อุปสรรคในการผลิตไฟฟ้าในสถานที่และต้นทุนการติดตั้งทำให้รถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ทำให้เป็นที่นิยมได้ยากในปัจจุบัน
รถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เข้าร่วมการแข่งขัน World Solar Challenge ภาพ: Composite World
รถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มีอยู่จริง และสถานที่ที่ดีที่สุดที่จะชมรถยนต์เหล่านี้คือการแข่งขัน World Solar Challenge ซึ่งเป็นการแข่งขันที่จัดขึ้นทุกสองปีในออสเตรเลีย ผู้เข้าแข่งขันจะขับรถประมาณ 3,000 กิโลเมตร (1,800 ไมล์) จากเมืองดาร์วินบนชายฝั่งทางตอนเหนือของออสเตรเลียไปยังเมืองแอดิเลดบนชายฝั่งทางใต้ โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียว รถยนต์หลายคันในการแข่งขันดูเหมือนรถจากสวนสนุกหรือภาพยนตร์ ไซไฟ มากกว่ารถที่คุณเห็นบนท้องถนน นั่นอาจเป็นเหตุผลว่าทำไมรถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จึงยังไม่เป็นที่นิยมใช้ในชีวิตประจำวัน อย่างน้อยก็ยังไม่เป็นที่นิยมในปัจจุบัน ตามรายงานของ Popular Science
แม้ว่าแสงอาทิตย์จะส่องกระทบพื้นโลกเป็นจำนวนมากในระหว่างวัน แต่กลับกระจายตัวเมื่อผ่านชั้นบรรยากาศ ทำให้แสงอาทิตย์ตกกระทบพื้นโลกได้ค่อนข้างต่ำ โดยเฉลี่ยแล้ว เมื่อนำผลกระทบจากฤดูกาลต่างๆ ออกไปแล้ว พลังงานจากแสงอาทิตย์จะอยู่ที่ประมาณ 342 วัตต์ต่อตารางเมตร ซึ่งเพียงพอต่อการใช้งานตู้เย็นมาตรฐาน รถยนต์มีหลายขนาด แต่รถยนต์อเมริกันขนาดมาตรฐานมีความยาวประมาณ 5.5 เมตร กว้าง 1.8 เมตร จึงมีพื้นที่ผิวประมาณ 9-10 ตารางเมตร ซึ่งสามารถเก็บพลังงานได้ประมาณ 3,420 วัตต์ ซึ่งเพียงพอต่อการใช้งานตู้เย็น เครื่องล้างจาน และเตาไมโครเวฟ
ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ที่จ่ายพลังงานให้กับเมืองและชุมชนต่างๆ ใช้แผงโซลาร์เซลล์หลายล้านแผงกระจายอยู่บนพื้นที่หลายพันเอเคอร์ บางฟาร์มในพื้นที่ทะเลทรายใช้กระจกหลายชุดเพื่อรวมพลังงานจากดวงอาทิตย์ แต่รถยนต์ทั่วไปมีพื้นที่ผิวไม่เพียงพอที่จะเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากนัก
อีกปัญหาหนึ่งคือแผงโซลาร์เซลล์ในปัจจุบันยังไม่มีประสิทธิภาพในการแปลงแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า โดยทั่วไปแผงโซลาร์เซลล์จะมีประสิทธิภาพเพียงประมาณ 20% ซึ่งหมายความว่าแผงโซลาร์เซลล์สามารถแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้ามาได้ประมาณหนึ่งในห้าเป็นกระแสไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าพลังงานแสงอาทิตย์ 3,420 วัตต์ที่ตกกระทบลงบนรถยนต์ทั่วไปที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ จะให้พลังงานไฟฟ้าแก่รถยนต์เพียงประมาณ 684 วัตต์เท่านั้น ในขณะเดียวกัน รถยนต์ไฟฟ้าต้องการพลังงาน 20,000 วัตต์ในการเดินทางที่ความเร็ว 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
โดยทั่วไปแล้วรถยนต์ที่เข้าร่วมการแข่งขัน World Solar Challenge จะมีขนาดใหญ่และออกแบบมาเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวให้มากที่สุด ซึ่งทำให้สามารถรับแสงอาทิตย์ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งถือว่าใช้ได้สำหรับรถยนต์ต้นแบบ แต่รถต้นแบบส่วนใหญ่ไม่มีหน้าต่างหรือพื้นที่อื่นใดนอกจากที่นั่งคนขับ
อีกประเด็นหนึ่งคือ ภูมิศาสตร์ เวลากลางวัน และสภาพอากาศ ล้วนส่งผลต่อปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่สามารถผลิตได้ แกนโลกเอียง ดังนั้นพื้นที่แต่ละแห่งจึงได้รับแสงอาทิตย์ไม่เท่ากัน ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง เมื่อซีกโลกเหนือเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์ ครึ่งบนของโลกจะได้รับแสงอาทิตย์มากกว่า ในขณะที่ซีกโลกใต้จะเย็นกว่าและมืดกว่า เมื่อซีกโลกใต้เอียงเข้าหาดวงอาทิตย์ พื้นที่เหล่านั้นจะได้รับแสงอาทิตย์มากกว่าครึ่งบนของโลก
บริเวณเส้นศูนย์สูตรได้รับแสงแดดตลอดทั้งปี ดังนั้นพื้นที่ใกล้เคียง เช่น แคลิฟอร์เนียตอนใต้ หรือทะเลทรายซาฮารา จึงมีพลังงานแสงอาทิตย์มากกว่าพื้นที่ใกล้ขั้วโลก เช่น อลาสกา รถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ก็ประสบปัญหาในการรับแสงอาทิตย์ได้เพียงพอในวันที่ฟ้าครึ้มหรือฝนตก แม้แต่ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ก็ต้องวางแผนสำหรับช่วงเวลาที่ไม่มีแสงแดด ผู้ขับขี่จำเป็นต้องขับรถในเวลากลางคืน เพื่อให้รถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงวิ่งได้แม้ในยามค่ำคืน รถยนต์จำเป็นต้องใช้พลังงานส่วนเกินที่สะสมไว้ในระหว่างวันและเก็บไว้ในแบตเตอรี่ แผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่จะเพิ่มน้ำหนักให้กับรถ และรถยนต์ที่หนักกว่าต้องใช้ไฟฟ้ามากขึ้นในการขับขี่
นักวิจัยกำลังพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ให้เหมาะสมกับการใช้งานในชีวิตประจำวันมากขึ้น พวกเขาจำเป็นต้องสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ที่แปลงแสงอาทิตย์เป็นพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและสามารถติดตั้งในรถยนต์ได้ การทำให้ระบบเหล่านี้มีราคาที่เข้าถึงได้สำหรับผู้ซื้อรถยนต์ทั่วไปก็มีความสำคัญเช่นกัน
ขณะนี้ สิ่งที่ใกล้เคียงกับรถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มากที่สุดคือรถยนต์ไฟฟ้าที่ชาร์จไฟที่บ้านหรือที่สถานีชาร์จ ขึ้นอยู่กับวิธีการผลิตไฟฟ้า พลังงานบางส่วนที่ขับเคลื่อนรถยนต์เหล่านี้อาจมาจากแผงโซลาร์เซลล์ กังหันลม พลังงานน้ำ หรือแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ
อันคัง (อ้างอิงจาก Popsci )
ลิงค์ที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)