國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動方案》的通知
新太陽能技術(shù)將效率提升至50%
新太陽能技術(shù)將效率提升至50%:如今,太陽能技術(shù)已取得突飛猛進的發(fā)展,薄膜太陽能發(fā)電效率已高達31%,聚光太陽能技術(shù)也已日漸成熟。然而,現(xiàn)有太陽能技術(shù)也有其技術(shù)瓶頸,發(fā)電效率始終在
:如今,太陽能技術(shù)已取得突飛猛進的發(fā)展,薄膜太陽能發(fā)電效率已高達31%,聚光太陽能技術(shù)也已日漸成熟。然而,現(xiàn)有太陽能技術(shù)也有其技術(shù)瓶頸,發(fā)電效率始終在30%左右徘徊,但這種局面即將為新的技術(shù)所打破。日前,美國普渡大學(xué)的研究者們通過將現(xiàn)有多種太陽能技術(shù)混搭,構(gòu)建一個混合系統(tǒng),將太陽光利用效率提升至50%。
技術(shù)混搭
通過技術(shù)混搭,普渡大學(xué)的研究者們創(chuàng)造了一個全新的概念,它混合了現(xiàn)有三種太陽能技術(shù),分別是PV、熱電技術(shù)(TE)和聚光太陽能技術(shù)。當(dāng)然,該系統(tǒng)并不是簡單地將三種技術(shù)累加在一起,而是充分利用太陽光譜,構(gòu)建了一個完整有序的系統(tǒng)。
首先,PV太陽能電池板能將可見光與紫外線等高能光子轉(zhuǎn)化為電能,提供系統(tǒng)約20%的電能。如采用薄膜太陽能電池板,發(fā)電效率會提升至31%。
同時,研究者們采用一種全新設(shè)計的“選擇性的太陽能吸收器和反射鏡”熱電裝置,能將太陽光熱低能光子轉(zhuǎn)化為電能,生成約5%的電能;與此同時,該熱電裝置通過使用鏡組聚光,將熱量收集并進行存儲,驅(qū)動蒸汽渦輪,生成約占本系統(tǒng)25%的電能。
普渡大學(xué)電子和計算機工程學(xué)院的助理教授PeterBermel向記者表示,“這種做法集成了現(xiàn)有的幾種使用太陽能的方法,通過使用混合系統(tǒng),能全光譜利用太陽光線,從而提高太陽能發(fā)電效率。”
系統(tǒng)優(yōu)勢
該系統(tǒng)通過利用光譜分裂的優(yōu)點,提高太陽光利用效率,降低發(fā)電成本,并能顯著提高電網(wǎng)兼容性。理想狀況下,這套系統(tǒng)能在現(xiàn)有條件下利用太陽光效率超過50%,而單靠PV系統(tǒng),效率最多只有31%。
這套系統(tǒng)的關(guān)鍵在熱電裝置,它主要發(fā)揮兩種重要作用:一、熱電裝置在反射可見光的同時,吸收近紅外的光子,從而提高太陽光照的利用率;二、熱電裝置不斷提高儲熱溫度,在日落之后,蓄熱器的高溫能保證渦輪機運轉(zhuǎn)發(fā)電。
Bermel進一步解釋,“這是一種選擇性的系統(tǒng),能充分利用太陽光譜,蓄熱器能為生產(chǎn)電能提供更高的靈活性,整套系統(tǒng)在日落之后仍然能持續(xù)發(fā)電幾個小時。”所以,整套系統(tǒng)能滿足全天不同時段的用電需求。
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