כיצד לאחסן אנרגיה סולארית במשך 18 שנים?
May 06, 2022
אוניברסיטת צ'למרס לטכנולוגיה בגטבורג, שבדיה, המציאה תא סולארי שיכול לאחסן אנרגיה סולארית במשך 18 שנה. פרטי הפרויקט טרם פורסמו, אך ידוע כי הוא מאחסן ומשחרר בהצלחה אנרגיה סולארית המיוצרת על ידי גנרטורים תרמואלקטריים.
מדענים מאמינים כי זוהי "דרך חדשה לגמרי של ייצור אנרגיה סולארית". משמעות הדבר היא כי אנרגיה סולארית יכולה לייצר חשמל בין אם הוא שטוף שמש או גשום או מושלג. בנוסף, משמעות הדבר היא כי טכנולוגיית אחסון אנרגיה סולארית עלתה לרמה חדשה, כי אנרגיה סולארית יכולה להיות מועברת לכל מקום, באותו זמן, מבלי להתפשר על איכותה ואנרגיה.
טכנולוגיית אחסון תרמי הייתה המוקד של טכנולוגים סולאריים במשך עשרות שנים, כי אנרגיה סולארית דורשת קיבולת אחסון לטווח ארוך. אחסון סוללות מסורתי דורש המרת אנרגיה מאנרגיה סולארית. עם טכנולוגיית אחסון חום, מיכל מחומם יכול להכיל חומרים מותכים (כגון מים או מלח מותך).
בעשור הקרוב או יותר, פיתוח הטכנולוגיה הסולארית באוניברסיטת צ'למרס לטכנולוגיה צפוי להגיע לשיאים חדשים.
כיצד לאחסן אנרגיה סולארית?
אחסון אנרגיה סולארית ניתן לחלק לשלוש קטגוריות, כלומר אחסון אנרגיה תרמית, אחסון אנרגיה הסוללה ואחסון אנרגיה מכנית.
מהו אחסון אנרגיה תרמית?
אחסון אנרגיה תרמית משתמש באמצעי מדיה שונים, כגון מים או מלח מותך, כדי לספוג ולשמור על חום מאנרגיה סולארית. אמצעי העברת חום זה מאוחסן במיכל מבודד. כאשר יש צורך באנרגיה, ניתן להשיג אותה על ידי מים רותחים.
מהו אחסון אנרגיה בסוללה?
אנרגיה סולארית יכולה להיות מאוחסנת גם בתאים אלקטרוכימיים. כאשר אנרגיה סולארית נשאבת לתוך הסוללה, מתרחשות תגובות כימיות בין רכיבי הסוללה, המאחסנים את האנרגיה. כאשר יש צורך באנרגיה, תגובה כימית זו הפוכה, משחררת אנרגיה. סוללות ליתיום-יון משמשות בדרך כלל לאחסון אנרגיה סולארית, וטכנולוגיות סוללות חדשות מתפתחות במהירות, וצפוי כי בעתיד יפותחו פתרונות אחסון סוללות זולים ומדרגיים יותר. מהנתונים עולה כי עד שנת 2050 צפוי אגירת האנרגיה בארה"ב להגיע לכמעט 7.5 מיליון קילוואט בשנה (פי שישה משנת 2020), עם שווי שוק של 7.3 מיליארד דולר.
מהו אחסון מכני?
טכנולוגיית אחסון מכני משתמשת באנרגיה הפוטנציאלית של אובייקטים כדי לייצר חשמל. אחסון מכני יכול להמיר אנרגיה חשמלית עודפת לאנרגיה מכנית, ולאחר מכן להמיר אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית כאשר יש צורך באנרגיה חשמלית. ישנן שלוש מערכות עיקריות לאחסון אנרגיה מכנית:
אחסון גלגל תנופה
שיטת אחסון זו משתמשת בכוח עודף כדי להניע גלגל תנופה כדי לסובב, משתמשת בגלגל התנופה כדי לייצר חשמל ומספקת במהירות אנרגיה בתקופות שיא צריכת החשמל.
אחסון הידרואלקטרי שאוב
אחסון הידרו שאובה הוא השימוש בהידרו שאובה כדי לשאוב מים בעלייה למאגר הממוקם מעל גנרטור טורבינה. מים יכולים לזרום דרך טורבינות כדי לייצר חשמל בזמנים של ביקוש גבוה לחשמל.
אחסון אוויר דחוס
טכנולוגיית אחסון אוויר דחוס יכולה לשאוב אוויר דחוס לתוך מיכלים גדולים, כגון מיכלי אחסון גז או תצורות סלע תת קרקעיות. במהלך צריכת החשמל שיא, האוויר יכול להשתחרר כדי לייצר חשמל.
הדרך הטובה ביותר לאחסן אנרגיה סולארית
נכון לעכשיו, אין דרך מושלמת לאחסן אנרגיה סולארית. הבחירה בשיטת אחסון אנרגיה סולארית תלויה בביקוש ובמשאבים הזמינים.
אחסון סולארי מסחרי
לשירותי חשמל ועסקים יש יותר תקציבים מאשר ליחידים ולמשקי בית, כך שהם יכולים לבחור בין אחסון מכני לאחסון אנרגיה תרמית. למרות ששיטות אחסון אלה יקרות, הן מאפשרות לחברות החשמל לספק מספיק כוח במהלך ביקוש שיא.
