密歇根大學(xué)的研究表明，將熱能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備已接近理論上的最大效率，并且越來(lái)越接近于在電網(wǎng)中實(shí)際使用。
熱電池可以在生產(chǎn)高峰時(shí)段儲(chǔ)存間歇性的可再生能源，然后依靠太陽(yáng)能電池的熱版本將其轉(zhuǎn)化為電能。
密歇根大學(xué)化學(xué)工程副教授、最近在《焦耳》雜志上發(fā)表的研究報(bào)告的通訊作者安德烈·萊納特 (Andrej Lenert) 表示：“隨著我們?cè)陔娋W(wǎng)中納入更多可再生能源以實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)，我們需要更低的成本和更長(zhǎng)的能源存儲(chǔ)時(shí)間，因?yàn)樘?yáng)能和風(fēng)能產(chǎn)生的能量在使用時(shí)并不匹配。”
熱光伏電池的工作原理與光伏電池(通常稱為太陽(yáng)能電池)類似。兩者都將電磁輻射轉(zhuǎn)化為電能，但熱光伏電池使用的是能量較低的紅外光子，而不是能量較高的可見光光子。
研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱，他們的新設(shè)備在 1,435°C 時(shí)的能量轉(zhuǎn)換效率為 44%，處于現(xiàn)有高溫儲(chǔ)能的目標(biāo)范圍(1,200°C-1,600°C)內(nèi)。它超過了之前設(shè)計(jì)在此溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)的 37%。
“它是一種電池，但非常被動(dòng)。你不必像電化學(xué)電池那樣開采鋰，這意味著你不必與電動(dòng)汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。與用于水力發(fā)電儲(chǔ)能的抽水不同，你可以把它放在任何地方，不需要附近有水源，”密歇根大學(xué)電氣工程系 Peter A. Franken 杰出大學(xué)教授、這項(xiàng)研究的作者 Stephen Forrest 說。
在熱電池中，熱光電將包圍一塊溫度至少為 1,??000°C 的加熱材料。它可以通過電阻器傳輸來(lái)自風(fēng)能或太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)的電力，或吸收來(lái)自太陽(yáng)熱能或鋼鐵、玻璃或混凝土生產(chǎn)中的多余熱量來(lái)達(dá)到這一溫度。
“從本質(zhì)上講，相對(duì)于鋰離子電池，用電加熱是一種非常簡(jiǎn)單且廉價(jià)的儲(chǔ)能方法。它讓你可以使用許多不同的材料作為熱電池的存儲(chǔ)介質(zhì)，”萊納特說。
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