密歇根大学的研究表明,将热能转化为电能的设备已接近理论上的最大效率,并且越来越接近于在电网中实际使用。
热电池可以在生产高峰时段储存间歇性的可再生能源,然后依靠太阳能电池的热版本将其转化为电能。
密歇根大学化学工程副教授、最近在《焦耳》杂志上发表的研究报告的通讯作者安德烈·莱纳特 (Andrej Lenert) 表示:“随着我们在电网中纳入更多可再生能源以实现脱碳目标,我们需要更低的成本和更长的能源存储时间,因为太阳能和风能产生的能量在使用时并不匹配。”
热光伏电池的工作原理与光伏电池(通常称为太阳能电池)类似。两者都将电磁辐射转化为电能,但热光伏电池使用的是能量较低的红外光子,而不是能量较高的可见光光子。
研究团队报告称,他们的新设备在 1,435°C 时的能量转换效率为 44%,处于现有高温储能的目标范围(1,200°C-1,600°C)内。它超过了之前设计在此温度范围内实现的 37%。
“它是一种电池,但非常被动。你不必像电化学电池那样开采锂,这意味着你不必与电动汽车市场竞争。与用于水力发电储能的抽水不同,你可以把它放在任何地方,不需要附近有水源,”密歇根大学电气工程系 Peter A. Franken 杰出大学教授、这项研究的作者 Stephen Forrest 说。
在热电池中,热光电将包围一块温度至少为 1,000°C 的加热材料。它可以通过电阻器传输来自风能或太阳能发电场的电力,或吸收来自太阳热能或钢铁、玻璃或混凝土生产中的多余热量来达到这一温度。
“从本质上讲,相对于锂离子电池,用电加热是一种非常简单且廉价的储能方法。它让你可以使用许多不同的材料作为热电池的存储介质,”莱纳特说。
标签:
免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!