Технологические тренды солнечной энергетики

3 месяца назад
79 в goldvoice

Солнечная энергия - высшая форма энергия, которой в изобилии поливает поверхность земли наше родное светило. Человечество может использовать этот ресурс для нагрева воды, выработки электроэнергии, отопления и охлаждения, приготовления пищи, в промышленных процессах и даже очистки окружающей среды. Даже уголь и нефть в виде пластов, лежащих глубоко в земле, ни что иное как та же солнечная энергия, запасенная и переработанная временем из органических остатков. Солнечный свет - идеальный источник энергии, только он доступен в светлое время суток, когда на небе нет облаков. Чтобы обеспечить человечество бесплатной и неисчерпаемой энергией Солнца, инженеры должны придумать, как в изобилии запасать и эффективно преобразовывать эту энергию.

С тех пор как электричество распространилось по всему миру и стало предподчтительным источником мощности для всей техники, исследователи солнечной энергетики ищут пути эффективного преобразования солнечного света в ток и снижение цены киловатт-часа. Есть два метода конвертирования свет в электричество - фотоэлементы (PV) и системы концентрации солнечной энергии (CSP).

Ключевой тренд в развитии фотоэлементов - поиск для солнечных батарей новых, присутствующих в изобилии в земной коре материалов. Сейчас, чтобы по проводам побежал ток, для конструирования фотоэлемента нужны редкоземельные элементы: кадмий, галий, индий, теллур, селен. Мало того, что они дорогостоящие и трудны в добыче, после завершения цикла жизни батареи, они вредят окружающей среде. Инженеры ищут замену для солнечных батареи среди часто встречающихся элементов, к наиболее подходящим вариантам относят дикосид титана и перовскиты. Пока новые образцы работают нестабильно, но они более многообещающие в плане эффективности.

За последние 10 лет цена фотоэлементов для выработки электроэнергии сильно снижалась, поэтому системы концентрации солнечной энергии не могли с ними достойно конкурировать. Но все же у них есть два преимущества. CSP используют похожий способ преобразования энергии как и на обычных электростанциях, работающих на угле или ядерном топливе, поэтому их можно быстро интегрировать в существующую систему энергогенерации. А еще стоимость хранилища CSP составляет одну десятую от стоимости обычного аккумулятора.

CSP станет конкурентным, если увеличить эффективность конверсии в электричество и уменьшить цену получаемого киловаттчаса. Эффективности систем теплового аккумулирования энергии прямым образом зависит от температуры теплоносителя, поэтому чтобы достичь наилучших показателей, она должна составлять 700-800 градусов. Нагретый пар использовать нецелесообразно, и исследователи предложили заменить его на суперкритический флюид CO2 - вещество, у которого не различить газовую и жидкую форму. Моделирование показало, что использование такого теплоносителя при температуре в 750 градусов даст 50% КПД.

Особенность солнечной энергетики такова, что нам надо успеть запасти ее максимальное количество днем, когда ясная погода, чтобы потом пользоваться в пасмурные дни. Есть множество способов сохранения энергии, включая обычные батареи, тепловые системы, гидроаккумуляторы и в сжатом воздухе. Исследовательские тренды направлены на снижение стоимости хранение и разработку хранилищ тепловой энергии. Термальные хранилища в десять раз дешевле обычных аккумуляторов, но обладают более сложной конструкции, ведь электричество сначала надо превратить тепло, а уже потом, когда оно потребуется в электросети, опять преобразовать из тепла в ток. При такой многоступенчатой конвератции эффективность составляет около 30-40%, но все равно запасать энергию таким способом гораздо дешевле, чем в обычных аккумуляторах. Еще один тренд направлен на улучшение суперконденсаторов, которые позволяют хранить энергию в электрохимическом виде. Они дают очень быструю разрядку, что очень удобно для потребителей, но имеют очень низкую емкость. Исследователи стараются приблизить показатели емкости к обычным аккмуляторам, и если все получится, то суперконденсаторы станут выгодней. Также можно использовать солнечную энергию, чтобы производить водород из воды и собирать его в топливные элементы, которые потом можно использовать для выработки электричества.

Источник Фото Pexels

Авторы получают вознаграждение, когда пользователи голосуют за их посты.
Голосующие читатели также получают вознаграждение за свой голос.
Порядок сортировки:  Популярное
32
  ·  3 месяца назад

Сюда приплывал Моби Дик

72
  ·  3 месяца назад

Ваш пост поддержали следующие Инвесторы Сообщества "Добрый кит":
ianboil, mishka, vako, ovchinnikov, max-max, tymba, lelya, zoss, midnight, harhor, dimarss, tristamoff, kilobucks, ohlamoon, shuler, rusalka, zlody, dr-boo, volv, turkish-r, renat242, markvial, vict0r, lira, drim, gryph0n, voltash, ladynazgool, karusel1, sharps, cepera, francesco, exan, retoldname, stranniksenya, alikssandra, gapel, galerina, acidgarry, aivanouski, borisss, candy777, optimist, edsaw, yurchello, dayver, lushaya, bammbuss, seagull15, manavendra, ondantr, dim447, mirgais, now, varja, student61, prifix, mp42b, abloud, process, kanalex, tulencha, mamatata, vsebudethorosho, nikitosuna, konstab, izbushka, astramar, goldenriver, cryptovisitor, zelivsky, html, vredinka2345, carpe-diem, makcl, marina-spring, azarovskiy, funt33, samael27, kalter, maksh, mister-omortson, siddxa, cryptobandera, photofreediver, lologom, delectat, prezza, akva22, worthless-man, elcpa, karabum, sevaev, dobrotanya, boliwar, veta-less, irkinmick, jpigeon84, svetozarhobbot, archual, automedia, alexxela, cryptenthusiast
Поэтому я тоже проголосовал за него!

Узнать подробности о сообществе можно тут:
Разрешите представиться - Кит Добрый
Правила
Инструкция по внесению Инвестиционного взноса
Вы тоже можете стать Инвестором и поддержать проект!!!


Если Вы хотите отказаться от поддержки Доброго Кита, то ответьте на этот комментарий командой "!нехочу"


dobryj.kit теперь стал Делегатом! Ваш голос важен для всего сообщества!!!
Поддержите нас: