Ushbu energiya saqlash texnologiyasi lityum-ion batareyadan 40 baravar arzon, 2022 yilgi Yevropa Ittifoqining eng yaxshi innovatsion mukofotiga sazovor bo'ldi.

O'rta vosita sifatida kremniy va ferrosilikondan foydalangan holda issiqlik energiyasini saqlash har bir kilovatt-soat uchun 4 evrodan kamroq energiyani saqlashi mumkin, bu 100 marta.

joriy sobit lityum-ion batareyadan arzonroq.Idish va izolyatsiya qatlamini qo'shgandan so'ng, umumiy xarajat kilovatt-soat uchun taxminan 10 evro bo'lishi mumkin,

kilovatt-soatiga 400 evrolik lityum batareyadan ancha arzon.

Qayta tiklanadigan energetikani rivojlantirish, yangi energiya tizimlarini qurish va energiyani saqlashni qo'llab-quvvatlash engib o'tish kerak bo'lgan to'siqdir.

Elektr energiyasining odatiy tabiati va fotovoltaik va shamol energiyasi kabi qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarishning o'zgaruvchanligi talab va taklifni keltirib chiqaradi.

elektr energiyasi ba'zan mos kelmaydi.Hozirgi vaqtda bunday tartibga solish barqarorlikka erishish uchun ko'mir va tabiiy gaz energiyasini ishlab chiqarish yoki gidroenergetika orqali sozlanishi mumkin

va quvvatning moslashuvchanligi.Ammo kelajakda fotoalbom energiyani tortib olish va qayta tiklanadigan energiyani ko'paytirish bilan arzon va samarali energiya saqlash

konfiguratsiya asosiy hisoblanadi.

Energiyani saqlash texnologiyasi asosan jismoniy energiyani saqlash, elektrokimyoviy energiyani saqlash, issiqlik energiyasini saqlash va kimyoviy energiyani saqlashga bo'linadi.

Mexanik energiyani saqlash va nasosli saqlash kabi jismoniy energiyani saqlash texnologiyasiga tegishli.Ushbu energiya saqlash usuli nisbatan past narxga ega va

yuqori konvertatsiya samaradorligi, lekin loyiha nisbatan katta, geografik joylashuvi bilan cheklangan va qurilish muddati ham juda uzoq.Bu qiyin

qayta tiklanadigan energiya quvvatining eng yuqori soqol talabiga faqat nasosli saqlash orqali moslash.

Hozirgi vaqtda elektrokimyoviy energiyani saqlash mashhur bo'lib, u dunyodagi eng tez rivojlanayotgan yangi energiya saqlash texnologiyasidir.Elektrokimyoviy energiya

saqlash asosan lityum-ion batareyalarga asoslangan.2021 yil oxiriga kelib, dunyoda yangi energiya saqlashning jami o'rnatilgan quvvati 25 milliondan oshdi.

kilovattni tashkil etdi, shundan lityum-ion batareyalarning bozor ulushi 90% ga yetdi.Bu elektr transport vositalarining keng ko'lamli rivojlanishi bilan bog'liq bo'lib, bu a

lityum-ion batareyalarga asoslangan elektrokimyoviy energiyani saqlash uchun keng ko'lamli tijorat dastur stsenariysi.

Biroq, lityum-ion batareya quvvatini saqlash texnologiyasi, avtomobil akkumulyatorining bir turi sifatida, katta muammo emas, lekin u kelganda ko'p muammolar bo'ladi.

tarmoq darajasida uzoq muddatli energiya saqlashni qo'llab-quvvatlash.Ulardan biri xavfsizlik va narx muammosi.Agar lityum-ionli batareyalar katta miqyosda yig'ilsa, narx ko'payadi,

va issiqlik to'planishidan kelib chiqadigan xavfsizlik ham katta yashirin xavf hisoblanadi.Ikkinchisi, lityum resurslari juda cheklangan va elektr transport vositalari etarli emas,

va uzoq muddatli energiya saqlash ehtiyojini qondirish mumkin emas.

Ushbu real va dolzarb muammolarni qanday hal qilish mumkin?Endi ko'plab olimlar issiqlik energiyasini saqlash texnologiyasiga e'tibor qaratdilar.Bu borada yutuqlarga erishildi

tegishli texnologiyalar va tadqiqotlar.

2022-yil noyabr oyida Yevropa Komissiyasi “EI 2022 Innovation Radar Award” mukofotiga sazovor boʻlgan loyihasini eʼlon qildi, unda “AMADEUS”

Ispaniyadagi Madrid texnologiya instituti jamoasi tomonidan ishlab chiqilgan batareya loyihasi 2022 yilda Yevropa Ittifoqining eng yaxshi innovatsion mukofotiga sazovor bo‘ldi.

"Amadeus" - inqilobiy batareya modeli.Qayta tiklanadigan energiyadan katta hajmdagi energiyani saqlashni maqsad qilgan ushbu loyiha Yevropa tomonidan tanlangan

Komissiya 2022 yildagi eng yaxshi ixtirolardan biri sifatida.

Ispaniyalik olimlar jamoasi tomonidan ishlab chiqilgan bunday akkumulyator quyosh yoki shamol energiyasi yuqori bo'lganida hosil bo'ladigan ortiqcha energiyani issiqlik energiyasi shaklida saqlaydi.

Bu issiqlik materialni (bu loyihada kremniy qotishmasi o'rganilgan) 1000 darajadan yuqori haroratgacha qizdirish uchun ishlatiladi.Tizimda maxsus konteyner mavjud

Ichkariga qaragan termal fotovoltaik plastinka, quvvat talabi yuqori bo'lganda saqlangan energiyaning bir qismini chiqarishi mumkin.

Tadqiqotchilar jarayonni tushuntirish uchun analogiyadan foydalanishdi: "Bu quyoshni qutiga solib qo'yishga o'xshaydi".Ularning rejasi energiyani saqlashda inqilob qilishi mumkin.Buning uchun katta salohiyatga ega

ushbu maqsadga erishdi va iqlim o'zgarishiga qarshi kurashda asosiy omilga aylandi, bu esa "Amadeus" loyihasini taqdim etilgan 300 dan ortiq loyihalardan ajralib turadi.

va Yevropa Ittifoqining eng yaxshi innovatsiyalar mukofotiga sazovor bo‘ldi.

Yevropa Ittifoqining innovatsion radar mukofoti tashkilotchisi shunday tushuntirdi: “Qimmatli jihat shundaki, u bir yil davomida katta hajmdagi energiyani saqlay oladigan arzon tizimni taqdim etadi.

uzoq vaqt.Yuqori energiya zichligi, yuqori umumiy samaradorlik va etarli va arzon materiallardan foydalanadi.Bu modulli tizim bo'lib, keng qo'llaniladi va ta'minlay oladi

talabga binoan toza issiqlik va elektr energiyasi.

Xo'sh, bu texnologiya qanday ishlaydi?Kelajakda qo'llash stsenariylari va tijoratlashtirish istiqbollari qanday?

Oddiy qilib aytganda, bu tizim vaqti-vaqti bilan qayta tiklanadigan energiya (masalan, quyosh energiyasi yoki shamol energiyasi) tomonidan ishlab chiqarilgan ortiqcha quvvatni arzon metallarni eritish uchun ishlatadi,

kremniy yoki ferrosilikon kabi va harorat 1000 ℃ dan yuqori.Silikon qotishmasi termoyadroviy jarayonida katta miqdorda energiya saqlashi mumkin.

Ushbu turdagi energiya "yashirin issiqlik" deb ataladi.Misol uchun, bir litr kremniy (taxminan 2,5 kg) shaklda 1 kilovatt-soatdan (1 kilovatt-soat) ko'proq energiya saqlaydi.

yashirin issiqlik, ya'ni 500 bar bosimda bir litr vodorod tarkibidagi energiya.Biroq, vodoroddan farqli o'laroq, kremniy atmosfera ostida saqlanishi mumkin

bosim, bu tizimni arzonroq va xavfsizroq qiladi.

Tizimning kaliti saqlanadigan issiqlikni elektr energiyasiga qanday aylantirishdir.Kremniy 1000ºC dan yuqori haroratda erishi bilan quyosh kabi porlaydi.

Shuning uchun fotovoltaik hujayralar radiatsion issiqlikni elektr energiyasiga aylantirish uchun ishlatilishi mumkin.

Termal fotovoltaik generator deb ataladigan miniatyura fotovoltaik qurilmaga o'xshaydi, u an'anaviy quyosh elektr stantsiyalariga qaraganda 100 barobar ko'proq energiya ishlab chiqarishi mumkin.

Boshqacha aytganda, bir kvadrat metr quyosh panellari 200 vatt ishlab chiqaradigan bo'lsa, bir kvadrat metr issiqlik fotoelektr panellari 20 kilovatt ishlab chiqaradi.Va nafaqat

quvvat, balki konversiya samaradorligi ham yuqori.Termal fotovoltaik xujayralarning samaradorligi 30% dan 40% gacha, bu haroratga bog'liq.

issiqlik manbasidan.Aksincha, tijorat fotovoltaik quyosh panellarining samaradorligi 15% dan 20% gacha.

An'anaviy termal dvigatellar o'rniga termal fotovoltaik generatorlardan foydalanish harakatlanuvchi qismlar, suyuqliklar va murakkab issiqlik almashinuvchilaridan foydalanishdan qochadi.Shu tarzda, shu ravishda, shunday qilib,

butun tizim iqtisodiy, ixcham va shovqinsiz bo'lishi mumkin.

Tadqiqotga ko'ra, yashirin termal fotovoltaik hujayralar katta miqdorda qoldiq qayta tiklanadigan energiyani saqlashi mumkin.

Loyihani boshqargan tadqiqotchi Alejandro Data shunday dedi: “Ushbu elektr energiyasining katta qismi shamol va shamol energiyasi ishlab chiqarishda ortiqcha bo'lganda ishlab chiqariladi.

shuning uchun elektr energiyasi bozorida juda arzon narxda sotiladi.Bu ortiqcha elektr energiyasini juda arzon tizimda saqlash juda muhimdir.Bu juda mazmunli

ortiqcha elektr energiyasini issiqlik shaklida saqlang, chunki bu energiyani saqlashning eng arzon usullaridan biridir.

2. Lityum-ion batareyadan 40 barobar arzon

Xususan, kremniy va ferrosilikon energiyani bir kilovatt-soatiga 4 yevrodan kam xarajatda saqlashi mumkin, bu esa hozirgi fiksatsiyalangan litiy-iondan 100 barobar arzon.

batareya.Idish va izolyatsiya qatlamini qo'shgandan so'ng, umumiy xarajat yuqori bo'ladi.Biroq, tadqiqotga ko'ra, agar tizim etarlicha katta bo'lsa, odatda ko'proq

10 megavatt soatdan ortiq bo'lsa, u bir kilovatt soatiga taxminan 10 evroga etadi, chunki issiqlik izolyatsiyasi narxi umumiy miqdorning kichik qismini tashkil qiladi.

tizimning narxi.Biroq, lityum batareyaning narxi kilovatt-soat uchun taxminan 400 evroni tashkil qiladi.

Ushbu tizim duch keladigan muammolardan biri shundaki, saqlanadigan issiqlikning faqat kichik bir qismi elektr energiyasiga aylanadi.Ushbu jarayonda konvertatsiya samaradorligi qanday?Qanday

qolgan issiqlik energiyasidan foydalanish asosiy muammodir.

Biroq, jamoa tadqiqotchilari bu muammo emas deb hisoblashadi.Agar tizim etarlicha arzon bo'lsa, energiyaning faqat 30-40% shaklida qayta tiklanishi kerak

elektr energiyasi, bu ularni boshqa qimmatroq texnologiyalardan, masalan, litiy-ion batareyalardan ustun qiladi.

Bundan tashqari, elektr energiyasiga aylantirilmagan issiqlikning qolgan 60-70% to'g'ridan-to'g'ri binolar, fabrikalar yoki shaharlarga ko'mir va tabiiy resurslarni kamaytirish uchun o'tkazilishi mumkin.

gaz iste'moli.

Issiqlik global energiya talabining 50% dan ortig'ini va global karbonat angidrid chiqindilarining 40% ni tashkil qiladi.Shu tarzda, shamol yoki fotovoltaik energiya yashirin holda saqlanadi

termal fotovoltaik hujayralar nafaqat ko'p xarajatlarni tejash, balki qayta tiklanadigan manbalar orqali bozorning katta issiqlik talabini qondirishi mumkin.

3. Qiyinchiliklar va kelajak istiqbollari

Kremniy qotishma materiallaridan foydalanadigan Madrid texnologiya universiteti jamoasi tomonidan ishlab chiqilgan yangi termal fotovoltaik issiqlik saqlash texnologiyasi

material narxi, issiqlik saqlash harorati va energiyani saqlash vaqtidagi afzalliklar.Kremniy er qobig'idagi ikkinchi eng ko'p elementdir.Narxi

bir tonna silika qumi atigi 30-50 dollarni tashkil etadi, bu eritilgan tuz materialining 1/10 qismini tashkil qiladi.Bundan tashqari, silika qumining termal saqlash harorati farqi

zarralar erigan tuzdan ancha yuqori va maksimal ish harorati 1000 ℃ dan oshishi mumkin.Bundan tashqari, yuqori ish harorati

fototermik energiya ishlab chiqarish tizimining umumiy energiya samaradorligini oshirishga yordam beradi.

Datus jamoasi termal fotovoltaik elementlarning imkoniyatlarini ko'rayotgan yagona odam emas.Ularning ikkita kuchli raqibi bor: nufuzli Massachusets instituti

Texnologiya va Kaliforniya startapi Antola Energy.Ikkinchisi og'ir sanoatda qo'llaniladigan yirik batareyalarni tadqiq qilish va rivojlantirishga qaratilgan (katta

qazib olinadigan yoqilg'i iste'molchisi) va shu yilning fevral oyida tadqiqotni yakunlash uchun 50 million AQSh dollari oldi.Bill Geytsning "Brathrough Energy Fund" bir qismini taqdim etdi

investitsiya fondlari.

Massachusets texnologiya instituti tadqiqotchilari, ularning termal fotovoltaik xujayra modeli isitish uchun ishlatiladigan energiyaning 40 foizini qayta ishlatishga qodirligini aytdi.

prototip batareyasining ichki materiallari.Ular tushuntirdilar: "Bu issiqlik energiyasini saqlashning maksimal samaradorligi va xarajatlarini kamaytirish uchun yo'l yaratadi,

elektr tarmog'ini dekarbonizatsiya qilish imkonini beradi.

Madrid texnologiya instituti loyihasi qayta tiklanadigan energiya foizini o'lchay olmadi, ammo u Amerika modelidan ustundir.

bir jihatdan.Loyihani boshqargan tadqiqotchi Alejandro Data shunday tushuntirdi: “Ushbu samaradorlikka erishish uchun MIT loyihasi haroratni yuqori darajaga ko'tarishi kerak.

2400 daraja.Bizning batareyamiz 1200 daraja ishlaydi.Bu haroratda samaradorlik ularnikidan past bo'ladi, ammo bizda issiqlik izolyatsiyasi bilan bog'liq muammolar juda kam.

Axir materiallarni issiqlik yo'qotmasdan 2400 daraja saqlash juda qiyin».

Albatta, ushbu texnologiya bozorga kirishdan oldin hali ko'p sarmoyaga muhtoj.Hozirgi laboratoriya prototipi 1 kVt/soatdan kam energiya saqlashga ega

quvvatga ega, ammo bu texnologiyani foydali qilish uchun unga 10 MVt dan ortiq energiya saqlash quvvati kerak.Shu sababli, keyingi vazifa ko'lamini kengaytirishdir

texnologiyani o'rganish va uni keng miqyosda amalga oshirish imkoniyatini sinab ko'rish.Bunga erishish uchun Madrid texnologiya instituti tadqiqotchilari jamoalar tuzmoqda

imkon yaratish uchun.