Hvordan opbevares solenergi, og hvordan den frigives?

Opbevaring af solenergi

Solenergi er primært fanget i to former:

1. direkte konvertering til elektricitet:

* fotovoltaiske (PV) solceller: Disse celler omdanner direkte sollys til elektricitet gennem den fotovoltaiske virkning. Elektriciteten kan derefter bruges med det samme eller opbevares i batterier til senere brug.

* koncentreret solenergi (CSP): CSP -systemer bruger spejle til at koncentrere sollys på en modtager og generere varme. Denne varme kan bruges til at producere damp, køre turbiner til at generere elektricitet.

2. opbevaring af solenergi som varme:

* termisk opbevaring: Dette involverer anvendelse af materialer som vand, smeltet salt eller klipper til at absorbere varme fra sollys. Denne lagrede termiske energi kan derefter frigøres for at generere elektricitet eller varmehuse og bygninger.

Metoder til opbevaring af solenergi

* Batterier:

* lithium-ion-batterier: Verligt brugt til opbevaring af elektricitet genereret fra solcellepaneler. De er effektive og har en god levetid.

* flowbatterier: Opbevar energi i tanke af elektrolytter, der tilbyder høj opbevaringskapacitet, men lavere effektivitet sammenlignet med lithium-ion.

* termisk opbevaring:

* fornuftig varmeopbevaring: Materialer som vand eller sten absorberer varme og frigiver det, når det er nødvendigt.

* latent varmeopbevaring: Bruger materialer, der skifter fase (som smeltende is) til at opbevare varme. Dette er mere effektivt end fornuftigt varmeopbevaring, men har en lavere opbevaringskapacitet.

* faseændringsmaterialer: Disse materialer absorberer varme under en faseændring, for eksempel fra fast til væske. De tilbyder høj energitæthed, men er dyrere.

* brint:

* elektrolyse: Vand kan opdeles i brint og ilt ved hjælp af elektricitet fra solcellepaneler. Brint kan opbevares og senere bruges i brændselsceller til at generere elektricitet efter behov.

* opbevaring af komprimeret luftenergi (CAES):

* Luft komprimeres i perioder med overskydende solenergi og frigøres til kraftturbiner, når det er nødvendigt.

frigivelse af lagret solenergi

* Batterier: Opbevaret elektrisk energi frigøres fra batterier ved at udlede dem gennem et elektrisk kredsløb.

* termisk opbevaring: Opbevaret varme frigøres ved at overføre den til en arbejdsvæske (som vand), som derefter kan bruges til opvarmning eller til at drive en turbin.

* brint: Brint kan brændes direkte for at generere varme eller bruges i brændselsceller til at producere elektricitet.

* CAES: Trykluft frigøres fra opbevaringstanke og bruges til at drive turbiner.

Vigtige overvejelser

* Effektivitet: Effektiviteten af ​​solenergilagringssystemer varierer afhængigt af teknologien. Batterier har generelt højere effektivitet, mens termisk opbevaring kan være mindre effektive på grund af varmetab.

* Omkostninger: Omkostningerne ved opbevaring af solenergi er stadig en betydelig barriere for bredere vedtagelse. Priserne falder dog, når teknologier forbedres.

* Varighed: Opbevaringsvarigheden afhænger af teknologien. Batterier har begrænsede opbevaringstider, mens termiske lagringssystemer kan opbevare energi i længere perioder.

Konklusion:

Solenergilagringsteknologier udvikler sig konstant, hvilket tilbyder nye løsninger til opbevaring og frigivelse af solenergi effektivt. Disse fremskridt er kritiske for at gøre solenergi til en pålidelig og bæredygtig energikilde for fremtiden.