Dës Energiespäichertechnologie huet den 2022 EU Best Innovation Award gewonnen, 40 Mol méi bëlleg wéi Lithium-Ion Batterie

Thermesch Energielagerung mat Silizium a Ferrosilisium als Medium kann Energie op Käschte vu manner wéi 4 Euro pro Kilowatt-Stonn späicheren, dat ass 100 Mol

méi bëlleg wéi déi aktuell fix Lithium-Ion Batterie.Nodeems Dir de Container an d'Isolatiounsschicht bäigefüügt hutt, kënnen d'Gesamtkäschte ongeféier 10 Euro pro Kilowatt-Stonn sinn,

wat vill méi bëlleg ass wéi d'Lithium-Batterie vu 400 Euro pro Kilowatt-Stonn.

Erneierbar Energie entwéckelen, nei Kraaftsystemer bauen an Energielagerung ënnerstëtzen sinn eng Barrière déi iwwerwonne muss ginn.

D'Out-of-the-Box Natur vum Stroum an d'Volatilitéit vun der erneierbarer Energieproduktioun wéi Photovoltaik a Wandkraaft maachen d'Versuergung an d'Nofro

vun Stroum heiansdo Mëssverständis.Am Moment kann esou Regulatioun duerch Kuel an Äerdgas Kraaftproduktioun oder Waasserkraaft ugepasst ginn fir Stabilitéit z'erreechen

a Flexibilitéit vu Kraaft.Awer an Zukunft, mam Réckzuch vun der fossiler Energie an der Erhéijung vun erneierbaren Energien, bëlleg an effizient Energielagerung

Konfiguratioun ass de Schlëssel.

Energiespeichertechnologie ass haaptsächlech a kierperlech Energielagerung, elektrochemesch Energielagerung, thermesch Energielagerung a chemesch Energielagerung opgedeelt.

Wéi mechanesch Energielagerung a Pompellagerung gehéieren zu der kierperlecher Energielagerungstechnologie.Dës Energie Stockage Method huet relativ niddereg Präis an

héich Konversiounseffizienz, awer de Projet ass relativ grouss, limitéiert duerch geographesch Lag, an d'Bauzäit ass och ganz laang.Et ass schwéier ze

Upassung un d'Spëtzt Raséierfuerderung vun erneierbaren Energiekraaft nëmmen duerch gepompelt Lagerung.

Am Moment ass elektrochemesch Energielagerung populär, an et ass och déi séierst wuessend nei Energielagerungstechnologie op der Welt.Elektrochemesch Energie

Stockage baséiert haaptsächlech op Lithium-Ion Batterien.Bis Enn 2021 ass déi kumulativ installéiert Kapazitéit vun neien Energielagerung op der Welt 25 Milliounen iwwerschratt.

Kilowatt, vun deenen de Maartundeel vu Lithium-Ion Batterien 90% erreecht huet.Dëst ass wéinst der grousser Entwécklung vun elektresche Gefierer, déi eng

grouss-Skala kommerziell Applikatioun Szenario fir elektrochemical Energie Stockage baséiert op Lithium-Ion Batterien.

Wéi och ëmmer, Lithium-Ion Batterie Energiespeichertechnologie, als eng Aart Autosbatterie, ass kee grousse Problem, awer et gi vill Probleemer wann et drëm geet

Ënnerstëtzung vum Netzniveau laangfristeg Energielagerung.Een ass de Problem vu Sécherheet a Käschten.Wann Lithium-Ion-Batterien op enger grousser Skala gestapelt ginn, wäerten d'Käschte multiplizéieren,

an d'Sécherheet verursaacht duerch Hëtztakkumulatioun ass och eng rieseg verstoppt Gefor.Déi aner ass datt Lithium Ressourcen ganz limitéiert sinn, an elektresch Gefierer sinn net genuch,

an de Besoin fir laangfristeg Energielagerung kann net erfëllt ginn.

Wéi dës realistesch an dréngend Problemer ze léisen?Elo hu vill Wëssenschaftler sech op thermesch Energielagerungstechnologie konzentréiert.Duerchbroch goufen gemaach

relevant Technologien a Fuerschung.

Am November 2022 huet d'Europäesch Kommissioun de preisgekréinte Projet vum "EU 2022 Innovation Radar Award" annoncéiert, an deem den "AMADEUS"

Batterieprojet entwéckelt vum Team vum Madrid Institut fir Technologie a Spuenien huet den EU Best Innovation Award am Joer 2022 gewonnen.

"Amadeus" ass e revolutionäre Batteriemodell.Dëse Projet, deen als Zil huet eng grouss Quantitéit un Energie aus erneierbaren Energien ze späicheren, gouf vun den Europäer ausgewielt

Kommissioun als eng vun de beschten Erfindungen am Joer 2022.

Dës Zort Batterie entworf vum spuenesche Wëssenschaftlerteam späichert d'iwwerschësseg Energie generéiert wann d'Solar- oder d'Windenergie héich ass a Form vun thermescher Energie.

Dës Hëtzt gëtt benotzt fir e Material (Siliciumlegierung gëtt an dësem Projet studéiert) op méi wéi 1000 Grad Celsius z'erhëtzen.De System enthält eng speziell Container mat der

thermesch Photovoltaikplack no bannen, déi en Deel vun der gespäichert Energie fräisetzen kann wann d'Kraaftfuerderung héich ass.

D'Fuerscher hunn eng Analogie benotzt fir de Prozess z'erklären: "Et ass wéi d'Sonn an eng Këscht ze setzen."Hire Plang kann d'Energielagerung revolutionéieren.Et huet grouss Potenzial fir

dëst Zil erreechen an ass e Schlësselfaktor ginn fir de Klimawandel unzegoen, wat de Projet "Amadeus" aus méi wéi 300 proposéierte Projete mécht

an den EU Best Innovation Award gewonnen.

Den Organisateur vum EU Innovation Radar Award erkläert: "De wäertvolle Punkt ass datt et e bëllege System ubitt deen eng grouss Quantitéit un Energie fir eng

laang Zait.Et huet héich Energiedicht, héich Gesamteffizienz, a benotzt genuch a bëlleg Materialien.Et ass e modulare System, wäit benotzt, a kann ubidden

propper Hëtzt an Elektrizitéit op Ufro."

Also, wéi funktionnéiert dës Technologie?Wat sinn d'Zukunft Applikatioun Szenarie a Kommerzialiséierung Perspektiven?

Fir et einfach ze soen, benotzt dëse System d'iwwerschësseg Kraaft generéiert duerch intermittierend erneierbar Energie (wéi Solarenergie oder Wandenergie) fir bëlleg Metaller ze schmëlzen,

wéi Silizium oder Ferrosilisium, an d'Temperatur ass méi héich wéi 1000 ℃.Siliziumlegierung kann a sengem Fusiounsprozess eng grouss Quantitéit un Energie späicheren.

Dës Zort vun Energie gëtt "latent Hëtzt" genannt.Zum Beispill späichert e Liter Silizium (ongeféier 2,5 kg) méi wéi 1 Kilowatt-Stonn (1 Kilowatt-Stonn) Energie a Form

vun latenter Hëtzt, dat ass genee d'Energie an engem Liter Waasserstoff bei 500 Bar Drock.Wéi och ëmmer, am Géigesaz zu Waasserstoff, kann Silizium ënner Atmosphär gelagert ginn

Drock, wat de System méi bëlleg a méi sécher mécht.

De Schlëssel vum System ass wéi d'gespäichert Hëtzt an elektresch Energie ëmgewandelt gëtt.Wann Silizium bei enger Temperatur vu méi wéi 1000ºC schmëlzt, blénkt et wéi d'Sonn.

Dofir kënne Photovoltaikzelle benotzt ginn fir d'Stralungswärmung an elektresch Energie ëmzewandelen.

De sougenannte thermesche Photovoltaikgenerator ass wéi e Miniatur-Photovoltaik-Apparat, deen 100 Mol méi Energie generéiere kann wéi traditionell Solarenergieanlagen.

An anere Wierder, wann ee Quadratmeter Solarpanneauen 200 Watt produzéiert, da wäert ee Quadratmeter thermesch Photovoltaikpanneauen 20 Kilowatt produzéieren.An net nëmmen

d'Kraaft, awer och d'Konversiounseffizienz ass méi héich.D'Effizienz vun thermesche Photovoltaikzellen läit tëscht 30% an 40%, wat hänkt vun der Temperatur of

vun der Hëtztquell.Am Géigesaz ass d'Effizienz vu kommerziellen Photovoltaik Solarpanneauen tëscht 15% an 20%.

D'Benotzung vun thermesche Photovoltaikgeneratoren anstatt traditionell thermesch Motore vermeit d'Benotzung vu bewegt Deeler, Flëssegkeeten a komplexe Wärmetauscher.Op dës Manéier,

de ganze System kann wiertschaftlech, kompakt an noiseless ginn.

Laut der Fuerschung kënnen latent thermesch Photovoltaikzellen eng grouss Quantitéit un erneierbarer Kraaft späicheren.

Den Alejandro Data, e Fuerscher deen de Projet gefouert huet, sot: "E groussen Deel vun dësem Stroum gëtt generéiert wann et Iwwerschoss an der Wand- a Wandenergieproduktioun ass,

also wäert et zu engem ganz niddrege Präis um Stroummaart verkaf ginn.Et ass ganz wichteg dës Iwwerschossstroum an engem ganz bëllege System ze späicheren.Et ass ganz sënnvoll ze

den Iwwerschossstroum a Form vun Hëtzt späicheren, well et ee vun de bëllegste Weeër ass fir Energie ze späicheren.

2. Et ass 40 Mol méi bëlleg wéi Lithium-Ion Batterie

Besonnesch Silizium a Ferrosilisium kënnen Energie zu enger Käschte vu manner wéi 4 Euro pro Kilowattstonn späicheren, wat 100 Mol méi bëlleg ass wéi den aktuelle fixe Lithium-Ion

Batterie.Nodeems de Container an d'Isolatiounschicht bäigefüügt ginn, wäerten d'Gesamtkäschte méi héich sinn.Wéi och ëmmer, laut der Etude, wann de System grouss genuch ass, normalerweis méi

wéi 10 Megawatt Stonne wäert et wahrscheinlech d'Käschte vun ongeféier 10 Euro pro Kilowatt Stonn erreechen, well d'Käschte vun der Wärmeisolatioun e klengen Deel vum Gesamt sinn

Käschte vum System.Wéi och ëmmer, d'Käschte vun der Lithium Batterie sinn ongeféier 400 Euro pro Kilowatt-Stonn.

Ee Problem mat deem System ass datt nëmmen e klengen Deel vun der gespäicherter Hëtzt zréck an Elektrizitéit ëmgewandelt gëtt.Wat ass d'Konversiounseffizienz an dësem Prozess?Wéi

benotzen déi verbleiwen Hëtzt Energie ass de Schlëssel Problem.

Wéi och ëmmer, d'Fuerscher vum Team gleewen datt dëst keng Probleemer sinn.Wann de System bëlleg genuch ass, brauche just 30-40% vun der Energie a Form vun

Elektrizitéit, déi se iwwer aner méi deier Technologien iwwerleeën, wéi Lithium-Ion Batterien.

Zousätzlech kënnen déi reschtlech 60-70% vun der Hëtzt net an Elektrizitéit ëmgewandelt ginn direkt op Gebaier, Fabriken oder Stied transferéiert ginn fir Kuel an natierlech ze reduzéieren

Gasverbrauch.

Hëtzt stellt méi wéi 50% vun der globaler Energiefuerderung an 40% vun der globaler Kuelendioxid Emissiounen aus.Op dës Manéier späichere Wand oder Photovoltaikenergie latent

thermesch Photovoltaikzellen kënnen net nëmme vill Käschte spueren, awer och duerch erneierbar Ressourcen déi grouss Hëtztfuerderung vum Maart erfëllen.

3. Erausfuerderungen an Zukunftsperspektiven

Déi nei thermesch photovoltaesch thermesch Späichertechnologie entwéckelt vum Team vun der Madrid University of Technology, déi Siliziumlegierungsmaterialien benotzt, huet

Virdeeler an Material Käschten, thermesch Stockage Temperatur an Energie Stockage Zäit.Silizium ass dat zweet am meeschte reichend Element an der Äerdkrust.D'Käschte

pro Tonn Silica Sand ass nëmmen 30-50 Dollar, dat ass 1/10 vum geschmollte Salzmaterial.Zousätzlech ass den thermesche Lagertemperaturdifferenz vu Silikasand

Partikel ass vill méi héich wéi dee vu geschmollte Salz, an déi maximal Operatiounstemperatur ka méi wéi 1000 ℃ erreechen.Méi héich Operatiounstemperatur och

hëlleft d'allgemeng Energieeffizienz vum photothermesche Kraaftproduktiounssystem ze verbesseren.

Dem Datus säin Team ass net deen eenzegen deen d'Potenzial vun thermesche Photovoltaikzellen gesäit.Si hunn zwee mächteg Rivalen: de prestigiéist Massachusetts Institut vun

Technologie an de Kalifornien Start-up Antola Energy.Déi lescht konzentréiert sech op d'Fuerschung an d'Entwécklung vu grousse Batterien, déi an der Schwéierindustrie benotzt ginn (eng grouss

fossil Brennstoff Konsument), a krut US $ 50 Milliounen fir d'Fuerschung am Februar dëst Joer ofzeschléissen.Bill Gates 'Breakthrough Energy Fund huet e puer geliwwert

Investitiounsfongen.

Fuerscher um Massachusetts Institute of Technology soten datt hiren thermesche Photovoltaikzellmodell 40% vun der Energie benotzt fir ze hëtzen.

déi intern Materialien vun der Prototyp Batterie.Si hunn erkläert: "Dëst erstellt e Wee fir maximal Effizienz a Käschtereduktioun vun der thermescher Energielagerung,

et méiglech maachen d'Kraaftnetz ze dekarboniséieren."

De Projet vum Madrid Institut fir Technologie konnt net de Prozentsaz vun der Energie moossen, déi se erholen kann, awer et ass besser wéi den amerikanesche Modell

an engem Aspekt.Den Alejandro Data, de Fuerscher deen de Projet gefouert huet, huet erkläert: "Fir dës Effizienz z'erreechen, muss de MIT-Projet d'Temperatur erhéijen

2400 Grad.Eis Batterie funktionnéiert bei 1200 Grad.Bei dëser Temperatur wäert d'Effizienz méi niddereg sinn wéi hir, awer mir hu vill manner Wärmeisolatiounsproblemer.

No allem ass et ganz schwéier Material bei 2400 Grad ze späicheren ouni Wärmeverloscht ze verursaachen.

Natierlech brauch dës Technologie nach ëmmer vill Investitiounen ier se um Maart kënnt.Den aktuelle Labo-Prototyp huet manner wéi 1 kWh Energielagerung

Kapazitéit, awer fir dës Technologie rentabel ze maachen, brauch et méi wéi 10 MWh Energielagerungskapazitéit.Dofir ass déi nächst Erausfuerderung d'Skala auszebauen

d'Technologie a seng Machbarkeet op enger grousser Skala testen.Fir dëst z'erreechen, hunn d'Fuerscher vum Madrid Institut fir Technologie Teams opgebaut

et méiglech ze maachen.