Ĉi tiu energio-stokado-teknologio gajnis la 2022-datita EU-Premion por Plej Bone Novigado, 40 fojojn pli malmultekosta ol litia-jona baterio.

Stokado de varmoenergio uzante silicion kaj ferosilicon kiel la rimedon povas stoki energion je kosto de malpli ol 4 eŭroj je kilovato-horo, kio estas 100 fojojn.

pli malmultekosta ol la nuna fiksa litiojona baterio.Post aldoni la ujon kaj izolan tavolon, la totala kosto povas esti ĉirkaŭ 10 eŭroj por kilovato-horo,

kiu estas multe pli malmultekosta ol la litia baterio de 400 eŭroj po kilovato-horo.

Disvolvado de renovigebla energio, konstruado de novaj elektraj sistemoj kaj subteno de energistokado estas baro, kiun oni devas venki.

La eksterordinara naturo de elektro kaj la volatilo de renoviĝanta energio generacio kiel fotovoltaa kaj ventoenergio faras la provizon kaj postulon.

de elektro foje miskongrua.Nuntempe, tia reguligo povas esti ĝustigita per karbo kaj tergasa elektroproduktado aŭ akvoenergio por atingi stabilecon

kaj fleksebleco de potenco.Sed en la estonteco, kun la retiro de fosilia energio kaj la pliiĝo de renovigebla energio, malmultekosta kaj efika energistokado

agordo estas la ŝlosilo.

Teknologio de stokado de energio estas plejparte dividita en fizikan energistokadon, elektrokemian energistokadon, varmenergion stokadon kaj kemian energion stokadon.

Kiel mekanika energistokado kaj pumpita stokado apartenas al fizika energistokado-teknologio.Ĉi tiu metodo de stokado de energio havas relative malaltan prezon kaj

alta konverta efikeco, sed la projekto estas relative granda, limigita de geografia loko, kaj la konstruperiodo ankaŭ estas tre longa.Estas malfacile

adaptiĝi al la pinta razpostulo de renoviĝanta energio potenco nur per pumpita stokado.

Nuntempe, elektrokemia energio stokado estas populara, kaj ĝi estas ankaŭ la plej rapide kreskanta nova energio stokado teknologio en la mondo.Elektrokemia energio

stokado estas ĉefe bazita sur litio-jonaj kuirilaroj.Ĝis la fino de 2021, la akumula instalita kapacito de nova energistokado en la mondo superis 25 milionojn.

kilovattoj, el kiuj la merkatparto de litio-jonaj kuirilaroj atingis 90%.Ĉi tio estas pro la grandskala evoluo de elektraj veturiloj, kiu provizas a

grandskala komerca aplika scenaro por elektrokemia energistokado bazita sur litijonaj baterioj.

Tamen, litio-jona bateria energio stokado teknologio, kiel speco de aŭtomobila baterio, ne estas granda problemo, sed estos multaj problemoj kiam temas

apogante kradnivelan longperspektivan energistokadon.Unu estas la problemo de sekureco kaj kosto.Se litiojonaj baterioj estas stakigitaj grandskale, la kosto multobliĝos,

kaj la sekureco kaŭzita de varmeca amasiĝo ankaŭ estas grandega kaŝita danĝero.La alia estas, ke litiaj rimedoj estas tre limigitaj, kaj elektraj veturiloj ne sufiĉas,

kaj la bezono de longdaŭra energistokado ne povas esti plenumita.

Kiel solvi ĉi tiujn realismajn kaj urĝajn problemojn?Nun multaj sciencistoj koncentriĝis pri varmoenergia stokado-teknologio.Trarompoj estis faritaj en

koncernaj teknologioj kaj esplorado.

En novembro 2022, la Eŭropa Komisiono anoncis la premiitan projekton de la "EU 2022 Innovation Radar Award", en kiu la "AMADEUS"

bateria projekto evoluigita de la teamo de la Madrida Instituto de Teknologio en Hispanio gajnis la EU Best Innovation Award en 2022.

"Amadeus" estas revolucia bateriomodelo.Tiu ĉi projekto, kiu celas stoki grandan kvanton da energio el renovigebla energio, estis elektita de la eŭropano

Komisiono kiel unu el la plej bonaj inventoj en 2022.

Ĉi tiu speco de kuirilaro desegnita de la hispana sciencista teamo stokas la troan energion generitan kiam suna aŭ venta energio estas alta en formo de termika energio.

Ĉi tiu varmo estas uzata por varmigi materialon (silicia alojo estas studita en ĉi tiu projekto) al pli ol 1000 celsiusgradoj.La sistemo enhavas specialan ujon kun la

termika fotovoltaeca telero turnita al enen, kiu povas liberigi parton de la stokita energio kiam la potenca postulo estas alta.

La esploristoj uzis analogion por klarigi la procezon: "Estas kiel meti la sunon en skatolon."Ilia plano eble revolucios energistokadon.Ĝi havas grandan potencialon al

atingi ĉi tiun celon kaj fariĝis ŝlosila faktoro por trakti klimatan ŝanĝon, kio igas la projekton "Amadeus" elstari inter pli ol 300 projektoj prezentitaj.

kaj gajnis la Premion por Plej Bone Novigado de EU.

La organizanto de la Premio pri Radaro pri Novigado de EU klarigis: "La valora punkto estas, ke ĝi provizas malmultekostan sistemon, kiu povas stoki grandan kvanton da energio por

longa tempo.Ĝi havas altan energian densecon, altan ĝeneralan efikecon kaj uzas sufiĉajn kaj malmultekostajn materialojn.Ĝi estas modula sistemo, vaste uzata, kaj povas provizi

pura varmego kaj elektro laŭ postulo."

Do, kiel funkcias ĉi tiu teknologio?Kio estas la estontaj aplikaj scenaroj kaj komercaj perspektivoj?

Simple, ĉi tiu sistemo uzas la troan potencon generitan de intermita renovigebla energio (kiel sunenergio aŭ ventoenergio) por fandi malmultekostajn metalojn,

kiel silicio aŭ ferrosilicio, kaj la temperaturo estas pli alta ol 1000 ℃.Silicia alojo povas stoki grandan kvanton da energio en sia fuzia procezo.

Ĉi tiu speco de energio estas nomita "latenta varmo".Ekzemple, litro da silicio (ĉirkaŭ 2,5 kg) stokas pli ol 1 kilovathoron (1 kilovatohoran) da energio en la formo

de latenta varmo, kiu estas ĝuste la energio enhavita en litro da hidrogeno je 500 bara premo.Tamen, male al hidrogeno, silicio povas esti stokita sub atmosfera

premo, kiu faras la sistemon pli malmultekosta kaj pli sekura.

La ŝlosilo de la sistemo estas kiel konverti la stokitan varmon en elektran energion.Kiam silicio fandiĝas je temperaturo de pli ol 1000 ºC, ĝi brilas kiel la suno.

Tial, fotovoltaecaj ĉeloj povas esti uzitaj por konverti la radiantan varmon en elektran energion.

La tiel nomata termika fotovoltaeca generatoro estas kiel miniatura fotovoltaa aparato, kiu povas generi 100 fojojn pli da energio ol tradiciaj suncentraloj.

Alivorte, se unu kvadrata metro da sunpaneloj produktas 200 vatojn, unu kvadrata metro da termikaj fotovoltaikaj paneloj produktos 20 kilovattojn.Kaj ne nur

la potenco, sed ankaŭ la konverta efikeco estas pli alta.La efikeco de termikaj fotovoltaecaj ĉeloj estas inter 30% kaj 40%, kiu dependas de la temperaturo.

de la varmofonto.Kontraste, la efikeco de komercaj fotovoltaecaj sunaj paneloj estas inter 15% kaj 20%.

La uzo de termikaj fotovoltaecaj generatoroj anstataŭe de tradiciaj termikaj motoroj evitas la uzon de moviĝantaj partoj, fluidoj kaj kompleksaj varmointerŝanĝiloj.Tiel,

la tuta sistemo povas esti ekonomia, kompakta kaj senbrua.

Laŭ la esplorado, latentaj termikaj fotovoltaecaj ĉeloj povas stoki grandan kvanton da resta renovigebla potenco.

Alejandro Data, esploristo kiu gvidis la projekton, diris: "Granda parto de ĉi tiu elektro estos generita kiam estos superfluo en vento kaj ventoenergiogenerado,

do ĝi estos vendita je tre malalta prezo en la elektromerkato.Estas tre grave stoki ĉi tiujn troajn elektrojn en tre malmultekosta sistemo.Estas tre signifa al

stoki la troan elektron en formo de varmo, ĉar ĝi estas unu el la plej malmultekostaj manieroj stoki energion."

2. Ĝi estas 40 fojojn pli malmultekosta ol litio-jona baterio

Precipe, silicio kaj ferosilicio povas stoki energion je kosto de malpli ol 4 eŭroj je kilovato-horo, kio estas 100 fojojn pli malmultekosta ol la nuna fiksita litiojono.

kuirilaro.Post aldoni la ujon kaj izolan tavolon, la totala kosto estos pli alta.Tamen, laŭ la studo, se la sistemo estas sufiĉe granda, kutime pli

ol 10 megavatoj, ĝi verŝajne atingos la koston de ĉirkaŭ 10 eŭroj por kilovato, ĉar la kosto de termika izolado estos malgranda parto de la tuta

kosto de la sistemo.Tamen, la kosto de litia baterio estas ĉirkaŭ 400 eŭroj por kilovato-horo.

Unu problemo, kiun ĉi tiu sistemo alfrontas, estas ke nur malgranda parto de la stokita varmo estas konvertita reen al elektro.Kio estas la konverta efikeco en ĉi tiu procezo?Kiel

uzi la restantan varmenergion estas la ŝlosila problemo.

Tamen, la esploristoj de la teamo opinias, ke tio ne estas problemoj.Se la sistemo estas sufiĉe malmultekosta, nur 30-40% de la energio devas esti reakirita en formo de

elektro, kiu faros ilin superaj ol aliaj pli multekostaj teknologioj, kiel ekzemple litio-jonaj baterioj.

Krome, la ceteraj 60-70% de la varmo ne konvertita en elektron povas esti rekte transdonitaj al konstruaĵoj, fabrikoj aŭ urboj por redukti karbon kaj naturan.

konsumo de gaso.

Varmo respondecas pri pli ol 50% de tutmonda energibezono kaj 40% de tutmondaj karbondioksidaj emisioj.De ĉi tiu maniero, stokante vento aŭ fotovoltaica energio en latenta

termikaj fotovoltaikaj ĉeloj povas ne nur ŝpari multajn kostojn, sed ankaŭ renkonti la grandegan varmecan postulon de la merkato per renovigeblaj rimedoj.

3. Defioj kaj estontaj perspektivoj

La nova termika fotovoltaeca termika stoka teknologio desegnita de la teamo de Madrida Teknologia Universitato, kiu uzas materialojn de silicialojo, havas

avantaĝoj en materiala kosto, termika stokado temperaturo kaj energio stokado tempo.Silicio estas la dua plej abunda elemento en la terkrusto.La kosto

po tuno da silika sablo estas nur 30-50 dolaroj, kio estas 1/10 de la fandita sala materialo.Krome, la termika stokado temperaturo diferenco de silika sablo

eroj estas multe pli alta ol tiu de fandita salo, kaj la maksimuma funkcia temperaturo povas atingi pli ol 1000 ℃.Pli alta funkcia temperaturo ankaŭ

helpas plibonigi la ĝeneralan energiefikecon de la fototermika elektroproduktadsistemo.

La teamo de Datus ne estas la sola kiu vidas la potencialon de termikaj fotovoltaecaj ĉeloj.Ili havas du potencajn rivalojn: la prestiĝa Masaĉuseca Instituto de

Teknologio kaj la Kalifornia noventrepreno Antola Energy.Ĉi-lasta temigas la esploradon kaj evoluon de grandaj baterioj uzitaj en peza industrio (granda

konsumanto de fosiliaj fueloj), kaj akiris 50 milionojn da usonaj dolaroj por kompletigi la esploradon en februaro ĉi-jare.Breakthrough Energy Fund de Bill Gates disponigis kelkajn

investaj fondusoj.

Esploristoj de la Masaĉuseca Instituto pri Teknologio diris, ke ilia modelo de termika fotovoltaeca ĉelo povis reuzi 40% de la energio uzata por varmigi.

la internaj materialoj de la prototipa baterio.Ili klarigis: "Ĉi tio kreas vojon por maksimuma efikeco kaj kosto-redukto de stokado de termika energio,

ebligante senkarbonigi la elektroreton."

La projekto de la Madrida Instituto pri Teknologio ne povis mezuri la procenton de energio, kiun ĝi povas reakiri, sed ĝi superas la usonan modelon.

en unu aspekto.Alejandro Data, la esploristo kiu gvidis la projekton, klarigis: “Por atingi ĉi tiun efikecon, la MIT-projekto devas altigi la temperaturon al

2400 gradoj.Nia baterio funkcias je 1200 gradoj.Je ĉi tiu temperaturo, la efikeco estos pli malalta ol la ilia, sed ni havas multe malpli da varmoizolaj problemoj.

Post ĉio, estas tre malfacile stoki materialojn je 2400 gradoj sen kaŭzi varmoperdon."

Kompreneble, ĉi tiu teknologio ankoraŭ bezonas multan investon antaŭ ol eniri la merkaton.La nuna laboratorioprototipo havas malpli ol 1 kWh da energistokado

kapaciton, sed por profitigi ĉi tiun teknologion, ĝi bezonas pli ol 10 MWh da energi-stokado.Tial, la sekva defio estas vastigi la skalon de

la teknologio kaj testi ĝian fareblecon grandskale.Por atingi tion, esploristoj de la Madrida Instituto pri Teknologio konstruis teamojn

por ebligi ĝin.