Bu enerji saxlama texnologiyası litium-ion batareyadan 40 dəfə ucuz olmaqla 2022-ci il Aİ Ən Yaxşı İnnovasiya Mükafatını qazandı

Mühit olaraq silikon və ferrosilikondan istifadə edilən istilik enerjisi anbarı hər kilovat-saat üçün 4 avrodan aşağı qiymətə enerji saxlaya bilər ki, bu da 100 dəfədir.

mövcud sabit litium-ion batareyadan daha ucuzdur.Konteyner və izolyasiya qatını əlavə etdikdən sonra ümumi dəyəri kilovat-saat üçün təxminən 10 avro ola bilər,

kilovat-saat üçün 400 avro olan litium batareyadan xeyli ucuzdur.

Bərpa olunan enerjinin inkişafı, yeni enerji sistemlərinin qurulması və enerji saxlanmasının dəstəklənməsi aradan qaldırılmalı olan maneədir.

Elektrik enerjisinin qutudan kənar təbiəti və fotovoltaik və külək enerjisi kimi bərpa olunan enerji istehsalının dəyişkənliyi tələb və təklifi yaradır.

elektrik enerjisi bəzən uyğunsuz olur.Hazırda belə tənzimləmə sabitliyə nail olmaq üçün kömür və təbii qaz enerjisi istehsalı və ya hidroenerji ilə tənzimlənə bilər

və gücün çevikliyi.Lakin gələcəkdə fosil enerjinin çəkilməsi və bərpa olunan enerjinin artması ilə ucuz və səmərəli enerji saxlama

konfiqurasiya açardır.

Enerji saxlama texnologiyası əsasən fiziki enerjinin saxlanmasına, elektrokimyəvi enerjinin saxlanmasına, istilik enerjisinin saxlanmasına və kimyəvi enerjinin saxlanmasına bölünür.

Mexanik enerjinin saxlanması və pompalanan saxlama kimi fiziki enerji saxlama texnologiyasına aiddir.Bu enerji saxlama üsulu nisbətən aşağı qiymətə malikdir və

yüksək konvertasiya səmərəliliyi, lakin layihə nisbətən böyükdür, coğrafi yerlə məhdudlaşır və tikinti müddəti də çox uzundur.Çətindir

bərpa olunan enerji enerjisinin pik təraş tələbinə yalnız pompalı saxlama ilə uyğunlaşın.

Hazırda elektrokimyəvi enerjinin saxlanması populyardır və bu, həm də dünyada ən sürətlə inkişaf edən yeni enerji saxlama texnologiyasıdır.Elektrokimyəvi enerji

saxlama əsasən litium-ion batareyalara əsaslanır.2021-ci ilin sonunadək dünyada yeni enerji anbarlarının məcmu quraşdırılmış gücü 25 milyonu ötüb.

kilovat, bunun da litium-ion batareyalarının bazar payı 90%-ə çatıb.Bu, a. təmin edən elektrik nəqliyyat vasitələrinin genişmiqyaslı inkişafı ilə bağlıdır

litium-ion batareyalara əsaslanan elektrokimyəvi enerjinin saxlanması üçün geniş miqyaslı kommersiya tətbiqi ssenarisi.

Bununla belə, litium-ion batareyanın enerji saxlama texnologiyası, bir növ avtomobil akkumulyatoru olaraq, böyük bir problem deyil, lakin söz mövzusu olduğunda bir çox problem olacaq.

şəbəkə səviyyəsində uzunmüddətli enerji saxlanmasını dəstəkləmək.Biri təhlükəsizlik və qiymət problemidir.Litium-ion batareyaları geniş miqyasda yığılarsa, xərclər çoxalacaq,

və istilik yığılması nəticəsində yaranan təhlükəsizlik də böyük gizli təhlükədir.Digəri, litium ehtiyatlarının çox məhdud olması və elektrikli nəqliyyat vasitələrinin kifayət etməməsi,

və uzunmüddətli enerji saxlama ehtiyacı ödənilə bilməz.

Bu real və təcili problemləri necə həll etmək olar?İndi bir çox elm adamı istilik enerjisinin saxlanması texnologiyasına diqqət yetirir.İrəliləyişlər edilib

müvafiq texnologiyalar və tədqiqatlar.

2022-ci ilin noyabrında Avropa Komissiyası “AMADEUS”un iştirak etdiyi “Aİ 2022 İnnovasiya Radarı Mükafatı”nın mükafat qazanan layihəsini elan etdi.

İspaniyanın Madrid Texnologiya İnstitutunun komandası tərəfindən hazırlanmış batareya layihəsi 2022-ci ildə AB Ən Yaxşı İnnovasiya Mükafatını qazandı.

"Amadeus" inqilabi batareya modelidir.Bərpa olunan enerjidən böyük miqdarda enerji yığmaq məqsədi daşıyan bu layihə avropalılar tərəfindən seçilib

Komissiya 2022-ci ilin ən yaxşı ixtiralarından biri olaraq.

İspan alim qrupu tərəfindən hazırlanmış bu cür batareya günəş və ya külək enerjisi yüksək olduqda yaranan artıq enerjini istilik enerjisi şəklində saxlayır.

Bu istilik materialı (bu layihədə silikon ərintisi öyrənilir) 1000 dərəcədən çox qızdırmaq üçün istifadə olunur.Sistemdə xüsusi bir konteyner var

enerji tələbatı yüksək olduqda yığılmış enerjinin bir hissəsini buraxa bilən, içəriyə baxan termal fotovoltaik lövhə.

Tədqiqatçılar prosesi izah etmək üçün bir bənzətmədən istifadə etdilər: "Bu, günəşi qutuya qoymaq kimidir."Onların planı enerjinin saxlanmasında inqilab edə bilər.üçün böyük potensiala malikdir

bu məqsədə nail olmaq və iqlim dəyişikliyi ilə mübarizədə əsas amilə çevrilmişdir ki, bu da “Amadeus” layihəsini təqdim olunmuş 300-dən çox layihə arasından fərqləndirir.

və AB Ən Yaxşı İnnovasiya Mükafatını qazandı.

Aİ-nin İnnovasiya Radarı Mükafatının təşkilatçısı izah etdi: “Dəyərli məqam ondan ibarətdir ki, o, ucuz bir sistem təqdim edir ki, o, böyük miqdarda enerji saxlaya bilir.

uzun müddət.Yüksək enerji sıxlığına, yüksək ümumi səmərəliliyə malikdir və kifayət qədər və ucuz materiallardan istifadə edir.Bu modul sistemdir, geniş istifadə olunur və təmin edə bilər

istəyə görə təmiz istilik və elektrik enerjisi.”

Yaxşı, bu texnologiya necə işləyir?Gələcək tətbiq ssenariləri və kommersiyalaşdırma perspektivləri hansılardır?

Sadə dillə desək, bu sistem fasilələrlə bərpa olunan enerjinin (məsələn, günəş enerjisi və ya külək enerjisi) yaratdığı artıq enerjidən ucuz metalları əritmək üçün istifadə edir.

silisium və ya ferrosilikon kimi və temperatur 1000 ℃-dən yüksəkdir.Silikon ərintisi ərimə prosesində böyük miqdarda enerji saxlaya bilər.

Bu enerji növü "gizli istilik" adlanır.Məsələn, bir litr silisium (təxminən 2,5 kq) formada 1 kilovat-saatdan (1 kilovat-saat) çox enerji saxlayır.

gizli istilik, yəni 500 bar təzyiqdə bir litr hidrogendə olan enerjidir.Bununla birlikdə, hidrogendən fərqli olaraq, silikon atmosfer altında saxlanıla bilər

təzyiq, sistemi daha ucuz və təhlükəsiz edir.

Sistemin açarı yığılan istiliyi elektrik enerjisinə necə çevirməkdir.Silikon 1000 ºC-dən çox temperaturda əridikdə günəş kimi parlayır.

Buna görə də, fotovoltaik hüceyrələr şüalanan istiliyi elektrik enerjisinə çevirmək üçün istifadə edilə bilər.

Termal fotovoltaik generator adlanan miniatür fotovoltaik cihaz kimidir və ənənəvi günəş elektrik stansiyalarından 100 dəfə çox enerji istehsal edə bilir.

Başqa sözlə, bir kvadratmetr günəş panelindən 200 vat enerji hasil edilirsə, bir kvadrat metr termal fotovoltaik paneldən 20 kilovatt gücə malik olacaq.Və təkcə

güc, həm də dönüşüm səmərəliliyi daha yüksəkdir.Termal fotovoltaik elementlərin səmərəliliyi temperaturdan asılı olaraq 30% ilə 40% arasındadır.

istilik mənbəyindən.Bunun əksinə olaraq, kommersiya fotovoltaik günəş panellərinin səmərəliliyi 15% ilə 20% arasındadır.

Ənənəvi istilik mühərrikləri əvəzinə termal fotovoltaik generatorların istifadəsi hərəkət edən hissələrin, mayelərin və mürəkkəb istilik dəyişdiricilərinin istifadəsindən qaçınır.Bu cür,

bütün sistem qənaətcil, yığcam və səssiz ola bilər.

Tədqiqata görə, gizli termal fotovoltaik hüceyrələr böyük miqdarda qalıq bərpa olunan enerji saxlaya bilir.

Layihəyə rəhbərlik edən tədqiqatçı Alejandro Data dedi: “Bu elektrik enerjisinin böyük bir hissəsi külək və külək enerjisi istehsalında artıqlıq olduqda,

ona görə də elektrik enerjisi bazarında çox ucuz qiymətə satılacaq.Bu artıq elektrik enerjisini çox ucuz sistemdə saxlamaq çox vacibdir.üçün çox mənalıdır

artıq elektrik enerjisini istilik şəklində saxlayın, çünki bu, enerji yığmağın ən ucuz yollarından biridir”.

2. Litium-ion batareyadan 40 dəfə ucuzdur

Xüsusilə, silisium və ferrosilikon hər kilovat-saat üçün 4 avrodan aşağı qiymətə enerji saxlaya bilir ki, bu da hazırkı sabit litium-iondan 100 dəfə ucuzdur.

batareya.Konteyner və izolyasiya qatını əlavə etdikdən sonra ümumi xərc daha yüksək olacaq.Ancaq araşdırmaya görə, sistem kifayət qədər böyükdürsə, adətən daha çox olur

10 meqavat saatdan çox, o, yəqin ki, bir kilovatsaat üçün təxminən 10 avroya çatacaq, çünki istilik izolyasiyasının dəyəri ümumi dəyərin kiçik bir hissəsini təşkil edəcəkdir.

sistemin dəyəri.Bununla belə, litium batareyanın qiyməti kilovat-saat üçün təxminən 400 avro təşkil edir.

Bu sistemin qarşılaşdığı problemlərdən biri odur ki, saxlanılan istiliyin yalnız kiçik bir hissəsi yenidən elektrik enerjisinə çevrilir.Bu prosesdə çevrilmə səmərəliliyi nədir?Necə

qalan istilik enerjisinin istifadəsi əsas problemdir.

Bununla belə, komandanın tədqiqatçıları hesab edirlər ki, bunlar problem deyil.Sistem kifayət qədər ucuzsa, enerjinin yalnız 30-40% şəklində bərpa edilməsi lazımdır

elektrik enerjisi, bu da onları litium-ion batareyalar kimi digər daha bahalı texnologiyalardan üstün edəcək.

Bundan əlavə, elektrik enerjisinə çevrilməyən istiliyin qalan 60-70%-i birbaşa binalara, fabriklərə və ya şəhərlərə ötürülə bilər, kömür və təbii

qaz istehlakı.

İstilik qlobal enerji tələbatının 50%-dən çoxunu və qlobal karbon qazı emissiyasının 40%-ni təşkil edir.Bu şəkildə külək və ya fotovoltaik enerji gizli şəkildə saxlanılır

termal fotovoltaik elementlər nəinki çoxlu xərclərə qənaət edə bilər, həm də bərpa olunan mənbələr hesabına bazarın böyük istilik tələbatını ödəyə bilər.

3. Çağırışlar və gələcək perspektivlər

Silikon ərintisi materiallarından istifadə edən Madrid Texnologiya Universitetinin komandası tərəfindən hazırlanmış yeni termal fotovoltaik istilik saxlama texnologiyası

material dəyəri, istilik saxlama temperaturu və enerji saxlama müddətində üstünlüklər.Silikon yer qabığında ən çox yayılmış ikinci elementdir.Qiymət

ton silisium qumu cəmi 30-50 dollar təşkil edir ki, bu da ərinmiş duz materialının 1/10 hissəsini təşkil edir.Bundan əlavə, silisium qumunun istilik saxlama temperaturu fərqi

hissəciklər ərimiş duzdan çox yüksəkdir və maksimum işləmə temperaturu 1000 ℃-dən çox ola bilər.Həm də daha yüksək işləmə temperaturu

fototermal enerji istehsalı sisteminin ümumi enerji səmərəliliyini yaxşılaşdırmağa kömək edir.

Datusun komandası termal fotovoltaik elementlərin potensialını görən yeganə şəxs deyil.Onların iki güclü rəqibi var: nüfuzlu Massaçusets İnstitutu

Texnologiya və Kaliforniya startapı Antola Energy.Sonuncu, ağır sənayedə istifadə olunan böyük batareyaların (böyük batareyaların) tədqiqi və inkişafına yönəlmişdir

qalıq yanacaq istehlakçısı) və bu ilin fevral ayında araşdırmanı tamamlamaq üçün 50 milyon ABŞ dolları əldə etdi.Bill Qeytsin "Sıçrayış Enerjisi Fondu" bəzilərini təmin edib

investisiya fondları.

Massaçusets Texnologiya İnstitutunun tədqiqatçıları bildiriblər ki, onların termal fotovoltaik hüceyrə modeli istilik üçün istifadə olunan enerjinin 40%-ni təkrar istifadə edə bilib.

prototip batareyanın daxili materialları.Onlar izah etdilər: “Bu, istilik enerjisinin saxlanmasının maksimum səmərəliliyi və xərclərin azaldılması üçün yol yaradır,

elektrik şəbəkəsini karbonsuzlaşdırmağa imkan verir”.

Madrid Texnologiya İnstitutunun layihəsi bərpa edə biləcəyi enerjinin faizini ölçə bilmədi, lakin Amerika modelindən üstündür.

bir aspektdə.Layihəyə rəhbərlik edən tədqiqatçı Alejandro Data izah etdi: “Bu səmərəliliyə nail olmaq üçün MİT layihəsi temperaturu yuxarı qaldırmalıdır.

2400 dərəcə.Batareyamız 1200 dərəcədə işləyir.Bu temperaturda səmərəlilik onlarınkından daha aşağı olacaq, lakin bizdə istilik izolyasiyası ilə bağlı problemlər çox azdır.

Axı materialları 2400 dərəcədə istilik itkisi yaratmadan saxlamaq çox çətindir”.

Təbii ki, bu texnologiya bazara çıxmazdan əvvəl hələ də böyük investisiya tələb edir.Hazırkı laboratoriya prototipi 1 kVt/saatdan az enerji ehtiyatına malikdir

tutum, lakin bu texnologiyanı sərfəli etmək üçün ona 10 MVt-dan çox enerji saxlama gücü lazımdır.Ona görə də növbəti problem miqyasını genişləndirməkdir

texnologiyanı və onun həyata keçirilməsinin mümkünlüyünü geniş miqyasda sınaqdan keçirin.Buna nail olmaq üçün Madrid Texnologiya İnstitutunun tədqiqatçıları qruplar qururlar

mümkün etmək üçün.