≈ 2,443 MWp (36× 1 м рулони).
- «На серветці» корабля: MWp корабля ≈ 2,443 × FEU; коригуйте під реальне завантаження/вагу.
B) Перше місце (коли бракує коробок або невідомо)
- Шийте біля порту або на внутрішній базі. З 1 м стрічок робіть 5 м відрізки.
- Мега-причепи. Намотуйте на низькопідлогові; розмотуйте того ж дня зі швидкістю 15–30 м/хв.
- Breakbulk/Ro‑Ro. Для прибережних спринтів перевозьте більші барабани, уникаючи контейнерів.
Вартість фізики та матеріалів
Інтенсивність матеріалів: ~2,0 кг/м² (без скла, без рам) → ~90 Вт/кг при 180 Вт/м².
Орієнтовна кошторисна вартість матеріалів (за м²)
| Шар | Маса | Примітки | Фізична мінімальна ціна* |
|---|---|---|---|
| Полімери (верхній, капсуланти, субстрат) | ~1,6 kg | фторполімер + EVA/іономер + PET/PO | 4–7 $ |
| Бар'єрний пакет | <0,05 kg | AlOx/SiOx або металізована плівка | 0,5–1,5 $ |
| Провідники | ~0,08–0,15 кг | Cu/Al сітка та магістралі швів (мінімізувати Ag) | 0,7–2,5 $ |
| Активний пакет | <0,02 кг | тонка плівка (перовськіти/CIGS) | 0,8–3,0 $ |
| PSA + ущільнення країв | ~0,2 кг | візерунок смуг + шов по периметру | 0,8–1,5 $ |
| Проміжна сума | ~2,0 кг | — | 7,8–15,0 $/ м² |
При 180 Вт/м² → «дно» матеріалів ~0,043–0,083 $/Вт. З урахуванням зносу, роботи, енергії, браку, QA, гарантії: «ворота заводу» часто ~0,15–0,30 $/Вт масштабу. Ілюстративно, не комерційна пропозиція.
Фізичні «витрати», які ми контролюємо
- Плоскість vs нахил/слідування: −8–20% ККД проти оптимального нахилу (залежить від широти).
- Тепло: tempco ~−0,2 до −0,35%/°C; матові покриття допомагають.
- Бруд: у посушливих регіонах 3–8% без легкого очищення; передбачте обслуговуючі смуги.
- Підйом вітру: проектуйте ~1–3 кПа для поривів; рельєфний PSA + анкери/берми по краях.
- Шви: чим менше, тим краще; 5 м стрічки — солодка точка.
Не дрібні крихти — а справжня світова фабрика
- Друкарське ядро: багато 1 м R2R ліній @30 м/хв → ~2,0 ГВтp/рік. на одну лінію (70% OEE).
- Центри шиття портів: 1 м стрічки з’єднують у 5 м ділянки; намотування для доріг або breakbulk.
- Прокладочні автопоїзди: регіональні флоти розгортають 15–30 м/хв → ~19–39 МВтp/д. кожен.
- Масова логістика: ~432 т/д. ламінату на один автопоїзд @30 м/хв.
- Якість швидкістю: візія/ІЧ, ІV тест, GNSS «as‑built»; літаючі з’єднання, щоб не зупинятися.
Від дивовижного демо — до гігаватів континентів — не чекаючи виняткових фабрик.
Чи матимемо де використати електроенергію?
Так — якщо оффтейк плануватимемо так само сміливо, як і «килим». Будуйте блоки 2–10 МВт, групуйте біля постів і паруйте з гнучкими навантаженнями, щоб опівдні вати не стояли.
Основні споживачі (парування з першого дня)
- Вода: опріснення та масштабне насосне перекачування (накопичення потенціалу в каналах/ставках).
- Агро‑промисловість: холодний ланцюг, млини, пресування олійних культур, зрошення.
- Матеріали: помел цементу, промивка інертів, кальцинація глини (електрифікована), сушіння цегли.
- Молекули: H2 → аміак/добрива або метанол; найважче працюйте опівдні.
- Дані та зв’язок: крайові DC, вежі, навантаження вирівнювачів.
- Транспорт: депо e‑автобусів/e‑вантажівок; вікна завантаження узгоджуються з сонцем.
Мережева стратегія
- 1 500 В DC блоки → трансформатори в MV → підстанції кільце → HV/HVDC коридор.
- Мало сховищ, багато навантажень: надавайте перевагу керованому попиту; додавайте 1–2 год. накопичення лише коли це підвищує цінність.
- Креативні PPA: колокалізуйте промисловість; розглядайте коридор як енергетично-промисловий парк.
Розширення: 20 м материнський відрізок (breakbulk «мега-рулон»)
Де порти та коридори дозволяють нестандартні вантажі, 20 м — ще швидше (менше швів, менше зупинок).
| Зовнішній Ø | Довжина | Номінальна потужність | Маса | Час вивантаження @30 м/хв |
|---|---|---|---|---|
| 3,0 м | ≈ 3,52 км | ≈ 12,67 МВтp | ≈ 140,7 т | ≈ 1,96 год. |
| 4,0 м | ≈ 6,27 км | ≈ 22,56 МВтp | ≈ 250,7 т | ≈ 3,49 год. |
Потрібен важкий підйом і надійне кріплення в морі. 5 м дозволяє стартувати майже скрізь; 20 м — режим прибережного спринту.
"На конверті" — розрахунки, які ви можете робити навіть перед мером
- Енергія сонячних днів: МВт·год ≈ МВтp × Hsun (використовуйте 4–7).
- Вугілля (короткі тонни): ≈ 0,00057 × кВт·год → з МВт·год множте на 0,57.
- Самоскиди: короткі тонни ÷ 25 (великі дорожні самоскиди).
- Темп укладання (5 м): МВтp/год ≈ 0,054 × швидкість (м/хв) → 30 м/хв ≈ 1,62 МВтp/год.
- Темп укладання (20 м): МВтp/год ≈ 0,216 × швидкість (м/хв) → 30 м/хв ≈ 6,48 МВтp/год.
Достатньо для реальних рішень — без калькуляторів.
Заздалегідь пораховано: реальний дах
Склад: 100 000 ft² → 9 290 м²; 70% виділимо на модулі.
- Покрита площа: ≈ 6 503 м²
- Номінальна потужність: ≈ 1,171 МВтp (при 180 Вт/м²)
- Додаткова мертва вага: ≈ 13,0 т (при 2,0 кг/м²)
- Річна енергія (20% CF): ≈ 2,051 ГВт·год
- Вуглецевий еквівалент / рік: ≈ 1 169 коротких тонн
Дружнє (і смішне) порівняння
Ядерна енергетика: стоїчний марафонець — повільний до першого кВт·год, потім дуже стабільний.
Котиться сонце: енергійний спринтер — працює вже цього кварталу, кВт·год накопичується ще до відкриття стрічки. Ми любимо обох; просто дуже любимо ранній прихід.
Числа округлені та ілюстративні; для своїх об'єктів перевіряйте норми, вітер, пожежну безпеку, порти, дозволи та правила дорожнього руху. На цій сторінці не використовуються жодні скрипти.