چرا همه خودروهای برقی پنل خورشیدی ندارند؟

گرما و نور خورشید که هر روز بر ما جاری می‌شود و فناوری پنل خورشیدی که ده‌ها سال است انرژی نور را به برق تبدیل می‌کند، وجود دارند. اما چرا هر خودروی برقی در جاده‌ها مجهز به نوعی دستگاه جمع‌آوری‌کننده نور خورشید نیست تا به‌جای اینکه به شبکه برق تحت فشار متصل شود، انرژی موردنیاز خود را جمع‌آوری کند؟

بدون اینکه وارد مسائل فنی شویم، باید گفت علت آن است که فضای کافی برای سیستم جمع‌آوری انرژی خورشیدی (که اغلب آرایه نامیده می‌شود) روی سقف خودروها وجود ندارد که بتواند انرژی موردنیاز برای شارژ باتری را فراهم کند. اگر این فضا وجود داشت، احتمالاً سازندگان خودروهای برقی آرایه‌ای را روی هر خودروی خود اضافه می‌کردند یا آن را به‌عنوان آپشن ارائه می‌دادند. اگرچه این وضعیت به لطف علم و همچنین تقاضای مصرف‌کنندگان و تجدیدنظر برخی از خودروسازان ممکن است درحال تغییر باشد.

سقف شفاف بزرگ خودروی پریوس باز می‌شود و گزینه پنل خورشیدی اکنون باتری اصلی خودرو را نیز شارژ می‌کند.

ممکن است در آینده شاهد خودروهای بیشتری با سیستم‌های انرژی خورشیدی باشیم. تویوتا اعلام کرده است که پریوس نسل آینده آن‌ها شامل آپشن سقف خورشیدی خواهد بود. نسل‌های قبلی هم این گزینه را داشتند، اما انرژی خورشیدی فقط کارهایی مانند روشن کردن تهویه مطبوع یا فن خنک‌کننده را زمانی که خودرو در محل گرمی پارک شده بود، انجام می‌دادند، ولی باتری را شارژ نمی‌کردند.

اکنون این کار میسر شده است. چه چیزی تغییر کرده است؟

پیش‌ازاین، آرایه خورشیدی نمی‌توانست برق کافی را مطابق با ولتاژ باتری تولید کند اما اکنون تویوتا به وضوح درمورد این رویکرد تجدیدنظر کرده است.

آیا پارک کردن پریوس زیر نور آفتاب در تمام طول روز موجب شارژ کامل باتری می‌شود به‌طوری‌که وقتی می‌خواهید از محل کار به خانه برگردید، باتری کاملاً شارژ شده باشد؟ به احتمال زیاد نه، اما می‌تواند چند کیلومتر به محدوده پیمایش خودرو اضافه کند و اگر مسافتی که در آن رفت‌وآمد می‌کنید، کوتاه باشد (که برای بسیاری از افراد این‌طور است)، اساساً می‌توانید به صورت رایگان در آن مسافت‌ها رانندگی کنید.

اگر خودرو برای چند روز زیر نور خورشید قرار داشته باشد (بیشتر خودروها برای ۹۵ درصد از عمر خود در حالت پارک قرار دارند)، می‌تواند بیشتر شارژ شود. نتیجه‌ی نهایی اینکه برق به‌طور رایگان به دست می‌آید و نیازی نیست برای آن پولی بدهید. این امر برای بسیاری از مصرف‌کنندگان و درنتیجه برای خودروسازان قانع‌کننده است.

تیم تویوتا با حفظ فضای درونی و برخی از ویژگی‌های مدل‌های قدیمی‌تر، به‌خوبی سبک خودروی خود را بهبود داده است.

سیون شرکت سونو موتورز که با پنل‌های خورشیدی مخفی پوشیده شده است، وقتی پارک شده است، می‌تواند شارژ شود و محدوده پیمایش خودرو را به میزان قابل‌توجهی افزایش دهد.

روش دیگر، پوشاندن کل وسیله نقلیه با فناوری جمع‌آوری نور خورشید است، مانند خودروی سیون شرکت سونو موتورز که خودروی چهار نفره‌ای (بالا) است که در صورت تابیدن نور خورشید از هر زاویه‌ای، باتری کوچک خودرو را شارژ می‌کند.

سونو ادعا می‌کند که این خودرو با محدوده پیمایش ۳۰۵ کیلومتر در حالت شارژ کامل، به کمک ۴۵۶ سلول خورشیدی تعبیه‌شده در بدنه خودرو، تحت شرایط ایده‌آل، بدون اتصال به منبع تغذیه، محدوده پیمایش ۲۴۵ کیلومتری را فراهم می‌کند. این خودرو همچنین در عرض کمتر از یک ساعت به کمک شارژر اتصال‌پذیر تا ۸۰ درصد شارژ می‌شود و سونو می‌گوید سیون همچنین دارای قابلیت‌های V2H/V2G برای تأمین انرژی خانه یا وسایل تهویه مطبوع در صورت نیاز است. خودروی سیون درحال‌حاضر در مرحله پیش‌تولید است اما می‌تواند نگاهی گذرا به آینده خودروهای برقی باشد که لزوماً نیازی نیست نزدیک شارژر متصل به شبکه برق باشند تا شارژ شوند.

ایده جالب دیگر اسکوت سولار (Scout Solar) و مارک وان سولار (Mark I Solar) از شرکت وینک موتورز است. این مینی‌خودروهای مخصوص تردد در شهر، حداکثر سرعت ۴۰ کیلومتر بر ساعت را دارند و ازآن‌جا که از باتری کوچکی (با محدوده پیمایش ۹۶ کیلومتر) استفاده می‌کنند، یک پنل خورشیدی در بالای خودرو می‌تواند باتری کوچک آن‌ها را در هنگامی که در پارک قرار دارند، شارژ کند. اگر به اندازه کافی به آن زمان بدهید، می‌تواند باتری خودرو را به‌طور کامل شارژ کند. خودروهای وینک اکنون درحال تولید هستند و قرار است در آمریکا عرضه شوند.

خودروی مارک تو سولار (Mark 2 Solar) از شرکت وینک موتورز با ظرفیت چهار نفر، می‌تواند ازطریق پنل خورشیدی که روی سقف آن قرار دارد، محدوده بسیار بیشتری را بپیماید. حداکثر سرعت آن ۴۰ کیلومتر بر ساعت است.

در سوی دیگر طیف، کامیون‌ها و قطارهای برقی را داریم. نیمه‌تریلرهای تسلا و خودروهای مشابه دیگر باتری‌های بسیار بزرگی خواهند داشت، اما اگر سقف تریلر آرایه خورشیدی بزرگی باشد، چه؟

اگر تریلرهایی که سقف آن‌ها حامل تجهیزات خورشیدی است، حتی مقدار اندکی به محدوده پیمایش یا زمان شارژ مجدد کمک کنند، درمجموع با صرفه‌جویی در انرژی و زمان، پول زیادی صرفه‌جویی خواهد شد.

فراتر از آن، این ایده می‌تواند برای قطارها نیز به کار رود. بیشتر مردم نمی‌دانند که لوکوموتیوهای دیزلی که بار را به سراسر جهان می‌کِشند، درواقع اکنون وسایل نقلیه برقی هستند. سوخت گازوئیل مولدی را به راه می‌اندازد که نیروی موتورهای برقی بزرگ را تأمین می‌کند. آن‌ها اساساً اولین وسایل نقلیه هیبریدی (گازوئیلی برقی) بودند.

چه می‌شود اگر هر واگن روی سقف خود پنل‌های جمع آوری‌کننده انرژی خورشیدی را داشته باشد؟ برای یک قطار این تجهیزات مقدار زیادی انرژی تولید می‌کند که موتورها می‌توانند آن را در سیستم ذخیره‌سازی هیبریدی (باتری+گازوئیل) استفاده کنند، یا قطار را در سطح صاف فقط با انرژی خورشیدی تغذیه کنند. صرفه‌جویی در سوخت در طول زمان بسیار زیاد خواهد بود.

درنهایت، تمام این سیستم‌های جمع‌آوری انرژی خورشیدی می‌توانند به شبکه برق نیز متصل شوند و سیستم انرژی ما را از سیستم مبتنی‌بر تقاضا که اکنون داریم، به سیستم مبتنی‌بر ذخیره‌سازی (با استفاده از باتری‌های بزرگ) تبدیل کنند که می‌توانند با استفاده از فناوری‌های V2G (اتصال خودرو به شبکه) در زمان اوج مصرف انرژی به کمک شبکه برق بیایند.

برخی صاحب‌نظرانِ انرژی خورشیدی به اشتباه ادعا می‌کنند که زمین را باید مانند سیاره کوروسانت در مجموعه علمی‌تخیلی جنگ ستارگان، با پنل‌های خورشیدی بپوشانیم تا انرژی موردنیاز خود را فقط از راه انرژی خورشیدی تأمین کنیم، اما این دیدگاه درست نیست.

مزرعه خورشیدی در این اندازه می‌تواند این کار را انجام دهد، اما اگر ایده مجموعه خورشیدی را به بخش‌های بسیار کوچکی تقسیم کنید، درمجموع، دنیایی پر از خودروها، کامیون‌ها، قطارها و شاید حتی هواپیماهای جمع‌آوری‌کننده انرژی خورشیدی بیش از نیازهای انرژی سراسر جهان خواهد بود. این فناوری امروزه به‌راحتی دردسترس قرار دارد و انجام این کار فقط به اراده نیاز دارد.

چیزی که قطعی است این است که پنل‌های خورشیدی ازنظر کارآیی پیشرفت خواهند کرد و قیمت آن‌ها نیز کاهش پیدا خواهد کرد. فناوری باتری به پیشرفت خود ادامه می‌دهد و درنهایت به زمان شارژی می‌رسد که با زمان سوخت‌گیری مجدد از سوخت‌های مایع برابری می‌کند یا شاید هم از آن سریع‌تر می‌شود.

چیزی که مشخص است این است که در سال‌های ابتدایی انقلاب وسایل نقلیه الکتریکی زندگی می‌کنیم و همچون سال‌های اولیه وسایل نقلیه‌ی دارای موتور درون‌سوز، فناوری‌ها، زیرساخت‌ها و هزینه‌ها همچنان ازطریق نوآوری، اصلاح و ایده‌های جدید بهبود پیدا خواهد کرد.

در آینده نزدیک، بیشتر خودروهای برقی همچنان به سیستم شارژ پرقدرت متصل به شبکه با منبع تغذیه خانگی نیاز خواهند داشت، اما گنجاندن آرایه‌های خورشیدی روی وسایل نقلیه می‌تواند بر نحوه کار شبکه‌های برق و همچنین روی قابلیت‌های همه وسایل نقلیه برقی و نه فقط خودروها تأثیر عمیقی داشته باشد.