Choisinn an teicneòlas stòraidh lùtha seo Duais Ùr-ghnàthachaidh as Fheàrr 2022 an EU, 40 uair nas saoire na bataraidh lithium-ion

Faodaidh stòradh lùth teirmeach a ’cleachdadh silicon agus ferrosilicon mar mheadhan lùth a stòradh aig cosgais nas lugha na 4 iùro gach kilowatt-uair, a tha 100 uair

nas saoire na am bataraidh lithium-ion stèidhichte an-dràsta.Às deidh an soitheach agus còmhdach insulation a chuir ris, faodaidh a ’chosgais iomlan a bhith timcheall air 10 iùro gach kilowatt-uair,

a tha tòrr nas saoire na bataraidh lithium de 400 iùro gach kilowatt-uair.

Tha a bhith a’ leasachadh lùth ath-nuadhachail, a’ togail shiostaman cumhachd ùra agus a’ toirt taic do stòradh lùtha nan cnap-starra air am feumar faighinn seachad air.

Tha nàdar taobh a-muigh a’ bhogsa dealain agus caochlaideachd gineadh lùth ath-nuadhachail leithid cumhachd photovoltaic agus gaoithe a’ dèanamh solar agus iarrtas.

de dhealan uaireannan gun choimeas.Aig an àm seo, faodar an leithid de riaghladh atharrachadh le gineadh cumhachd guail is gas nàdarrach no cumhachd uisge gus seasmhachd a choileanadh

agus sùbailteachd cumhachd.Ach san àm ri teachd, le tarraing air ais lùth fosail agus àrdachadh ann an lùth ath-nuadhachail, stòradh lùth saor agus èifeachdach

Is e rèiteachadh an iuchair.

Tha teicneòlas stòraidh lùtha air a roinn sa mhòr-chuid ann an stòradh lùth corporra, stòradh lùth electrochemical, stòradh lùth teirmeach agus stòradh lùth ceimigeach.

Buinidh leithid stòradh lùth meacanaigeach agus stòradh pumpaidh do theicneòlas stòraidh lùth corporra.Tha prìs coimeasach ìosal aig an dòigh stòraidh lùth seo agus

èifeachdas tionndaidh àrd, ach tha am pròiseact an ìre mhath mòr, air a chuingealachadh le suidheachadh cruinn-eòlasach, agus tha an ùine togail cuideachd glè fhada.Tha e duilich a

atharrachadh a rèir an àrd-iarrtas bearraidh airson cumhachd ath-nuadhachail a-mhàin le bhith ga phumpadh stòradh.

Aig an àm seo, tha fèill mhòr air stòradh lùth electrochemical, agus is e cuideachd an teicneòlas stòraidh lùth ùr as luaithe a tha a’ fàs san t-saoghal.Lùth electrochemical

tha stòradh stèidhichte sa mhòr-chuid air bataraidhean lithium-ion.Ro dheireadh 2021, tha an comas tionalach de stòradh lùth ùr san t-saoghal air a dhol thairis air 25 millean

kilowatts, agus tha an roinn margaidh de bataraidhean lithium-ion air ruighinn 90%.Tha seo mar thoradh air leasachadh mòr air carbadan dealain, a tha a’ toirt seachad a

suidheachadh tagraidh malairteach air sgèile mhòr airson stòradh lùth electrochemical stèidhichte air bataraidhean lithium-ion.

Ach, chan eil teicneòlas stòraidh lùth bataraidh lithium-ion, mar sheòrsa de bataraidh càr, na dhuilgheadas mòr, ach bidh mòran dhuilgheadasan ann nuair a thig e gu

a’ toirt taic do stòradh lùth fad-ùine aig ìre clèithe.Is e aon dhiubh an duilgheadas a thaobh sàbhailteachd agus cosgais.Ma thèid bataraidhean lithium-ion a chruachadh air sgèile mhòr, meudaichidh a’ chosgais,

agus tha an sàbhailteachd a tha air adhbhrachadh le cruinneachadh teas cuideachd na chunnart mòr falaichte.Is e an tè eile gu bheil goireasan lithium glè chuingealaichte, agus chan eil carbadan dealain gu leòr,

agus chan urrainnear coinneachadh ris an fheum air stòradh lùtha san fhad-ùine.

Ciamar a gheibh thu fuasgladh air na duilgheadasan fìor agus èiginneach sin?A-nis tha mòran de luchd-saidheans air fòcas a chuir air teicneòlas stòraidh lùth teirmeach.Chaidh briseadh-dùil a dhèanamh ann an

teicneòlasan agus rannsachadh iomchaidh.

San t-Samhain 2022, dh’ainmich an Coimisean Eòrpach am pròiseact duais “Duais Radar Ùr-ghnàthachaidh EU 2022”, anns a bheil an “AMADEUS”

bhuannaich pròiseact bataraidh a chaidh a leasachadh le sgioba Institiùd Teicneòlais Madrid san Spàinn Duais Ùr-ghnàthachaidh as Fheàrr an EU ann an 2022.

Tha “Amadeus” na mhodail bataraidh rèabhlaideach.Chaidh am pròiseact seo, a tha ag amas air tòrr lùth a stòradh bho lùth ath-nuadhachail, a thaghadh leis an Roinn Eòrpa

Coimisean mar aon de na h-innleachdan as fheàrr ann an 2022.

Bidh an seòrsa bataraidh seo a chaidh a dhealbhadh le sgioba luchd-saidheans na Spàinne a’ stòradh an còrr de lùth a thèid a chruthachadh nuair a tha lùth grèine no gaoithe àrd ann an cruth lùth teirmeach.

Tha an teas seo air a chleachdadh gus stuth a theasachadh (thathar a’ sgrùdadh alloy silicon sa phròiseact seo) gu còrr air 1000 ceum Celsius.Tha soitheach sònraichte anns an t-siostam leis an

truinnsear photovoltaic teirmeach mu choinneimh a-staigh, a dh’ fhaodas pàirt den lùth a tha air a stòradh a leigeil ma sgaoil nuair a tha iarrtas cumhachd àrd.

Chleachd an luchd-rannsachaidh samhla gus am pròiseas a mhìneachadh: “Tha e mar a’ ghrian a chuir ann am bogsa. ”Dh’ fhaodadh am plana aca stòradh lùtha atharrachadh.Tha comas mòr aige

an amas seo a choileanadh agus tha e air a thighinn gu bhith na phrìomh fheart ann a bhith a’ dèiligeadh ri atharrachadh clìomaid, a tha a’ toirt air a’ phròiseact “Amadeus” seasamh a-mach bho chòrr air 300 pròiseact a chaidh a chuir a-steach.

agus choisinn e Duais Ùr-ghnàthachaidh as Fheàrr an EU.

Mhìnich eagraiche Duais Radar Ùr-ghnàthachaidh an EU: “Is e a’ phuing luachmhor gu bheil e a ’toirt seachad siostam saor as urrainn tòrr lùth a stòradh airson a

Ùine mhòr.Tha dùmhlachd lùth àrd aige, èifeachdas iomlan àrd, agus bidh e a’ cleachdadh stuthan gu leòr agus aig prìs ìosal.Is e siostam modular a th’ ann, air a chleachdadh gu farsaing, agus is urrainn dha a thoirt seachad

teas glan agus dealan air iarrtas.”

Mar sin, ciamar a tha an teicneòlas seo ag obair?Dè na suidheachaidhean tagraidh agus cothroman malairteach san àm ri teachd?

Gus a chuir gu sìmplidh, bidh an siostam seo a’ cleachdadh a’ chumhachd a bharrachd a thig bho lùth ath-nuadhachail sa bhad (leithid lùth na grèine no lùth gaoithe) gus meatailtean saor a leaghadh,

leithid silicon no ferrosilicon, agus tha an teòthachd nas àirde na 1000 ℃.Faodaidh alloy silicon tòrr lùth a stòradh anns a ’phròiseas fusion aige.

Canar “teas falaichte” ris an t-seòrsa lùth seo.Mar eisimpleir, bidh liotair de silicon (timcheall air 2.5 kg) a’ stòradh barrachd air 1 kilowatt-uair (1 kilowatt-uair) de lùth ann an cruth

de theas falaichte, is e sin dìreach an lùth a tha ann an liotair de hydrogen aig cuideam 500 bàr.Ach, eu-coltach ri hydrogen, faodar silicon a stòradh fo àile

cuideam, a tha a 'dèanamh an t-siostam nas saoire agus nas sàbhailte.

Is e iuchair an t-siostaim mar a thionndaidheas tu an teas a tha air a stòradh gu lùth dealain.Nuair a bhios silicon a 'leaghadh aig teòthachd nas àirde na 1000 ° C, bidh e a' deàrrsadh mar a 'ghrian.

Mar sin, faodar ceallan photovoltaic a chleachdadh gus an teas radanta a thionndadh gu lùth dealain.

Tha an gineadair teirmeach photovoltaic ris an canar coltach ri inneal beag photovoltaic, a ghineadh 100 uair barrachd lùth na ionadan cumhachd grèine traidiseanta.

Ann am faclan eile, ma bheir aon mheatair ceàrnagach de phannalan grèine a-mach 200 watt, bheir aon mheatair ceàrnagach de phannalan photovoltaic teirmeach 20 kilowatts.Agus chan ann a-mhàin

tha an cumhachd, ach cuideachd tha an èifeachdas tionndaidh nas àirde.Tha èifeachdas ceallan photovoltaic teirmeach eadar 30% agus 40%, a tha an urra ris an teòthachd

den stòr teas.An coimeas ri sin, tha èifeachdas panalan grèine photovoltaic malairteach eadar 15% agus 20%.

Bidh cleachdadh gineadairean teirmeach photovoltaic an àite einnseanan teirmeach traidiseanta a’ seachnadh cleachdadh pàirtean gluasadach, lionntan agus luchd-iomlaid teas iom-fhillte.San dòigh seo,

faodaidh an siostam gu lèir a bhith eaconamach, teann agus gun fhuaim.

A rèir an rannsachaidh, faodaidh ceallan photovoltaic teirmeach falaichte tòrr cumhachd ath-nuadhachail a stòradh.

Thuirt Alejandro Data, neach-rannsachaidh a stiùir am pròiseact: “Thèid pàirt mhòr den dealan seo a chruthachadh nuair a bhios còrr ann an gineadh cumhachd gaoithe is gaoithe,

mar sin thèid a reic aig prìs gu math ìosal ann am margaidh an dealain.Tha e glè chudromach na dealanan sin a stòradh ann an siostam gu math saor.Tha e gu math ciallach a

stòradh an dealan a bharrachd ann an cruth teas, oir is e seo aon de na dòighean as saoire air lùth a stòradh.”

2. Tha e 40 tursan nas saoire na bataraidh lithium-ion

Gu sònraichte, faodaidh silicon agus ferrosilicon lùth a stòradh aig cosgais nas lugha na 4 iùro gach kilowatt-uair, a tha 100 uair nas saoire na an lithium-ion stèidhichte an-dràsta.

bataraidh.Às deidh an soitheach agus an còmhdach insulation a chuir ris, bidh a ’chosgais iomlan nas àirde.Ach, a rèir an sgrùdaidh, ma tha an siostam mòr gu leòr, mar as trice barrachd

na 10 megawatt uairean, is dòcha gun ruig e cosgais timcheall air 10 iùro gach kilowatt uair a thìde, oir bidh cosgais insulation teirmeach mar phàirt bheag den iomlan

cosgais an t-siostam.Ach, tha cosgais bataraidh lithium timcheall air 400 iùro gach kilowatt-uair.

Is e aon duilgheadas a tha mu choinneamh an t-siostam seo nach eil ach pàirt bheag den teas a tha air a stòradh air a thionndadh air ais gu dealan.Dè an èifeachdas tionndaidh sa phròiseas seo?Ciamar a

Is e cleachdadh an lùth teas a tha air fhàgail am prìomh dhuilgheadas.

Ach, tha luchd-rannsachaidh na sgioba den bheachd nach e duilgheadasan a tha seo.Ma tha an siostam saor gu leòr, chan fheumar ach 30-40% den lùth fhaighinn air ais ann an cruth

dealan, a nì iad nas fheàrr na teicneòlasan eile nas daoire, leithid bataraidhean lithium-ion.

A bharrachd air an sin, faodar an 60-70% a tha air fhàgail den teas nach eil air a thionndadh gu dealan a ghluasad gu dìreach gu togalaichean, factaraidhean no bailtean-mòra gus gual agus gual a lughdachadh.

caitheamh gas.

Tha teas a’ dèanamh suas còrr air 50% de iarrtas lùth na cruinne agus 40% de sgaoilidhean gualain dà-ogsaid cruinneil.San dòigh seo, stòradh lùth gaoithe no photovoltaic ann an falaichte

chan urrainn dha ceallan photovoltaic teirmeach a-mhàin mòran chosgaisean a shàbhaladh, ach cuideachd coinneachadh ri iarrtas teas mòr a’ mhargaidh tro ghoireasan ath-nuadhachail.

3. Dùbhlain agus dùilean san àm ri teachd

Tha an teicneòlas stòraidh teirmeach photovoltaic teirmeach ùr air a dhealbhadh le sgioba Oilthigh Teicneòlais Madrid, a bhios a’ cleachdadh stuthan silicon alloy, air

buannachdan ann an cosgais stuthan, teòthachd stòraidh teirmeach agus ùine stòraidh lùtha.Is e silicon an dàrna eileamaid as pailte ann an rùsg na talmhainn.An cosgais

Chan eil ach 30-50 dolar gach tunna de ghainmhich silica, is e sin 1/10 den stuth salainn leaghte.A bharrachd air an sin, tha an eadar-dhealachadh teòthachd stòraidh teirmeach de ghainmhich silica

Tha gràinean mòran nas àirde na salann leaghte, agus faodaidh an teòthachd obrachaidh as àirde ruighinn nas àirde na 1000 ℃.Teòthachd obrachaidh nas àirde cuideachd

a’ cuideachadh le bhith ag adhartachadh èifeachdas lùtha iomlan an t-siostam gineadh cumhachd photothermal.

Chan e sgioba Datus an aon fhear a tha a 'faicinn comas ceallan photovoltaic teirmeach.Tha dà cho-fharpaiseach cumhachdach aca: an Institiùd cliùiteach Massachusetts of

Teicneòlas agus an companaidh tòiseachaidh California Antola Energy.Tha an tè mu dheireadh a’ cuimseachadh air rannsachadh agus leasachadh bataraidhean mòra a thathas a’ cleachdadh ann an gnìomhachas trom (mòr

neach-cleachdaidh connaidh fosail), agus fhuair e US $ 50 millean gus an rannsachadh a chrìochnachadh sa Ghearran am-bliadhna.Thug Maoin Cumhachd Breakthrough Bill Gates beagan seachad

maoin tasgaidh.

Thuirt luchd-rannsachaidh aig Institiùd Teicneòlais Massachusetts gu bheil am modal cealla photovoltaic teirmeach aca air a bhith comasach air 40% den lùth a thathar a’ cleachdadh airson teasachadh ath-chleachdadh.

stuthan taobh a-staigh bataraidh prototype.Mhìnich iad: “Tha seo a’ cruthachadh slighe airson an èifeachdas as motha agus lughdachadh cosgais ann an stòradh lùth teirmeach,

ga dhèanamh comasach an griod cumhachd a dhì-charbonachadh."

Cha deach aig pròiseact Institiùd Teicneòlais Madrid air an àireamh sa cheud de lùth a gheibh e air ais a thomhas, ach tha e nas fheàrr na modail Ameireagaidh

ann an aon taobh.Mhìnich Alejandro Data, an neach-rannsachaidh a stiùir am pròiseact: “Gus an èifeachdas seo a choileanadh, feumaidh pròiseact MIT an teòthachd àrdachadh gu

2400 ceum.Bidh am bataraidh againn ag obair aig 1200 ceum.Aig an teòthachd seo, bidh an èifeachdas nas ìsle na an fheadhainn aca, ach tha mòran nas lugha de dhuilgheadasan teas againn.

Às deidh na h-uile, tha e gu math duilich stuthan a stòradh aig 2400 ceum gun a bhith ag adhbhrachadh call teas."

Gu dearbh, tha feum aig an teicneòlas seo air tòrr tasgaidh mus tèid e a-steach don mhargaidh.Tha nas lugha na 1 kWh de stòradh lùth aig prototype an obair-lann gnàthach

comas, ach gus an teicneòlas seo a dhèanamh prothaideach, feumaidh e barrachd air 10 MWh de chomas stòraidh lùtha.Mar sin, is e an ath dhùbhlan meud a leudachadh

an teicneòlas agus deuchainn a dhèanamh air comasachd air sgèile mhòr.Gus seo a choileanadh, tha luchd-rannsachaidh bho Institiud Teicneòlais Madrid air a bhith a’ togail sgiobaidhean

gus a dhèanamh comasach.