Solsystemteknologi med et system reducerer omkostningerne til ren energi til det halve

Det er ikke problemet at producere strøm fra solen. Teknologien har været der i årtier. Opbevarer den effekt effektivt, imidlertid, har været en udfordring.

Derfor har Energidepartementet tildelt 3 millioner dollars til ingeniørforskere ved University of Texas i Austin for at overvinde akilleshælen i solenergihistorien siden første dag:hvordan man opbevarer sin energi.

Til dato, de fleste større solenergisystemer er omfangsrige og dyre, med ineffektiv lagerkapacitet. Energi, der kommer fra eksisterende solcelleanlæg, skal opbevares i lagersystemer uden for generatorerne, der skaber strømmen. Med andre ord, to separate systemer er nødvendige for at sikre en vellykket drift.

Men eksperter fra UT's Cockrell School of Engineering har udviklet en måde at integrere produktion og lagring af solenergi i et enkelt system, reducerer omkostningerne effektivt med 50 procent. UT-projektet vil udvikle den næste generation af fotovoltaiske omformere i brugskala, også kaldet modulær, multifunktion, multiport- og mellemspændingsværktøjer i siliciumcarbid i brugsskala.

I fællesskab, de kombinerede teknologier er kendt som en M4 Inverter-deres hovedfunktion er konvertering af jævnstrømsudgang fra solcellepaneler til mellemspænding vekselstrøm, hvilket eliminerer behovet for en omfangsrig og dyr lavfrekvent transformer.

Professor i elektroteknik og computerteknik Alex Huang, der leder Semiconductor Power Electronics Center i Cockrell School og arbejder med UT Center for Elektromekanik, er hovedforsker for dette DOE-finansierede projekt. Han mener, at M4 -inverteren vil skabe effektivitet på forskellige måder.

"Vores løsning til solenergilagring reducerer ikke kun kapitalomkostninger, men det reducerer også driftsomkostningerne gennem sine multifunktionelle muligheder, "Sagde Huang." Disse funktioner vil sikre, at morgendagens elnet kan være vært for en højere procentdel af solenergi. Ved kraftigt at reducere virkningen af ​​intermitteringen af ​​solenergi på nettet og levere netstyrende støtte, M4 Inverteren giver den samme modstandsdygtighed som ethvert fossilt brændstofdrevet net. "

En sådan yderligere funktionalitet er muligheden for at levere hurtig frekvenskontrol, hvilket ville forhindre et solcelledrevet net i at opleve strømafbrydelser på dage, hvor stort skydække kan forhindre solbrug.

For at opnå det effektivitetsniveau, der er nødvendigt for at konvertere solenergien til elnettet, nye siliciumcarbid strømelektronikafbrydere bruges i M4 Inverteren. Behovet for en omfangsrig 60-hertz transformer elimineres også i M4 Inverter for yderligere at øge effektiviteten og reducere kapital- og installationsomkostningerne. Konstruktionen af ​​systemet vil være baseret på det modulære byggestenskoncept, der yderligere reducerer produktionsomkostninger og giver pålidelig drift gennem en strømforsyning. Teamet vil samarbejde med Electric Reliability Council of Texas, Toshiba International, Wolfspeed og Opal-RT, samt Argonne National Lab.

DOE tildelte 20 millioner dollars i finansiering til ni projekter til fremme af tidlige stadier af solenergi elektronik teknologier. De valgte projekter blev anset for kritiske for at håndtere solcelleudfordringer med solceller, sænke omkostningerne ved installation og vedligeholdelse af et fotovoltaisk solenergisystem og opnåelse af DOE's mål om at reducere halve omkostningerne ved elektricitet til et solsystem inden 2030.