Дослідження технології використання сонячних панелей для зарядки електромобілів

Abstract

Досліджено основні аспекти заряджання електромобілів від сонячних панелей, а саме від сонячних панелей із поворотною віссю за сонцем. Саме це дає змогу збільшити накопичення енергії на 20–40 %. Розглянуто різні технології та системи заряджання електромобілів від сонячних панелей, зокрема покрівельні сонячні панелі, пересувні зарядні станції та інші інноваційні рішення. Висвітлено природоохоронні переваги використання сонячних панелей для заряджання електромобілів, серед яких зменшення викидів CO2 та залежності від нафти. Проаналізовано економічні вигоди щодо того, що сонячні панелі з поворотною віссю мають потенціал збирати більше сонячної енергії, оскільки завжди націлюються на сонце, тоді як статичні панелі, які стоять на місці, можуть втрачати частину потенційної енергії через неналежне освітлення. Розглянуто фінансові вигоди, зумовлені зменшенням витрат на пальне та електроенергію, а також можливість генерації додаткового прибутку через продаж надлишкової сонячної енергії в мережу. Розглянуто технічні виклики, пов’язані із ефективністю сонячних панелей, потужністю заряджання та зберіганням енергії, а також спрогнозовано напрями розвитку цих технологій. Описано результати дослідження процесу заряджання електромобіля від сонячних панелей. Показано, що ККД найкращих сонячних панелей у середньому 20,5 %. Зважаючи на кількість сонячних днів в Україні, цього достатньо для використання енергії на заряджання автомобіля. Встановлено, що середньостатистичному водієві, який проїжджає близько 15000 кілометрів за рік, а це навіть більше від середнього, для заряджання потрібно близько 2700 кВт, тобто приблизно 11000 грн на рік. Це дуже дешево для власника автівки.The main aspects of charging electric cars from solar panels have been studied, namely from solar panels that have a rotating axis behind the sun, this allows for an increase in energy storage by 20–40 %. Various technologies and systems for charging electric vehicles from solar panels are considered, including rooftop solar panels, mobile charging stations and other innovative solutions. The environmental benefits of using solar panels to charge electric vehicles are highlighted, including reducing CO2 emissions and dependence on oil. The economic benefits are analyzed that pivot-axis solar panels have the potential to collect more solar energy because they are always aimed at the sun. While static panels standing still can lose some of their potential energy due to improper alignment. The financial benefits associated with the reduction of fuel and electricity costs, as well as the possibility of generating additional income through the sale of excess solar energy to the grid, were discussed. The technical challenges related to the efficiency of solar panels, charging capacity and energy storage are considered, as well as the directions of development of these technologies are predicted. The results of research into the process of charging an electric car from solar panels are described. It is shown that the best solar panels have an average efficiency of 20.5 %, considering the number of sunny days in Ukraine, this is enough to use energy to charge a car. It has been established that for an average driver who drives about 15,000 kilometers per year, which is even higher than the average, to cover charging needs, about 2,700 kW is needed, which is about UAH 11,000 per year, which is very cheap for a car owner.