馬德里技術大學(Technical University of Madrid)的一組科學家制造了一種潛熱熱光伏(LHTPV)電池,該電池能夠在超過1000攝氏度的溫度下以潛熱的形式儲存電能,然后根據需要將儲存的熱量轉化為電能。它是由熱發(fā)射器和光伏二極管電池組成的熱光伏系統(tǒng)。
該研究的通訊作者Alejandro Datas表示,“我們已經建造了一個小型的、實驗室規(guī)模的原型機,其存儲容量不到1千瓦時。若想實現(xiàn)商業(yè)化,我們需要建立一個具有幾兆瓦時電力容量的系統(tǒng),這可能需要一些時間和大量資金。然而,我們已經在努力,如果我們找到合適的合作伙伴來擴大這項技術,我們有望加快速度?!?/p>
據了解,擬議的系統(tǒng)使用可再生電力在超過1000攝氏度的溫度下熔化低成本金屬,如硅或硅鐵合金,這些金屬能夠在融合過程中儲存能量,從而產生所謂的“潛熱”。其研究成果已于近期發(fā)表在了《焦耳》雜志。
根據研究小組的說法,一升硅材料能夠儲存超過1kWh的潛熱,這相當于在500巴壓力下,1升氫氣所能儲存的能量。然而,與氫不同,硅可以在大氣壓下儲存,使系統(tǒng)可能更便宜、更安全。
研究人員稱,用于該裝置的熱光伏發(fā)電機是一種微型光伏系統(tǒng),可以產生比傳統(tǒng)光伏裝置多100倍的能量。根據研究人員的計算,如果一平方米的傳統(tǒng)光伏陣列產生200W,那么一平方米的熱光伏系統(tǒng)可能產生20kW。
他們強調說,“熱光伏電池的效率在30%到40%之間,取決于熱源的溫度。此外,使用熱光伏發(fā)電機,而不是傳統(tǒng)的熱機,可以避免使用移動部件、流體和復雜的熱交換器?!?/p>
據稱,該原型能夠以每千瓦時4歐元的成本存儲能量,盡管其商業(yè)成本可能更高,因為該系統(tǒng)目前沒有集成容器和隔熱材料。如果系統(tǒng)足夠大,通常超過10兆瓦時,每千瓦時的成本可能達到10歐元左右,因為隔熱成本只是系統(tǒng)總成本的一小部分。
研究人員指出,如果成本進一步降低,可能僅以電力形式回收30-40%的能量就足夠了,使這些設備比鋰離子電池更有利可圖。此外,剩余的60-70%的未轉化為電能的熱量可以直接輸送到建筑物、工廠或城市,從而減少天然氣消耗。
Datas總結道,“如果鋰離子電池的價格居高不下,就有必要將其與其他更便宜的技術相結合,比如熱光伏電池,它可以存儲更多的電能?!?/p>
(文章來源:財聯(lián)社)
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