Може ли отворената наука да помогне за насърчаването на фотоволтаичното поколение?
Фотоволтаичната (PV) технология играе важна роля в прехода от изкопаеми горива към по-благоприятни за околната среда енергийни източници. Тъй като иновациите в областта на фотоволтаичните технологии засягат много среди — от битови до промишлени, обратната връзка за тяхното проектиране и прилагане от редица заинтересовани страни може да помогне за по-широкото им приемане. Подкрепяният от ЕС проект GRECO (Fostering a Next Generation of European Photovoltaic Society through Open Science) проведе поредица от пилотни проекти, за да провери как инструментите на отворената наука могат да оформят разработването на фотоволтаични продукти. „Въпреки че принципите на отворената наука и отговорните научни изследвания и иновации са утвърдени, а стойността им е широко призната, в енергийния и инженерния сектор все още има пропаст между теорията и практическото приложение“, уточнява Карлос дел Канисо, координатор на проекта.
Пилотни проекти и продукти
За да разбере какви са пречките пред интегрирането на отворената наука, GRECO работи с изследователи в областта на фотоволтаизма в Бразилия, България, Германия, Португалия, Испания и Обединеното кралство. Екипът установи, че много изследователи не смятат това за своя отговорност, докато други се опасяват, че интелектуалната собственост ще бъде компрометирана, или се притесняват от допълнителното натоварване. GRECO организира събития с участието на над 100 заинтересовани страни от фотоволтаичния сектор, включително монтажници, производители, потребителски групи и създатели на политики, за да определи приоритетите за научни изследвания. Сред тях са: техническа и ценова достъпност, високо качество и ефективност, възможност за рециклиране и ниско замърсяване, както и адаптиране към околната среда. Пилотните проекти на GRECO позволиха на екипа да разработи иновации, които помогнаха да се отговори на някои от тези констатации. В един от пилотните проекти, работещ със собственици на фотоволтаични системи, екипът разработи модели за амортизиране и деградация, които доведоха до ремонти на място, подпомогнати от видеоупътвания. „Това е от полза за кръговата икономика благодарение на по-малкото отпадъци“, отбелязва Канисо от Политехническия университет в Мадрид, Испания, който е домакин на проекта. В друг случай напоителите, използващи фотоволтаици в широкомащабни системи, бяха помолени да предефинират първоначалните изследователски въпроси. В резултат на това се получи нов фотоволтаичен проект (видеоматериал на испански език) за захранване на високоволтови помпи, който се доразвива в рамките на последващия проект SolaQua. За да се увеличи използването на фотоволтаици в градовете, GRECO работи по някои конкретни продуктови иновации. Например GRECO тества клетъчна архитектура, комбинирайки перовскитна клетка със силициева слънчева клетка, за да създаде ново триконтактно устройство. Екипът разработи и усъвършенстван фотоволтаичен модул, базиран на високоефективната технология за „микроконцентрация“ — която в момента се усъвършенства от партньора по проекта Insolight — в допълнение към фотоволтаична архитектура за захранване на термопомпи за климатична система.
Интегриране на най-доброто решение за отворена наука
За всеки работен поток GRECO определи най-добрите подходи за отворена наука. Например при високо ниво на технологична готовност (TRL) за напояване беше приложена отворена иновация. Докато при ниска TRL за технологията за слънчеви клетки беше създадена отворена база данни за споделяне на информация за перовскитите въз основа на 44 000 публикувани литературни данни, събрани от над 80 доброволци от 25 000 рецензирани статии. GRECO дори започна гражданска научна инициатива, като създаде приложение и платформа за събиране и картографиране на данни за глобалните фотоволтаични инсталации. Поуките от тези пилотни проучвания доведоха до създаването на практическо ръководство, което да помогне на изследователите да внедрят подходи на отворената наука. „Нашата визия „отдолу нагоре“ вече вдъхнови изследователите, а практическото ни ръководство им помогна да направят промени в сферите си на влияние“, отбелязва Канизо. „Макар че Generation Solar е базов, той показва какво може да се постигне с подходящите ресурси“, казва Канизо и добавя: „Това, от което се нуждаем, е кампания, която да представи отворената наука като печеливша стратегия както за науката, така и за обществото. Това означава да се променят стимулите за изследователите, които не се фокусират върху цитати на хартия, а върху по-кооперативни показатели, и трябва да убедим гражданите да престанат да се смятат за пасивни потребители на технологии, а да се превърнат в съучастници в енергийната революция.“ Резултатите от проекта, включително научните статии, също са достъпни и чрез Zenodo.
Keywords
GRECO, слънчев, фотоволтаичен, напояване, отворена наука, енергия
