
Слънчевият кораб или слънчевата лодка – Възможно използване на прозрачни слънчеви стъклени модули – Изображение: Xpert.Digital / embeki|Shutterstock.com
Слънчевите лодки, които използват слънчевата радиация като източник на енергия чрез фотоволтаици (досега почти винаги чрез фотоволтаици), са известни още като слънчеви кораби. Благодарение на високата си ефективност в широк диапазон на мощност, електрическият двигател превъзхожда двигателя с вътрешно горене по отношение на консумацията на енергия. Задвижващата мощност обикновено варира от няколкостотин вата до няколко киловата. Батериите обикновено служат като буфер. По този начин теоретично те имат неограничен пробег – подобно на платноходка. За разлика от платноходките, те са особено подходящи за плаване по канали и реки. По-голямата част от електрическите лодки, наричани слънчеви лодки, не само имат слънчев генератор, но могат да се зареждат и чрез зарядни устройства от електрическата мрежа. При тази концепция лодката е свързана към мрежата при акостирането си. Ако има и инвертор, батерията на борда може да се зареди напълно, а след това енергията от слънчевия генератор на борда може да се подава към мрежата. За по-дълги разстояния в открити води или море обаче обикновено са необходими допълнителни задвижващи системи, като платна, вятърни турбини или дизелови генератори. Последните са полезни в студени среди за едновременно отопление. За малки лодки, задвижванията с мускулна сила са се доказали като ефективна алтернатива на дизеловите генератори. Слънчевите задвижвания са неподходящи за приложения с постоянно високи енергийни изисквания (напр. високи скорости) поради ниската им плътност на мощност.
Ето някои пионерски примери:
Соларна лодка Базилиск 1
През 1989 г. тримаранът Basilisk 1 извършва двупосочно пътуване: Базел – Кобленц – Трир – Саарбрюкен – Страсбург – Базел. През 1990 г. той дори успява да измине пътуване от Базел почти до Ибиса (2000 км). На 50 км от финала, капитанът Матиас Вегман трябва да напусне кораба поради поредица от злополучни събития и е спасен от товарен кораб. Технически характеристики: Дължина 5 м, ширина 4,5 м, водоизместимост 0,3 т, 4 пътника, 2 легла, фотоволтаична система 500 Wp/10 км/ч, двигател 2 kW/13 км/ч, батерия (оловно-киселинна) 2 kWh/60 кг. Тази лодка, със сгъваемите си колела, може дори да се движи по пътя като превозно средство, захранвано от слънчева енергия, с 30 км/ч, но никога не е получила одобрение за движение по пътищата.
Соларна лодка Базилиск 2
Подобрена версия на Basilisk 1: Тъй като соларните лодки никога не могат да се сравнят с производителността на платноходките в морето, а платноходките са практически неизползваеми по реки/канали, тази лодка е проектирана единствено за вътрешни водни пътища. Тя работи по реките и каналите на Франция и в момента е акостирала в Дижон. Технически данни: Дължина 6 м, ширина 4,5 м, водоизместимост 0,5 т, слънчеви панели 800 Wp/10 км/ч, двигател 24 V 2 kW/12 км/ч, батерия първоначално (оловно-киселинна) 4 kWh/120 кг, след това (LiFeYPo4) 5 kWh/50 кг, 4 пътници, 4 легла. Специална характеристика: Колелата на ремаркето са монтирани в аутригерите, а в носа е инсталиран подвижен теглич, което позволява лодката да бъде теглена от всеки автомобил без допълнително ремарке, когато е сгъната.
Соларна лодка Базилиск 3
Първата и до 2017 г. единствена лодка, захранвана от слънчева енергия, завършила маршрута Базел-Амстердам-Базел (текуща скорост до 12 км/ч) от 7 до 31 юли 2010 г., покривайки приблизително 70 км/ден. Проектирана като тримаран с вълнообразен основен корпус, тя постига скорост от 16 км/ч с двигател 6 kW. Технически данни: Дължина 12 м, ширина 4,5 м, водоизместимост празен 2 тона, с 12 пътници 3 тона, слънчеви панели 1,8 kWp/12 км/ч, двигател 6 kW/16 км/ч, оловно-киселинна батерия 20 kWh, 600 кг, 6 легла, тоалетна, камбуз.
Слънчев ферибот Адитя
„Адитя“ е ферибот, захранван със слънчева енергия, който оперира между Вайком и Тхаванакадаву в индийския щат Керала. Плавателният съд беше открит на 12 януари 2017 г. от главния министър на Керала Шри Пинарайи Виджаян и централния министър на електроенергията и възобновяемата енергия Шри Пиюш Гоял.
Това е първият ферибот, захранван от слънчева енергия, в Индия и най-голямата лодка, захранвана от слънчева енергия в Индия. Плавателният съд е проектиран и построен от NavAlt Solar and Electric Boats в Кочи, Индия. NavAlt е съвместно предприятие на Navgathi Marine Design and Constructions, Alternative Energies (Франция) и EVE Systems (Франция).
През август 2020 г. MarineLink съобщи, че щатът Керала ще замени трите дизелови ферибота, работещи по същия маршрут, с фериботи, захранвани със слънчева енергия, до края на годината, отбелязвайки, че Aditya струва приблизително 79 долара на месец, в сравнение с 2867 долара за дизелови фериботи. За три години Aditya е спестил повече от 100 000 литра дизел. Министерството на водния транспорт на правителството на Керала също реши да замени всичките си 48 дизелови ферибота с фериботи, захранвани със слънчева енергия.
Слънчев кораб Алстерсон
През 2000 г. Alster Touristik в Хамбург кръщава кораба, захранван със слънчева енергия, „Alstersonne“. С дължина от 26,53 метра, той е най-големият кораб, захранван със слънчева енергия в света по това време. Това е катамаран с два двигателя по 8 kW.[7] Той има капацитет от 100 пътници и първоначално е оборудван с акрилен стъклен покрив с интегрирани фотоволтаични модули. През 2006 г. акрилният стъклен покрив е заменен с истинско стъкло, а ъгълът на стъклените модули е променен.
Слънчев катамаран Tûranor PlanetSolar
Tûranor PlanetSolar е катамаран, открит на 31 март 2010 г., захранван изключително със слънчева енергия. По това време това е най-големият плавателен съд, захранван със слънчева енергия, с дължина 31 метра и тегло 84 тона. Задвижван от двигатели с мощност 240 kW, корабът се впуска в околосветско пътешествие. Той отплава от Монако на 27 септември 2010 г., преминава през Панамския канал и достига Галапагоските острови в края на януари 2011 г. След близо 485 дни, плавателният съд, захранван със слънчева енергия, се завръща в Монако на 4 май 2012 г., като по този начин завършва околосветското си пътешествие.
Историята на кораба датира от 2004 г. По това време швейцарският парамедик Рафаел Домжан си поставя за цел да стане първият човек, обиколил земното кълбо с лодка, захранвана от слънчева енергия. Заедно с партньора си, френския политик и мореплавател Жерар д'Абовил, той разработва първоначалните идеи за този проект. Д'Абовил вече е бил първият човек, прекосил сам Атлантическия океан, а след това и Тихия океан през 80-те и 90-те години на миналия век. Двамата първоначално планирали да построят малък плавателен съд за двама души. След това, предприемачът от Дармщат и наследник на Wella, Имо Щрьохер, научил за проекта от прессъобщение. Той убедил Домжан и д'Абовил да построят по-голяма лодка. Той също така разработил професионална комуникационна стратегия и план за бъдещото използване на плавателния съд.
Проектът, чиито общи разходи се оценяват на около 15 милиона евро, е финансиран до голяма степен от Имо Щрьохер и неговия швейцарски холдинг Rivendell, който инвестира предимно във възобновяема енергия, рециклиране и технологии за опазване на околната среда. Щрьохер е един от първите предприемачи в Германия, които популяризират слънчевата енергия. Неговата подкрепа позволи основаването на компании като Solon, Q-Cells, Younicos и Grundgrün.
Футуристичният дизайн с един основен корпус и два вторични корпуса е дело на новозеландския дизайнер Крейг Лумс от новозеландската компания LomOcean Design.
Слънчев кораб Европа
Електромоторният кораб „Европа“ работи като екскурзионен кораб по езерото Машзее в Хановер.
Кораб, захранван със слънчева енергия, Spree-Shuttle
„Шпрее-шатълът“ (бивш „Гайенхофен“) е изминал 5000 км между юни 2000 г. и октомври 2003 г. През лятото на 2003 г. корабът, захранван от слънчева енергия, се е нуждаел само от две презареждания от електрическата мрежа. Общо са превозени над 4000 пътници.
Слънчев катамаран MobiCat
MobiCat е пътнически катамаран с електрическо задвижване. Той черпи енергия за задвижване от слънчева енергия. Плавателният съд е спуснат на вода през юли 2001 г. и оттогава работи на езерото Биел.
Вътрешен плавателен съд Orca ten Broke
„Orca ten Broke“ е нетрадиционен плавателен съд за вътрешни пътища, който служи като семинарен кораб и работи без използването на изкопаеми горива.
CO2-неутралният съд за вътрешно плаване, сертифициран за 199 пътници, е построен от Ostseestaal в Щралзунд. Тук са построени и берлинските фериботи, захранвани със слънчева енергия, „Fährbär“. Корабът е разделен на три палуби, като корпусът и надстройката са изработени от стомана. На най-долната палуба се помещава техническото оборудване, включително машинното отделение, четири батерии и резервоари за гориво. Междинната палуба с височина 2,4 метра съдържа залата за семинари, която се простира по цялата ширина на кораба и може да бъде разделена на три отделни помещения с помощта на прегради. Над нея се намира слънчевата палуба със слънчеви панели.
Orca ten Broke, който е дълъг 35,55 м и широк 8,25 м, се задвижва от електрически мотор с мощност 110 kW, който се захранва от батерия с капацитет 200 kWh.
Батерията се зарежда от фотоволтаични модули с мощност 32 kWp на покрива и генератор. При благоприятни метеорологични условия фотоволтаичната система може да покрие цялото енергийно търсене. Батерийната система е с капацитет 250 киловатчаса. Генераторът се захранва от двигател Deutz BF6M1013M, който е одобрен за парафинови горива като хидрогенирани растителни масла, рециклирани растителни масла и отпадъчни мазнини, както и течни горива от природен газ (GtL) и биомаса (BtL). В бъдеще ще се използват така наречените е-горива (PtL), т.е. CO2-неутрални горива, произведени от излишък на електроенергия. Двигателят работи на принципа на комбинирано производство на топлина и електроенергия (CHP) и доставя електричество и топлина за топла вода и отопление. За тази цел е инсталиран буферен резервоар с обем 1500 литра. Подово отопление, добра изолация и тройни стъклопакети осигуряват ниски изисквания за отопление.
Целта на енергийната концепция е да се пренесат ефективни технологии, вече успешно внедрени в нискоенергийни сгради, към семинарния кораб. Енергийната концепция е разработена от собственика Феликс Айзенхард и е реализирана в сътрудничество с Инго Шилингер от корабостроителницата.
Ако швартоването или хвърлянето на котва не е възможно, плавателният съд може да бъде „паркиран“ с помощта на прибиращи се котвени пилоти. Корабът е доставен през ноември 2017 г. и е прехвърлен на мястото си на експлоатация в Берлин.
Слънчев кораб
От юни 2004 г. най-големият в света по това време соларен катамаран от неръждаема стомана плава по река Некар в Хайделберг. С гордост наречен „Слънчев кораб“, този екскурзионен и чартърен кораб тежи 51 тона и е дълъг 24,95 метра. Той предлага 80 покрити места и 30 допълнителни места на откритата палуба. С крейсерска скорост от приблизително 14 км/ч, пробегът му с напълно заредена батерия е респектиращите 110 км. Задвижва се от два трифазни електродвигателя с мощност 25 kW. Само централната част на покрива е покрита със соларни панели, като по този начин осигурява безпрепятствена гледка по страните и на средна височина.
Везерски кораби
От април 2006 г. две лодки, задвижвани от слънчева енергия, работят по река Везер в Хамелн и се доказаха като много успешни в привличането на туристи. Този туристически проект ще продължи през 2008 г. с нови и технологично напреднали модели лодки.
Слънчев катамаран Sun21
В началото на декември 2006 г. Sun21, соларен катамаран, построен в Швейцария, отплава от Севиля за първото трансатлантическо преминаване с лодка, захранвана от слънчева енергия. След престой на Канарските острови, лодката и петимата ѝ членове на екипажа достигат пристанището Льо Марин на Мартиника в Карибите на 2 февруари 2007 г. и пристигат в Ню Йорк на 8 май. Проектът е иницииран от Мартин Воселер.
Слънчев кораб Солон
Sun21 беше прототипът на лодка, захранвана със слънчева енергия, по водните пътища на Берлин. На 12 август 2009 г. Solon беше открит от кмета Клаус Воверайт. Плавателният съд тип Suncat 58 е оборудван със соларен генератор Solon с мощност 5,6 kWp. Двигателите на катамарана имат обща електрическа мощност 2 x 8 kW. Запасът от батерия е достатъчен за 10 часа работа без слънчева светлина. Suncat 58 може да побере до 60 души. В допълнение към Solon, същият производител предлага и по-малки соларни лодки за до 12 души, както и луксозна соларна яхта.
Изследователски кораб „Солгения“
Електрическите или слънчеви лодки, оборудвани с хибридна фотоволтаична и водородна технология, използват комбинация от фотоволтаици и горивни клетки, като последните се захранват от водород, който се произвежда обратимо с помощта на слънчеви клетки. Първият в света прототип, „Solgenia“, се разработва като изследователски кораб в университета в Констанц и е в практическа експлоатация на езерото Констанц от началото на 2007 г.
Слънчево-водороден кораб Energy Observer
Пуснат на вода през април 2017 г., Energy Observer е първият в света плавателен съд, който произвежда и захранва собствен водород. Разработен в сътрудничество с инженери от CEA-LITEN, корабът е проектиран да тества и демонстрира ефективността на цялостна производствена верига, базирана на свързването на различни възобновяеми енергийни източници. След пускането си на вода през пролетта на 2017 г., плавателният съд предприе шестгодишно околосветско пътешествие, за да оптимизира технологиите си и да ръководи експедиция, насочена към разработване на устойчиви решения за енергийния преход. Френското Министерство за екологичен и приобщаващ преход назначи плавателния съд за първи посланик на Франция за Целите за устойчиво развитие.
„Енергийният наблюдател“, първият кораб за околосветско плаване, задвижван с водород,
е проект, съсредоточен около експериментален кораб и неговата експедиция, чиято основна цел е да намери конкретни, иновативни и успешни решения за енергийния преход. Благодарение на своите технологии, това ще бъде първият в света кораб, способен да произвежда декарбонизиран водород на борда, използвайки енергиен микс. Често е наричан „Слънчевият импулс на моретата“, защото разработените технологии напомнят за слънчевия проект на Бертран Пикар и Андре Боршберг, или „Модерният Калипсо“, защото корабът ще служи като платформа за производство на медийно съдържание за екологията, устойчивото развитие и енергийния преход.
Научната мисия
„Energy Observer“ е плаваща лаборатория, предназначена да тества иновативна енергийна архитектура при екстремни условия, за да докаже нейната осъществимост на сушата. Енергийната система се състои от три възобновяеми енергийни източника (слънчева, вятърна и водноелектрическа) и два вида съхранение (литиево-йонни батерии за краткосрочна употреба и водород за дългосрочна употреба). Корабът може да произвежда водород директно на борда чрез електролиза на морска вода. Целта е тези технологични компоненти да бъдат тествани и оптимизирани, така че да работят хармонично заедно и да постигнат пълна енергийна автономност. Всяка година корабът ще се връща в корабостроителницата за навигационен и развойен анализ на бордовите технологии.
Използвани технологии
: Проектиран в сътрудничество с екип от военноморски архитекти и CEA-LITEN в Гренобъл, експерименталният кораб е първият кораб, способен автономно да произвежда водород на борда, използвайки възобновяеми енергийни източници и без емисии на парникови газове. Корабът ще генерира и съхранява водород, използвайки енергиен микс от морска вода: три вида слънчеви панели, покриващи площ от 130 квадратни метра (21 kW пик), две вятърни турбини с вертикална ос (2 x 1 kW), едно тягово хвърчило и два обратими електродвигателя (2 x 41 kW) за производство на водород, една литиева батерия (106 kWh), една инсталация за обезсоляване, един електролизатор, един компресор, една горивна клетка (22 kW) и 62 kg водород. Цялата водородна система тежи 2100 kg. Нова, по-лека батерия беше въведена през 2019 г.
Слънчев катамаран SolarWave
SolarWave беше пуснат на вода на 17 декември 2009 г., кръстен на 27 януари 2010 г. и се впусна в първото си енергийно независимо околосветско пътешествие на 7 април 2010 г. Слънчевият катамаран е дълъг 14 метра и широк 7,5 метра, с тегло 12 тона. Покривът му е покрит с 57 квадратни метра слънчеви панели и се захранва от два електрически двигателя с мощност 10 kW. Уникално за SolarWave е фактът, че освен задвижването, всички навигационни, оперативни и битови системи, както и електрическите помощни превозни средства (лодка и електрически велосипед), се захранват от слънчева енергия. Проектът има за цел да демонстрира осъществимостта на глобалната слънчева мобилност върху подходяща за семейства, плавателна спортна лодка и да вдъхнови други да последват примера ѝ. През 2010 г. лодката прекоси Европа по реките Рейн, Майн и Дунав и прекоси Черно море.
Слънчев катамаран Solaaris
Solaaris е катамаран, изработен от алуминий, който влезе в експлоатация на 2 април 2012 г. в корабостроителницата Ostseestaal в Щралзунд и замени изведения от експлоатация воден автобус „Landois“ на езерото Аазее в Мюнстер.
Корабът, проектиран за 68 пътници, има водоизместимост от приблизително 14 тона и газене от 0,5 м, дълъг е 15,64 м, широк 4,6 м и се захранва от два електродвигателя с мощност 15 kW, захранвани от две литиево-йонни батерии с капацитет 55 kWh.
28 слънчеви модула с мощност по 185 Wp, разположени на плоския покрив, са предназначени да поддържат батериите по време на приблизително осемте ежедневни пътувания, които водят от терасите на Аазее / Златния мост през кея Freilichtmuseum Mühlenhof до Allwetterzoo / Naturkundemuseum и обратно.
Подобни проекти
Слънчево-водороден кораб Energy Observer се присъединява към серия от големи научноизследователски и развойни проекти, посветени на технологиите, обществото и околната среда, предавайки послание в полза на възобновяемите енергийни източници. Тази серия включва също полярната шхуна Tara, която пътува из световните океани за наука и опазване на околната среда от 2007 г. насам; Solar Impulse, първият самолет, задвижван от слънчева енергия; и Planet Solar, първото соларно-електрическо превозно средство, обиколило земното кълбо през 2010 г. През октомври 2016 г. фондация Race for Water Odyssey обяви, че ще оборудва катамарана Planet Solar, задвижван изключително от слънчева енергия, с водородна технология за обиколка на земното кълбо с подобни амбиции на проекта Energy Observer.
Сред планираните, но все още нереализирани кораби с производство на водородно гориво на борда, използващи възобновяема енергия, е „Orcelle“. Този ферибот е предназначен да бъде „зеленият флагман“ на Wallenius Wilhelmsen Logistics, норвежко-шведска корабна компания. Той използва слънчева и вълнова енергия за производство на водород на борда за задвижване. Друг кораб, задвижван с водород, който все още не е построен, е океанската яхта „Eco-Trimaran“, която също използва слънчева и вълнова енергия. Вятърната енергия се използва не с платна, а с вятърна турбина. Този енергиен източник може също да допринесе за производството на водород на борда, дори докато корабът е акостирал.
📣 Подходящите соларни модули за промишлеността, търговията на дребно и общините
Всичко от един източник: решения за соларни модули, специално разработени за вашата фотоволтаична система! Рефинансирайте или компенсирайте бъдещето си със собствено производство на електроенергия.
🎯 За монтажници на соларни системи, водопроводчици, електротехници и покривни майстори
Консултация и планиране, включително необвързваща оценка на разходите. Свързваме ви със силни партньори във фотоволтаиката.
👨🏻 👩🏻 👴🏻 👵🏻 За частни домакинства
Имаме регионално присъствие в целия немскоезичен свят. Разполагаме с надеждни партньори, които ще Ви консултират и ще изпълнят Вашите желания.
- Планиране на фотоволтаични системи за складове, търговски сгради и промишлени сгради
- Промишлено предприятие: Планиране на фотоволтаична система на открито поле или система на открито пространство
- Планиране на слънчеви енергийни системи с фотоволтаични решения за спедиторски компании и договорна логистика
- B2B слънчеви системи и фотоволтаични решения и консултации
Консултации и планиране с Xpert.Solar за проекти за прозрачни слънчеви стъклени модули
С удоволствие бих служел като ваш личен съветник.
Можете да се свържете с мен, като попълните формата за контакт по-долу или просто ми се обадите на +49 7348 4088 965 .
Очаквам с нетърпение нашия съвместен проект.
Xpert.Digital – Konrad Wolfenstein
Xpert.Digital е индустриален център, фокусиран върху дигитализацията, машиностроенето, логистиката/интралогистиката и фотоволтаиката.
С нашето 360° решение за бизнес развитие, ние подкрепяме известни компании от нов бизнес до следпродажбено обслужване.
Пазарно разузнаване, маркетинг, маркетингова автоматизация, разработване на съдържание, PR, имейл кампании, персонализирани социални медии и подхранване на лийдове са част от нашите дигитални инструменти.
Можете да намерите повече информация на: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus

