Akumulatorji TPV: še en izjemen dosežek na področju obnovljivih virov energije

• Avtor:
• ime avtorja

  Quantumrun Foresight
• Maj 24, 2024

Povzetek vpogleda

Raziskovalci so razvili novo vrsto celice, ki lahko pretvori intenzivno toploto v elektriko učinkoviteje kot tradicionalne metode. Ta tehnologija ponuja alternativo za proizvodnjo električne energije in utira pot boljšim rešitvam za shranjevanje energije z izkoriščanjem odvečne energije iz obnovljivih virov. Njegov potencial za zmanjšanje stroškov energije in podpiranje življenja zunaj omrežja pomeni znaten premik k bolj trajnostnim in zanesljivim metodam oskrbe z električno energijo.

Kontekst baterij TPV

Raziskovalci na Tehnološkem inštitutu v Massachusettsu (MIT) in Nacionalnem laboratoriju za obnovljivo energijo (NREL) so razvili termofotovoltaične (TPV) celice, ki lahko pretvorijo visokoenergijske fotone iz vročega vira v električno energijo z učinkovitostjo, ki presega 40 odstotkov. Ta učinkovitost presega tradicionalne parne turbine, ki so že več kot stoletje temelj proizvodnje električne energije. Celice TPV delujejo pri temperaturah od 1,900 do 2,400 stopinj Celzija, kar dokazuje njihov potencial za ravnanje z viri toplote, ki daleč presegajo meje običajnih turbin.

Ambicija za tehnologijo TPV ni samo ustvariti alternativo sedanjim metodam proizvodnje električne energije, temveč revolucionirati shranjevanje in dobavo energije. Z vključitvijo celic TPV v omrežni toplotni baterijski sistem želi tehnologija izkoristiti odvečno energijo iz obnovljivih virov, kot je sončna energija, in to energijo shraniti v izolirane grafitne banke. Po potrebi, zlasti v obdobjih brez neposredne sončne svetlobe, se shranjena toplota pretvori nazaj v električno energijo in se odda v električno omrežje. Ta koncept obravnava izziv občasne oskrbe z energijo in pomeni pomemben korak k dekarboniziranemu električnemu omrežju.

Poleg tega zasnova celic TPV, ki vključuje materiale z visoko pasovno vrzeljo in več spoji, omogoča učinkovito pretvorbo energije iz toplotnih virov pri višjih temperaturah. Ta učinkovitost je ključnega pomena za aplikacije v omrežju, kjer bi lahko velike površine celic TPV uporabili v skladiščih z nadzorovanim podnebjem za predelavo energije iz obsežnega shranjevanja sončne energije. Razširljivost te tehnologije, skupaj z nizkim vzdrževanjem zaradi odsotnosti gibljivih delov, poudarja njen potencial za trajnostno in ogljično nevtralno proizvodnjo električne energije.

Moteč vpliv

Ker celice TPV postajajo vse bolj razširjene, lahko potrošniki opazijo zmanjšanje stroškov energije zaradi povečane učinkovitosti in odvisnosti od obnovljivih virov. Ta premik lahko vodi tudi do stabilnejšega in zanesljivejšega dostopa do električne energije, zlasti v regijah, ki so nagnjene k izpadom ali brez infrastrukture za tradicionalne vire energije. Poleg tega shranjevanje in pretvorba sončne energije na zahtevo povečuje izvedljivost življenja zunaj omrežja, kar posameznikom zagotavlja več avtonomije pri porabi energije.

Za podjetja integracija tehnologije TPV v njihovo poslovanje pomeni premik k trajnosti in učinkovitosti. Podjetja v sektorjih, ki segajo od proizvodnje do podatkovnih centrov, bi lahko imela koristi od nižjih stroškov energije in nižjega ogljičnega odtisa, kar bi bilo v skladu z naraščajočim povpraševanjem potrošnikov po okoljsko odgovornih praksah. Poleg tega bodo industrije, ki se osredotočajo na proizvodnjo in shranjevanje energije, morda morale spremeniti svoje strategije, da bodo vključile ali konkurirale sistemom TPV. Ta trend bi lahko spodbudil inovacije na sorodnih področjih, saj si podjetja prizadevajo razviti komplementarne tehnologije ali izboljšati učinkovitost in uporabo celic TPV in termalnih baterij v komercialnih okoljih.

Medtem se vlade soočajo s posodabljanjem politik in predpisov za prilagoditev uvajanju tehnologij TPV in termalnih baterij. Te politike lahko vključujejo spodbude za uporabo obnovljivih virov energije, standarde za nove naprave ter podporo raziskavam in razvoju v sektorju. Na mednarodni ravni bi lahko prehod na sisteme, ki temeljijo na TPV, vplival na energetsko diplomacijo, saj bodo države, bogate s sončnimi viri, postale ključni akterji na svetovnem energetskem trgu. 

Posledice TPV baterij

Širše posledice TPV baterij lahko vključujejo: 

• Izboljšana energetska varnost z lokalizirano proizvodnjo električne energije na osnovi TPV, kar zmanjšuje odvisnost od uvoženih goriv.
• Sprememba povpraševanja po delovni sili z več delovnimi mesti, ustvarjenimi v sektorjih obnovljivih virov energije in manj v tradicionalnih energetskih panogah, kot sta premog in nafta.
• Povečane naložbe v infrastrukturo za obnovljivo energijo, ki spodbuja gospodarsko rast v tehnološkem in gradbenem sektorju.
• Vlade revidirajo energetske politike za podporo integracije tehnologij TPV v nacionalna omrežja, vključno s subvencijami in davčnimi spodbudami.
• Podeželske in oddaljene skupnosti pridobijo zanesljiv dostop do električne energije, kar podpira družbeni in gospodarski razvoj.
• Novi poslovni modeli pri shranjevanju in distribuciji energije, kot so komunalna podjetja, ki ponujajo rešitve za shranjevanje energije na osnovi TPV.
• Povečanje povpraševanja potrošnikov po izdelkih in storitvah, ki izkoriščajo obnovljivo energijo, kar vpliva na tržne trende v panogah.
• Povečana geopolitična stabilnost v regijah, ki jih trenutno prizadene konkurenca na področju energetskih virov, saj se države preusmerjajo k samozadostnim, obnovljivim virom energije.

Vprašanja, ki jih je treba upoštevati

• Kakšne koristi bi lahko vaši skupnosti koristila uvedba sistemov za shranjevanje energije, ki temeljijo na TPV?
• Kako bi lahko tehnologija TPV spremenila način porabe in plačevanja električne energije doma?