Может ли солнечная электростанция вырабатывать электричество по ночам?

Владимир Кузнецов 2

Электростанции, работающие на основе солнечной энергии, являются, пожалуй, одной из самых перспективных отраслей, занимающихся выработкой экологически чистой энергии. Однако есть у них один весьма существенный недостаток: в облачную погоду или ночью они «простаивают». А можно ли заставить их работать и в темное время суток? Давайте разбираться.

Может ли солнечная электростанция вырабатывать электричество по ночам? Солнечная энергия ночью возможна. Фото.

Солнечная энергия ночью возможна.

Как электростанции вырабатывают энергию ночью

Как передает редакция издания Phys.org, благодаря совместным усилиям специалистов из Университета Кертин (Австралия), а также компаний United Sun Systems и ITP Thermal был разработан новый тип термальной батареи, который и поможет электростанциям работать на полную мощность даже в условиях ночи.

«Хранение возобновляемой энергии уже давно является камнем преткновения энергетической сферы, но наш прототип тепловой батареи способен хранить и по мере необходимости выделять солнечную энергию в любое время суток», — сказал один из авторов работы профессор Крейг Бакли.

Как электростанции вырабатывают энергию ночью. Солнечные панели пока самые перспективные источники энергии. Фото.

Солнечные панели пока самые перспективные источники энергии.

Что такое термальная батарея и как она работает

Термальная батарея может запасать энергию и хранить ее до тех пор, пока, грубо говоря, «энергии солнца не окажется недостаточно». В этот момент ранее накопленная энергия идет на работу электростанции вместо энергии солнца. После того, как солнце снова сможет обеспечивать полноценную работу турбин станции, батарея снова начнет накапливать заряд.

Это интересно: Как рождается энергия Солнца?

На самом деле, идея разработки подобной батареи не нова. На сегодняшний день в солнечных электростанциях уже используются литиевые батареи. Но они применяются лишь в качестве запаса и отдают ее для нужд питаемых объектов также, как и ваш телефон начинает терять заряд после того, как вы отключите его от источника питания. В случае с термальной батареей же все гораздо интереснее.

«В то время, как литиевая батарея хранит электрическую энергию, которая может быть использована для обеспечения электроэнергией, когда солнце не светит, термальная батарея хранит тепло от накопленного солнечного света. Это может быть использовано для работы турбины, которая будет производить электроэнергию. Эта технология позволяет получать до 46 кВт энергии и идеально подходит для удаленно расположенных промышленных предприятий или населенных пунктов.»

Как накапливают энергию

Сохранение энергии происходит следующим образом: когда солнечная энергия имеется в избытке, она запасается в топливных элементах на основе газообразного водорода. В тот момент, когда наступает ночь или небо застилается тучами, водород вступает во взаимодействие с ионами металлов. Из-за разницы в температурах между водородом и металлом, происходит реакция с образованием гидрида (то есть соединение металла с водородом), в результате которой выделяется тепло. Именно оно и идет на питание турбины электростанции. После остывания водород и металл разъединяются, позволяя вновь накапливать солнечную энергию.

Таким образом получается, что солнечная энергия просто «запасается» для работы установки и позволяет получать электричество (с минимальными потерями) в темное или пасмурное время суток.

Как накапливают энергию. Солнечная энергия может использоваться везде, как и обычное электричество (это оно и есть). Главное ее накопить. Фото.

Солнечная энергия может использоваться везде, как и обычное электричество (это оно и есть). Главное ее накопить.

Может ли солнечная энергия вырабатываться ночью

Если коротко, то да, может. Исследователи UNSW доказали это, совершив прорыв в технологии возобновляемых источников энергии. Они смогли добиться производства электричества из энергии, которую еще называют ”ночной солнечной энергией”.

Она вырабатывается из тепла, которое излучается в виде инфракрасного света. Это то же самое, что делает Земля, когда наступает ночь — она охлаждается, отдавая (излучая) свою энергию ночью в космос.

Прорывное изобретение ученых было названо терморадиационным диодом. В его основе лежат материалы, которые так же используются в очках ночного видения. Они ловят излучение в инфракрасном спектре, чтобы пользователь мог видеть объекты, от которых оно отражается.

Пока такой способ получения энергии примерно в 100 000 раз менее эффективен в сравнении с традиционным получением энергии от Солнца, но ученые уверены, что дальнейшее развитие технологии позволит сделать ее более эффективной.

Может ли солнечная энергия вырабатываться ночью. Примерно так выглядит отражение инфракрасного спектра. Фото.

Примерно так выглядит отражение инфракрасного спектра.

Что такое обратная солнечная энергия

А есть такие материалы, которые вырабатывают энергию, улавливая собственное излучение. Например, терморадиационный диод, созданный австралийскими учеными. Они поделились этой информацией в журнале ACS Photonics

Солнечные панели, к которым мы привыкли, генерируют электричество, поглощая фотоны света электронами вещества. Электроны возбуждаются, становятся свободными и начинают двигаться к аноду. Так он и создают ток.

«Терморадиационный диод – симметричный аналог фотоэлемента, который использует излучение, а не поглощение света для генерации тока», – пишут ученые под руководством Майкла Нильсена.

Фотодиод сделан из теллурида ртути-кадмия. В ходе эксперимента ученые получали 2,25 милливатт на квадратный метр. Это почти ничто на фоне того, что вырабатывают солнечные панели, которые выдают 600 ватт на квадратный метр. Но в перспективе, технология может достичь 10% эффективности традиционных солнечных панелей.

Обсудить эту и другие новости вы можете в нашем чате в Телеграм.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны или