도로에 태양광 전기 자동차가 없는 이유는 무엇입니까?

태양광 전기 자동차가 실제로 존재하며 이를 가장 쉽게 볼 수 있는 곳은 호주에서 3.000년마다 열리는 경주인 월드 솔라 챌린지(World Solar Challenge)입니다. 참가자들은 태양 에너지만을 이용하여 호주 북부 해안의 다윈에서 남부 해안의 애들레이드까지 약 XNUMXkm를 주행해야 합니다. 경주에 참가하는 자동차 중 다수는 도로 위의 자동차보다 놀이공원이나 공상과학 영화에 나오는 자동차처럼 보입니다. 이는 태양광 전기 자동차가 적어도 아직까지는 일상 여행의 선택 사항이 아닌 이유를 설명할 수 있다고 합니다. 인기 과학.

낮에는 많은 양의 햇빛이 지구에 도달하지만 대기를 통과하면서 산란되기 때문에 상대적으로 낮게 땅에 도달합니다. 다양한 계절의 영향을 제거한 후 평균 342년 동안 햇빛의 에너지 수준은 약 2와트/m5,5로 표준 냉장고를 작동하기에 충분합니다. 자동차는 크기가 다양하게 나오는데 미국의 대형차는 길이가 1,8m, 폭이 9m 정도라 표면적이 10~2㎡ 정도 되는데, 약 3.420와트를 모아서 달릴 수 있는 정도다. 냉장고, 식기세척기, 전자레인지.

태양광 발전소는 수천 헥타르에 달하는 수백만 개의 태양광 패널을 사용하여 도시와 마을에 전기를 전송합니다. 사막 지역의 일부 시설에서는 태양 에너지를 집중시키기 위해 일렬로 배열된 거울을 사용합니다. 그러나 표준 자동차는 많은 양의 태양 에너지를 수집할 만큼 표면적이 충분하지 않습니다.

또 다른 문제는 현재의 태양전지가 햇빛을 전기로 변환하는 데 그다지 효율적이지 않다는 것입니다. 일반적으로 효율성은 약 20%에 불과합니다. 이는 들어오는 태양 에너지의 약 1/5을 전기로 변환한다는 의미입니다. 이는 태양광 패널로 덮인 일반적인 차량에 도달하는 3.420와트의 태양 에너지가 차량이 사용할 수 있는 약 684와트의 전기만을 제공한다는 것을 의미합니다. 한편, 전기차가 시속 20.000km로 달리려면 100만와트가 필요하다.

World Solar Challenge에 참가하는 차량은 대개 매우 크며 표면적을 최대화하는 디자인을 갖추고 있습니다. 이는 자동차가 가능한 한 많은 햇빛을 모으는 데 도움이 됩니다. 컨셉카의 경우 이런 접근 방식은 문제가 되지 않지만, 대부분의 모델에는 운전석 외에는 창문이나 다른 공간이 없습니다.

또 다른 문제는 지리적 위치, 일광 시간 및 기상 조건이며, 이는 모두 태양 에너지 생성량에 영향을 미칩니다. 지구는 축이 기울어져 있기 때문에 모든 지역이 특정 시간에 같은 양의 햇빛을 받는 것은 아닙니다. 북반구가 태양쪽으로 기울어지면 지구의 위쪽 절반이 더 많은 햇빛에 노출되는 반면, 남반구는 더 차갑고 어둡습니다. 남쪽 절반이 태양을 향해 기울어져 있기 때문에 그곳 지역은 행성의 위쪽 절반보다 더 많은 햇빛을 받습니다.

적도 지역은 일년 내내 더 많은 햇빛을 받기 때문에 남부 캘리포니아나 사하라 사막과 같은 인근 지역은 알래스카와 같이 지구의 극에 가까운 지역보다 태양 에너지가 더 높습니다. 또한 태양광 전기 자동차는 흐리거나 비오는 날 충분한 햇빛을 모으는 데 어려움을 겪습니다. 많은 대규모 태양광 발전소도 태양이 빛나지 않는 시간에 대비해 계획을 세워야 합니다. 운전자는 밤에도 움직여야 합니다. 태양광 전기차가 어두워진 후에도 운행하려면 낮에 모아둔 잉여 에너지를 배터리에 저장해야 한다. 태양광 패널과 배터리는 차량 중량을 증가시키고, 더 무거운 차량을 운행하려면 더 많은 전력이 필요합니다.

연구원들은 일상적인 사용에 더 적합한 태양광 전기 자동차를 설계하는 방법을 찾고 있습니다. 그들은 햇빛을 보다 효율적으로 에너지로 변환하고 자동차에 적합한 태양 전지를 만들어야 합니다. 일반 구매자가 감당할 수 있도록 저렴한 자동차 시스템을 만드는 것도 중요합니다.

현재 태양광 전기 자동차에 가장 가까운 옵션은 가정용 충전 전기 자동차 또는 충전소입니다. 전기가 생산되는 방식에 따라 이러한 차량에 탑재되는 에너지 중 일부는 태양광 패널, 풍력 터빈, 수력 발전 또는 기타 재생 가능 에너지원에서 나올 수 있습니다.

안캉 (에 따르면 팝시)