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氫電:光伏電池效率最大化的新手段

氫電:光伏電池效率最大化的新手段

  氫電是一種混合概念,它將太陽能和氫的生產和存儲相結合,可得到持續的發電及高效,無化學原料的能量儲備。目前,科學界十分關注提高太陽能電池效率,通過分解水分子產生氫氣,并提高儲存能力。在這些領域中,每時每刻都會有新的出版物,為更環保、更美好的未來帶來了希望。

  然而,普魯德大學的一支研究團隊開發了一種模型,據該模型統計表明,無論科學家如何努力試圖在其中一個領域取得開創性進展,只有集所有技術于該領域才是理想的解決方案。他們的論文剛剛發表在美國國家科學院院刊上,化學工程博士生Emre Gen?er和他的團隊提出了“氫電”的概念。它涉及聚光太陽能發電和氫氣的制備與存儲,這些形成良好的協同效應,最終可成為一種先進的能量儲存系統。

  氫電主要由太陽能聚光器、蒸汽渦輪機和反應器組成。在白天,太陽能集中器聚集陽光將水加熱到1300℃。此過程中產生的蒸汽為蒸汽渦輪機和反應器所用。渦輪機發電,同時反應器將水分解成氫氣和氧氣。

  到了晚上,產生的氫氣用來加熱水并使渦輪機繼續運轉直至第二天白天聚光器開始再次工作。多余的氫氣可以用于其他用途,例如氫能源汽車的供電,或與農作物產生的碳混合制成肥料和燃料。

  就效率而言,氫電滿足所有的需求。在24小時周期內,太陽能轉換效率約為35%,這是目前最好的光伏電池的水平。不僅如此,在能量儲存方面,這個系統效率更高,原因有兩方面。一是該系統不會隨著充放電循環而惡化,另一方面是產生的氫可以運用到其他多種行業中。

  氫電目前只是一個用模擬數據進行測試的概念模型。雖然它還沒有實驗組件,但它展示了一種可供選擇的更先進的太陽能儲能系統。

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