Аккумулятор новой конструкции поможет использовать ветряную и солнечную энергию в электросетях

25.04.2013

Исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC при Министерстве энергетики США, а также из Стэнфордского университета разработали недорогой и долговечный аккумулятор, который может сделать солнце и ветер основными поставщиками энергии для электросетей.

«Чтобы солнечная и ветряная энергия использовалась в значительной мере, необходим аккумулятор, выполненный из экономичных материалов, которые легко масштабируются и при этом эффективны», — говорит адъюнкт-профессор материаловедения и инженерии И Цуй. – «Мы полагаем, что наш новый аккумулятор, возможно, лучшее на сегодняшний день устройство для стабилизации естественных колебаний этих альтернативных видов энергии». О результатах проведенного исследования Цуй и его коллеги сообщили в майском выпуске издания Energy & Environmental Science.

25.04.2013(2).jpg

Сейчас электросети не могут выдержать крупных и внезапных флуктуаций энергии, связанных с солнечным светом и ветром. Поскольку совместный энергетический вклад солнца и ветра в электросеть приближается к 20%, необходимы системы хранения энергии для сглаживания пиков и спадов этой «скачкообразной» энергии, т.е. для запасания излишков энергии и их выдачи, когда количество поступающей энергии снижается.

Одними из самых перспективных в этом отношении систем сегодня считаются так называемые проточные аккумуляторы, поскольку увеличить размер их компонентов, чтобы они могли справляться с большим количеством энергии, относительно просто. Устройство, разработанное американскими исследователями, тоже относится к проточным аккумуляторам, но отличается упрощенной и не столь дорогостоящей конструкцией и может стать жизнеспособным решением для крупномасштабного производства.

Современные проточные аккумуляторы перекачивают две разные жидкости через камеру взаимодействия, где растворенные молекулы участвуют в химических реакциях, благодаря чему осуществляется накапливание или высвобождение энергии. В камере имеется мембрана, пропускающая только ионы, не участвующие в реакциях; активные же ионы физически разделены. У такой конструкции есть два основных недостатка: высокая стоимость жидкостей, в которых содержатся редкие материалы вроде ванадия, и характеристики мембраны, которая тоже очень дорога и требует частого техобслуживания.

В новом аккумуляторе используется только один поток молекул, а мембраны нет вообще. В данном случае задействуются, в основном, относительно недорогие элементы – литий и сера, которые взаимодействуют с куском лития со специальным покрытием, пропускающим электроны, не вызывая деградацию металла. При разрядке молекулы (полисульфиды лития) поглощают ионы лития, а в обратном процессе – выпускают их в жидкость.

Источник: www.radiomaster.ru

 

к списку