Термофотовольтаика может стать реальной альтернативой парогазовым турбинам

ГЛАВНАЯ / Новости науки

Москва, 29.01.2023, 22:48:18, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Новая уловка в старой технологии – полупроводниковой термофотовольтаике (ПТФВ), может стать эффективной альтернативой для прямого преобразования тепла из концентрированной солнечной  энергии в промышленное электричество.

Компьютерное моделирование показывает, что высокотемпературная конверсия ПТФВ, которая фиксирует инфракрасное излучение от горячих поверхностей, в сочетании с тепловой аккумуляцией через жидкий металл при температуре около 1 300 градусов по Цельсию в перспективе сможет соперничать с парогазовыми турбинами. При этом стоимость преобразования окажется на порядок ниже, чем у турбин. Таким образом, ПТФВ может предложить путь для эффективного хранения и получения электроэнергии от солнечных термальных источников, предполагает новое исследование.

Базовые технологии высокотемпературного хранения и преобразования термофотовольтаики также могут быть использованы для производства сетей из батарей, способных быстро подключаться к другим источникам питания, сохраняя тепло для быстрого преобразования в электричество.

ПТФВ преобразует фотоны в инфракрасном диапазоне, а не в видимом спектре. Инфракрасный диапазон преобладает в тепле, испускаемом нагревателями. При правильном расчете длины волны, КПД преобразования таких систем сможет выдержать конкуренцию с другими тепловыми двигателями.

Тепло будет подаваться по системе сбора тепловой солнечной энергии с использованием отражателей и станет использоваться для расплава кремния, который может быть сохранен в больших изолированных емкостях до тех пор, пока не потребуется тепло, кторое будет выделяться по мере затвердевания кремния. Когда мощность не требуется, система может быстро выключаться и затем снова включаться, служа дополнением к электроэнергии от ветра или прямых источников солнечной энергии.

Математическая модель показывает, что система ПТФВ в сочетании с концентрацией и хранением солнечной энергии уже более, чем на 65% эффективнее ныне существующих моделей. Если блок питания ПТФВ сможет достичь 60% своей максимальной эффективности, то он может соперничать с наиболее эффективным и экономичным тепловым двигателем, который когда-либо был создан. Но это достижение потребует долгосрочных усилий ученых.

Подпишись на канал FTimes в Яндекс.Дзен

Комментарии

Ваше мнение

Это интересно