Zöld Energia
Éjszaka is termel energiát egy új napelem
A fejlesztők a panel által kibocsátott sugárzást is beépítették.
A Stanford Egyetem csapata különleges napelemet hozott létre, a technológiának ugyanakkor még fejlődnie kell – írta az Interestingengineering. Sid Assawaworrarit, a Stanford Egyetem villamosmérnöke és kollégái olyan napelemet fejlesztenek, amely éjszaka is képes áramot termelni – számol be az Interesting Engineering. A szakértő szerint tavaly októberben több éjszakán át kifejezetten tiszta volt az ég a térségben, ami kedvezett a kísérletezésnek. A felhők hiánya azt jelenti, hogy a panelek felszínéről az infravörös sugárzás akadály nélkül áramolhat az űrbe. Ennek köszönhetően a termoelektromos generátorral ellátott eszköz kis mennyiségű energiát állíthat elő a levegő és a napelem felszíne közötti enyhe hőmérsékleti különbség segítségével.
Assawaworrarit szerint éjszaka nem a cellák vannak besugározva, hanem azok bocsátanak ki infravörös sugárzást. A fotonok távozásával a panel lehűl, feltéve, ha nem verődik vissza a sugárzás a felhőkről. A termoelektromos generátor a napelem és a levegő hőmérsékleti eltérését, az elszökő hőt hasznosítja, hogy áramot hozzon létre. A csapat által az egyetem tetején tesztelt szerkezet 50 milliwatt per négyzetméter energiát állított elő, ami Assawaworrarit szerint rekord lehet. A cél, hogy tovább finomítsák a berendezést. „Az elméleti határ talán egy vagy két watt per négyzetméter” – tette hozzá a szakértő. A csapatnál úgy vélik, hogy további fejlesztéseket követően technológiájukat széles körben lehetne alkalmazni. A megoldást többek között olyan területeken is be tudnák vetni, ahol nincs elektromos hálózat, de sok a napsütés. Ezekben a régiókban a napelemek csak a nappali energiaigényt tudják kielégíteni, az éjszakai áramhasználathoz akkumulátorok kellenek, ezek viszont könnyen degradálódnak.
A felszín visszasugárzásának hűtőerejét egyébként már jóval a modern tudomány megszületése előtt felismerték az emberek, az ősi perzsák például jég készítésére alkalmas épületeket hoztak létre a sivatagban a jelenségre alapozva. Még csak nem is Assawaworraritiék az elsők, akik termoelektromos generátorral hasznosítják az elszökő infravörös sugárzást. A csapat azzal ért el fontos eredményt, hogy a technológiát hatékonyan kombinálta egy napelemmel. Mivel a fotovoltaikus cellák nem jó hővezetők, a csapatnak egy alumíniumlapra kellett helyeznie azokat.
Zöld Energia
Lehet a jövő energiája egy több forrásra épülő, intelligensen vezérelt mikrohálózat?
A technológia a működési költség mellett a kibocsátást is csökkentheti.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A kínai Guangdong Power Grid vállalat szakemberei olyan megoldást javasolnak, amelyben a napelemeket kis moduláris atomreaktorokba integrálják – írja az alternativenergia.hu. A csapat szerint a fókusz korábban vagy a megújuló energiaforrások által dominált mikrohálózatok működésén, vagy a nukleáris alapú energiarendszereken volt. Az új megközelítés holisztikus hibrid energiagazdálkodási keretrendszert jelent. A kutatás újdonsága a fotovoltaikus és a kis moduláris reaktorok általi termelés együttes optimalizálásában rejlik, amelyhez egy robusztus, a bizonytalanságokat figyelembe vevő terhelés-elosztási mechanizmus párosul. A javasolt rendszerben a napelemek és a moduláris reaktorok egymást kiegészítő, míg a generátor és az akkumulátor további energiaforrásokat biztosítanak. A hidrogént elektrolizátorok állítják elő a többletidőszakokban, és későbbi felhasználásra tárolják, a rendszer agya pedig az energiagazdálkodási rendszer (EMS), amely döntéseket hoz a valós idejű adatok alapján. A szakértők esettanulmányként egy rendszert szimuláltak, amelyhez egy 100 MW-os hibrid mikrohálózat tartozott. A létesítmény egyrészt egy átlagos igénybevételű, 85 MW-os ipari terhelést szolgál ki, amely akár napi 25 százalékot is elérő csúcsigény-ingadozásokkal bírt; másrészt kiszolgált egy átlagos terhelésű, 15 MW-os lakossági igénybevételi komponenst, amelynek csúcs-átlag aránya 1,6 volt.
A rendszer beépített fotovoltaikus kapacitása 40 MW, a napsugárzási adatok egyéves időjárási információkból származtak. A napenergia-változékonyságot normális eloszlással modellezték. A rendszerhez egy 20 MWh-s lítium-ion akkumulátor, valamint egy maximum 15 tonna kapacitású hidrogéntároló egység is tartozott.
Az elemzés alapján egyéves működés során a javasolt optimalizációs keretrendszer átlagosan körülbelül 18,7 százalékkal csökkentette a működés költségét, miközben a szén-dioxid-kibocsátás 37,1 százalékkal mérséklődött. A különféle rezilienciamutatók eközben 98 százalék fölé emelkedtek.
A szakértők szerint a rövid távú akkumulátoros és a hosszú távú hidrogén alapú tárolás összehangolása napi és szezonális szinten is képes kezelni az energiában fellépő egyensúlyproblémákat.
-
Zöld Közlekedés1 hét telt el a létrehozás ótaElektromos járművek: most éri meg igazán váltani
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaFöld alá kerültek a kábelek: időjárásállóbbá vált a helyi villamosenergia-hálózat
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaAz EKR akár 150 ezer lakóingatlan korszerűsítését teszi lehetővé 2027-ig
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaZöldül a távfűtés: 2026-ban tovább bővül a lakossági támogatási program
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaBiztonságosabb, megfizethetőbb és tisztább energia minden európainak
