Накопление солнечной энергии – один из важных вопросов для развития данного сегмента электроэнергетики. Особенностью возобновляемых источников является их прерывистость, что составляет проблему для подачи в электросети. Поэтому перед разработчиками стоит задача организовать оптимальный механизм хранения гелиоэнергии.
Накопление солнечной энергии: новая разработка ученых
Американские исследователи давно работают над решением проблемы накопления энергии солнца и есть уже первые результаты. Команда ученых из университетов Орегона и Флориды разработали метод для накопления энергии солнца. Грубо говоря, он представляет собой “умную” электросеть.
Преобразование гелиоэнергии в электричество осуществляется стандартными солнечными панелями. Для них ученые предлагают использовать концентрированные солнечные электростанции. В их основе – зеркала, посредством которых происходит сосредоточение солнечного света на приемнике. Накопленное тепло будет преобразовываться в электроэнергию благодаря паровым турбинам.
Данные системы отличаются низкой себестоимостью при генерировании энергии и высоким коэффициентом полезного действия. Но существует одна особенность: для них необходимо мощное хранилище энергии, чтобы показывать максимальный результат работы.
Современные варианты для накопления солнечной энергии слишком объемные, что делает их не практичными в использовании. Разработчики возлагают надежды на новую систему – термохимическое хранение энергии. По результатам исследований, она должна увеличить удобство хранения в 10 раз и при этом оптимизировать стоимость процесса. В основе технологии лежит механизм, который используется в батарейках. Но в данном случае происходят химические процессы, при которых при каждом цикле осуществляется либо сохранение либо выделение большого количества тепла.
Система, разработанная учеными из США, может накапливать солнечную энергию длительное время. В момент, когда устройство разряжается, запускается рекомбинация химических процессов, и снова выделяется тепло, что приводит в действие турбины.
Системы термохимического хранения тесно взаимосвязаны с максимальным значением их температуры. Имеющиеся устройства наиболее эффективны при 60°С, а новая разработка превышает данный показатель в 2 раза.
Исследователи анонсируют, что система рассчитана на хранение 1450 МДж энергии на 1 кубический метр, что аналогично плотности литий-ионного аккумулятора. Но представленное устройство еще не совершенно, его работа нестабильна. При отработке 45 циклов зарядки и разрядки эффективность уменьшается на 15%.
Работы над системой активно продолжаются. В планах исследователей – выпустить промышленный образец, который позволит проводить различные испытания. Но система, которая имеется сейчас – это огромный рывок в развитии использования и накопления энергии от возобновляемых источников. Такие разработки расширят варианты применения гелиоэнергии и оптимизируют расходы на ее получение, хранение и распределение.
