Téknologi neundeun énergi ieu meunang Penghargaan Inovasi Terbaik EU 2022, 40 kali langkung mirah tibatan batré litium-ion.

Panyimpen énérgi termal nganggo silikon sareng ferrosilicon salaku médium tiasa nyimpen énergi kalayan biaya kirang ti 4 euro per kilowatt-jam, nyaéta 100 kali.

langkung mirah batan batré litium-ion tetep ayeuna.Saatos nambihan wadah sareng lapisan insulasi, biaya total tiasa sakitar 10 euro per kilowatt-jam,

nu laér leuwih murah batan batré litium 400 euro per kilowatt-jam.

Ngembangkeun énergi anu tiasa dianyari, ngawangun sistem kakuatan énggal sareng ngadukung panyimpen énergi mangrupikeun halangan anu kedah diatasi.

Sipat luar tina kotak listrik sareng volatilitas generasi énergi anu tiasa dianyari sapertos photovoltaic sareng kakuatan angin ngajantenkeun suplai sareng paménta.

tina listrik kadang mismatched.Ayeuna, pangaturan sapertos kitu tiasa disaluyukeun ku pembangkit listrik batubara sareng gas alam atanapi PLTA pikeun ngahontal stabilitas

jeung kalenturan kakuatan.Tapi dina mangsa nu bakal datang, kalawan ditarikna énergi fosil jeung kanaékan énergi renewable, gudang énergi murah tur efisien.

konfigurasi mangrupakeun konci.

Téknologi panyimpen énergi utamina dibagi kana panyimpen énergi fisik, panyimpen énergi éléktrokimia, panyimpen énergi termal sareng panyimpen énergi kimiawi.

Sapertos panyimpen énergi mékanis sareng panyimpen pompa milik téknologi panyimpen énergi fisik.Metoda panyimpen énergi ieu gaduh harga anu kawilang rendah sareng

efisiensi konversi tinggi, tapi proyék relatif badag, konstrain ku lokasi geografis, sarta periode konstruksi oge pisan panjang.Éta hésé

adaptasi kana paménta cukur puncak kakuatan énergi renewable ngan ku gudang ngompa.

Ayeuna, panyimpen énergi éléktrokimia populer, sareng éta ogé téknologi panyimpen énergi énggal anu paling gancang di dunya.Énergi éléktrokimia

gudang utamana dumasar kana batré litium-ion.Nepi ka tungtun taun 2021, kapasitas kumulatif dipasang pikeun neundeun énergi anyar di dunya geus ngaleuwihan 25 juta.

kilowatts, nu pangsa pasar batré litium-ion geus ngahontal 90%.Ieu alatan ngembangkeun badag skala kandaraan listrik, nu nyadiakeun a

skenario aplikasi komérsial badag skala pikeun neundeun énergi éléktrokimia dumasar kana accu litium-ion.

Nanging, téknologi panyimpen énergi batré litium-ion, salaku jinis batré mobil, sanés masalah anu ageung, tapi bakal aya seueur masalah nalika datang ka

ngarojong panyimpen énergi jangka panjang tingkat grid.Salah sahijina nyaéta masalah kaamanan sareng biaya.Upami batré litium ion ditumpuk dina skala ageung, biayana bakal ngalikeun,

jeung kaamanan disababkeun ku akumulasi panas oge bahaya disumputkeun badag.Anu sanésna nyaéta sumberdaya litium terbatas pisan, sareng kendaraan listrik henteu cekap,

jeung kabutuhan pikeun neundeun énergi jangka panjang teu bisa patepung.

Kumaha carana ngajawab masalah realistis tur urgent ieu?Ayeuna seueur élmuwan anu museurkeun kana téknologi neundeun énergi termal.Terobosan parantos dilakukeun

téknologi relevan jeung panalungtikan.

Dina Nopémber 2022, Komisi Éropa ngumumkeun proyék anu meunang pangajén tina "EU 2022 Innovation Radar Award", dimana "AMADEUS"

Proyék batré anu dikembangkeun ku tim Institut Téknologi Madrid di Spanyol meunang Penghargaan Inovasi Terbaik EU di 2022.

"Amadeus" mangrupakeun modél batré revolusioner.Proyék ieu, anu tujuanana pikeun nyimpen sajumlah ageung énergi tina énergi anu tiasa dianyari, dipilih ku Éropa

Komisi salaku salah sahiji panemuan pangsaéna dina 2022.

Batré jenis ieu dirancang ku tim élmuwan Spanyol nyimpen kaleuwihan énérgi dihasilkeun nalika tanaga surya atawa angin luhur dina bentuk énergi termal.

Panas ieu dipaké pikeun memanaskeun bahan (alloy silikon ditalungtik dina proyék ieu) nepi ka leuwih ti 1000 darajat Celsius.Sistim nu ngandung wadahna husus kalawan

plat photovoltaic termal nyanghareup ka jero, nu bisa ngaleupaskeun bagian tina énergi disimpen nalika paménta kakuatan tinggi.

Panaliti ngagunakeun analogi pikeun ngajelaskeun prosésna: "Ieu sapertos nempatkeun panonpoé dina kotak."rencana maranéhanana bisa revolutionize gudang énergi.Cai mibanda poténsi gede pikeun

ngahontal tujuan ieu sarta geus jadi faktor konci dina tackling perubahan iklim, nu ngajadikeun proyék "Amadeus" nangtung kaluar ti leuwih ti 300 proyék dikintunkeun.

sarta meunang EU Best Innovation Award.

Panitia Penghargaan Radar Inovasi EU ngajelaskeun: "Titik anu berharga nyaéta nyayogikeun sistem murah anu tiasa nyimpen énergi anu ageung pikeun a

waktos na lami.Cai mibanda kapadetan énergi tinggi, efisiensi sakabéh tinggi, sarta ngagunakeun bahan cukup jeung béaya rendah.Ieu sistem modular, loba dipaké, sarta bisa nyadiakeun

panas beresih jeung listrik on demand".

Janten, kumaha téknologi ieu tiasa dianggo?Naon skenario aplikasi hareup jeung prospek commercialization?

Saderhana, sistem ieu ngagunakeun kaleuwihan kakuatan anu dibangkitkeun ku tanaga anu tiasa diperbaharui intermittent (sapertos tanaga surya atanapi énergi angin) pikeun ngalebur logam murah,

kayaning silikon atawa ferrosilicon, sarta hawa leuwih luhur ti 1000 ℃.Silicon alloy bisa nyimpen jumlah badag énergi dina prosés fusi na.

Énergi jenis ieu disebut "panas laten".Contona, hiji liter silikon (kira-kira 2,5 kg) nyimpen leuwih ti 1 kilowatt-jam (1 kilowatt-jam) énergi dina bentuk.

panas laten, nu persis énergi anu dikandung dina liter hidrogén dina tekanan 500 bar.Nanging, teu sapertos hidrogén, silikon tiasa disimpen dina kaayaan atmosfir

tekanan, nu ngajadikeun sistem langkung mirah tur aman.

Konci sistem nyaéta kumaha ngarobih panas anu disimpen janten énergi listrik.Nalika silikon lebur dina suhu leuwih ti 1000 º C, éta bersinar kawas panonpoé.

Ku alatan éta, sél photovoltaic bisa dipaké pikeun ngarobah panas radian kana énergi listrik.

Nu disebut generator photovoltaic termal téh kawas alat photovoltaic miniatur, nu bisa ngahasilkeun 100 kali leuwih énergi ti pembangkit listrik tanaga surya tradisional.

Dina basa sejen, lamun hiji méter pasagi panels surya ngahasilkeun 200 watt, hiji méter pasagi panels photovoltaic termal bakal ngahasilkeun 20 kilowatts.Jeung teu ngan

kakuatan, tapi ogé efisiensi konversi leuwih luhur.Efisiensi sél photovoltaic termal antara 30% jeung 40%, nu gumantung kana suhu

tina sumber panas.Kontras, efisiensi panel surya photovoltaic komérsial antara 15% sareng 20%.

Pamakéan generator photovoltaic termal tinimbang mesin termal tradisional avoids pamakéan bagian pindah, cairan sarta exchanger panas kompléks.Kucara kieu,

sakabeh sistem bisa jadi ekonomis, kompak jeung noiseless.

Numutkeun kana panilitian, sél photovoltaic termal laten tiasa nyimpen sajumlah ageung kakuatan anu tiasa diperbaharui.

Alejandro Data, panalungtik anu mingpin proyék éta, nyarios: "Sabagéan ageung listrik ieu bakal dibangkitkeun nalika aya kaleuwihan dina pembangkit listrik angin sareng angin,

ku kituna bakal dijual kalawan harga pisan low di pasar listrik.Penting pisan pikeun nyimpen kaleuwihan listrik ieu dina sistem anu murah pisan.Hal ieu kacida bermakna

nyimpen kaleuwihan listrik dina bentuk panas, sabab éta salah sahiji cara paling murah pikeun nyimpen énergi.

2. Éta 40 kali langkung mirah ti batré litium-ion

Khususna, silikon sareng ferrosilicon tiasa nyimpen énergi kalayan biaya kirang ti 4 euro per kilowatt-jam, anu 100 kali langkung mirah tibatan litium-ion tetep ayeuna.

batré.Saatos nambihan wadah sareng lapisan insulasi, total biaya bakal langkung luhur.Sanajan kitu, nurutkeun ulikan, lamun sistem cukup badag, biasana leuwih

ti 10 megawatt jam, éta meureun bakal ngahontal biaya ngeunaan 10 euro per kilowatt jam, sabab biaya insulasi termal bakal bagian leutik tina total.

biaya sistem.Nanging, biaya batré litium sakitar 400 euro per kilowatt-jam.

Hiji masalah anu disanghareupan ku sistem ieu nyaéta ngan ukur bagian leutik tina panas anu disimpen dirobih deui janten listrik.Naon efisiensi konvérsi dina prosés ieu?Kumaha

ngagunakeun énergi panas sésana mangrupa masalah konci.

Nanging, peneliti tim yakin yén ieu sanés masalah.Lamun sistem cukup mirah, ngan 30-40% énergi perlu pulih dina bentuk

listrik, anu bakal ngajantenkeun aranjeunna langkung unggul tibatan téknologi anu langkung mahal, sapertos batré litium-ion.

Sajaba ti éta, sésana 60-70% panas teu dirobah jadi listrik bisa langsung dialihkeun ka wangunan, pabrik atawa kota pikeun ngurangan batubara jeung alam.

konsumsi gas.

Panas nyababkeun langkung ti 50% paménta énergi global sareng 40% émisi karbon dioksida global.Ku cara kieu, nyimpen angin atawa énergi photovoltaic dina laten

sél photovoltaic termal teu ngan bisa ngahemat loba waragad, tapi ogé minuhan paménta panas badag pasar ngaliwatan sumberdaya renewable.

3. Tantangan jeung prospek nu bakal datang

Téknologi panyimpen termal fotovoltaik termal énggal anu dirancang ku tim Universitas Téknologi Madrid, anu ngagunakeun bahan alloy silikon, ngagaduhan

kaunggulan dina biaya bahan, suhu gudang termal jeung waktu neundeun énergi.Silikon nyaéta unsur kadua panglobana dina kerak bumi.Biayana

per ton keusik silika ngan 30-50 dollar, nu 1/10 tina bahan uyah molten.Sajaba ti éta, bédana suhu gudang termal keusik silika

partikel leuwih luhur batan uyah molten, sarta suhu operasi maksimum bisa ngahontal leuwih ti 1000 ℃.Suhu operasi anu langkung luhur ogé

mantuan pikeun ngaronjatkeun efisiensi énergi sakabéh sistem pembangkit listrik photothermal.

Tim Datus sanés ngan hiji-hijina anu ningali poténsi sél fotovoltaik termal.Aranjeunna gaduh dua saingan anu kuat: Massachusetts Institute of

Téhnologi jeung California ngamimitian Antola Energy.Anu terakhir museurkeun kana panalungtikan sareng pamekaran batré ageung anu dianggo dina industri beurat (sajumlah ageung

konsumen bahan bakar fosil), sareng nampi US $ 50 juta pikeun ngarengsekeun panalungtikan dina bulan Pebruari taun ieu.Dana Breakthrough Energy Bill Gates nyayogikeun sababaraha

dana investasi.

Peneliti di Massachusetts Institute of Technology ngomong yén modél sél photovoltaic termal maranéhna geus bisa maké deui 40% tina énergi dipaké pikeun panas.

bahan internal tina batré prototipe.Aranjeunna ngajelaskeun: "Ieu nyiptakeun jalur pikeun efisiensi maksimal sareng pangurangan biaya neundeun énergi termal,

ngamungkinkeun pikeun decarbonize jaringan listrik.

Proyék Institut Téknologi Madrid henteu tiasa ngukur persentase énergi anu tiasa pulih, tapi langkung unggul tibatan modél Amérika.

dina hiji aspék.Alejandro Data, panalungtik anu mingpin proyék éta, ngajelaskeun: "Pikeun ngahontal efisiensi ieu, proyék MIT kedah naékkeun suhu ka

2400 derajat.Batré urang tiasa dianggo dina 1200 derajat.Dina suhu ieu, efisiensi bakal langkung handap ti aranjeunna, tapi urang gaduh masalah insulasi panas anu langkung handap.

Barina ogé, hésé pisan pikeun nyimpen bahan dina 2400 derajat tanpa ngabalukarkeun leungitna panas.

Tangtosna, téknologi ieu masih peryogi seueur investasi sateuacan lebet ka pasar.Prototipe laboratorium ayeuna gaduh panyimpen énergi kirang ti 1 kWh

kapasitas, tapi sangkan téhnologi ieu nguntungkeun, merlukeun leuwih ti 10 MWh kapasitas neundeun énergi.Ku alatan éta, tantangan salajengna nyaeta rék dilegakeun skala

téhnologi jeung nguji feasibility na dina skala badag.Pikeun ngahontal ieu, peneliti ti Institut Téknologi Madrid parantos ngawangun tim

sangkan bisa.