IBM
Компания
176,90
рейтинг
22 апреля 2013 в 15:16

Разное → В IBM разработали фотогальваническую систему с КПД ~80%



Исследовательская группа, работающая под началом IBM, на днях представила свою новую разработку: доступную фотогальваническую систему, которая способна использовать около 80% поступающей солнечной энергии (т.е. именно 80% этой энергии преобразовывается в полезную для человека энергию). Кроме получения электроэнергии, система способна выполнять еще пару функций, включая опреснение воды и охлаждение воздуха.

Указанная система разрабатывается в рамках трехлетнего проекта, общий бюджет которого составляет 2,4 миллиона долларов. Грант выделила Комиссии по технологиям и инновациям (Швеция). С IBM работает несколько партнеров, включая Airlight Energy, ETH Zürich и Межгосударственный Университет прикладных наук и технологий (Interstate University of Applied Sciences of Technology — NTB).

По словам представителей IBM, всего около 2% солнечного излучения, приходящегося на территорию Сахары, будет достаточно для обеспечения всех нужд человечества в энергии (на данный момент). Проблема, как известно, в дороговизне и малой эффективности нынешних солнечных батарей, именно поэтому доля фотогальванических станций в общей энергосистеме пока что очень мала. Система, разработанная IBM, получила название High Concentration Photovoltaic Thermal system (HCPVT).

Текущий прототип, как видно на фото (и видео) состоит из параболической «тарелки», на внутреннюю поверхность которой нанесены зеркальные «фасетки». Устройство снабжено системой позиционирования, что позволяет всегда использовать наиболее эффективное положение по отношению к Солнцу. Отраженные лучи (концентрация солнечного излучения в пучок вплоть до усиления в 2000 раз) попадают на особую систему фотогальванических элементов с жидкостным микроканальным охлаждением. Размеры фотогальванических элементов — 1*1 сантиметр.

Каждый чип, благодаря фокусировке солнечных лучей, может производить 200-250 Вт энергии в течение всего 8-часового солнечного дня. Вся система, с сотнями таких чипов, способна производить 25 кВт энергии.

По словам разработчиков, стоимость системы составляет около 250 долларов на квадратный метр, что в три раза дешевле, чем цена аналогичных систем. Стоимость энергии, производимой таким способом (с учетом массового производства, а не одной системы), составит 0,1 доллара за кВт*ч энергии, что уже сравнимо с ценой кВт*ч энергии, вырабатываемой на угольных ТЭС.



Via slashgear
Автор: @marks
IBM
рейтинг 176,90

Комментарии (86)

  • 0
    Интересно, сравнима ли стоимость этой энергии с традиционною с учётом срока службы аппарата — или они просто поделили возможную (при массовом производстве) небольшую стоимость аппарата на его киловаттность, без дополнительного деления на срок службы.

    Размерность (число долларов за киловатт) позволяет, к сожалению, предполагать это последнее.
    • 0
      Нужно ещё учесть вероятность вандализма людьми и вандализма птицами.
      • +9
        Вандализм птицами — это в смысле «расклюют», или в смысле «нагадят на зеркало», или в смысле «сядут да зажарятся, так что загрязнят собою»?
        • +23
          Птицам, для вандализма, можно даже не садиться.
          • 0
            Если использовать параболическое зеркало, то вероятность загрязнения птицами уменьшается.
            • +2
              Можно разместить электростанцию, где птицы-вандалы даже не водятся, в той же сахаре или пустыне атакама.
              • +6
                Доставка энергии из Сахары сожрет, пожалуй, всю прибыль…
                • +3
                  Да ну, ерунда же.
                • 0
                  Подождать сверхпроводимости для температур выше нуля цельсия и профит!
                  • –1
                    Выше нуля цельсия может оказаться недостаточно для 40 градусов в тени в сахаре.
                    • 0
                      Перечитал коммент три раза, все пытаясь понять — при чем тут сахар, и зачем нам в нем тень? И как вообще это все связано со сверхпроводимостью?
                      • 0
                        Если это правда не попытка пошутить, то попробуйте прочитать "… в сахаре" заменив «с» на «С» )
                        • 0
                          Это был мягкий намек автору вышестоящего комментария на возможность проблем с пониманием аргументов при их изложении с несоблюдением правил письменной речи русского языка. Не думал, что это не является очевидным, учту на будущее необходимость разъяснения подобных моментов, спасибо.
          • +4
            можно ПВО развернуть — источник энергии рядом
            • +13
              Можно теми же тарелками фокусировать солнце на птичек и сжигать их в полете
              • +9
                они научатся ночные рейды делать
            • 0
              Энергии недостаточно, нужно еще золото, чтобы построить ПВО. А, впрочем, в Африке много месторождений.
          • +1
            да они обожгутся же :)
        • +13
          Закидывание «злыми птицами»?
          • +1
            Те, которых вы подразумеваете, скорее «рассерженные».
      • +3
        Тут еще вопрос чисто механической прочности и стоимости обслуживания. Что будет с площадкой элементов после средней песчаной бури?

        Но в любом случае это важный прогресс.
        • +1
          И что будет, если мимо такой тарелки в окно, сквозняком, запалит, а затем затянет бумажку.
          • 0
            еее сожжет как только попадет под струю!
    • 0
      Помимо этого, наверняка не учтены аккумуляторы. Энергия-то нужна не только солнечным днем.
      • 0
        В богатых жарких странах как раз наибольшее потребление энергии днем, из-за вездесущих кондиционеров.
  • +5
    Какой у этой штуки EROEI?
    • 0
      Считать еще долго будут, практика покажет.
      Однако уже понятно, что на порядок лучше этих дурацких фотовольтаиковых пластин.
  • +23
    >составит 10 долларов за киловатт энергии

    Что? Каких 10 долларов за киловатт?!

    Upd: почитал оригинал: 10 центов. Клёвый перевод, автор!
    • +1
      10 центов, там опечатка была, уже исправлено, спасибо.

      Сообщения об опечатках просьба писать в личку, как это обычно делается.
      • +40
        Опечатка, это когда в слове "молоко" пишешь "млоко" — вот буква пропущена, это опечатка, о таком нужно писать в личку. А когда написано, что киловат электроэнегии стоит 10 долларов, это значит что текст не прошел даже первичную обработку мозгом, потому что каждому человеку каждый месяц приходит счёт за электроэнергию и тот, кто хоть раз его видел, никогда не напишет, что киловат 10 долларов стоит. Соответственно, и весь оставшийся текст сразу не вызывает доверия а это то, о чем не в личку пишут, а так, чтобы все видели.
        • 0
          Кстати стоимость за киловатт действительно 10 долларов получается… 10 центов — это за кВт*ч может быть, но что они заложили в эту себестоимость — непонятно, вряд ли только 100 часов амортизации оборудования…
        • 0
          То есть, пропустить точку вот в такой извращённой записи
          — это что-то преступное?
          • +2
            Мы на Хабре или на Фишках? Разница на два порядка меняет суть всей статьи на кардинально противоположную.
            • 0
              Да, ошибка значащая, про личку согласен, но это явная опечатка — пропущенная точка — а не ошибка вида 123 вместо 9870.
              И вообще хочется и оригинал попинать: вообще не понимаю, как можно так писать — без нуля перед запятой, зато с нулём после последней значащей цифры, да ещё и при таком шрифте, в котором точка рисуется под самым знаком доллара, а расстояние между точкой и цифрой размером почти в пробел?
              • +1
                Это не опечатка. Это свидетельство того, что человек ни разу не прочитал то, что написал. Если точка в изначальном тексте была плохо поставлена — нужно было это заметить. Если не заметил и получилось 10 баксов за киловат — нужно было загуглить, правда ли там такие цены на энергоносители. Побуквенный перевод даёт в итоге ситуации когда «magazine» переводится как «магазин».

                Я прощу учебнику по физике, если там «ться\тся» будет напутано, но не прощу, если вдруг окажется, что скорость света в вакууме равна 300 км\с.
  • +2
    На мой взгляд КПД — 80 % это весьма оптимистичное заявление.
    Кроме того не указано какой полупроводник используется в качестве базиса… ясно что не кремний, судя по фото — им является полимер в связке с алюминием… или что то похожее…
    • +1
      Насчет КПД 80% это уже авторская отсебятина. Если почитать по ссылке, то речь о том, что 80% излучения конвертируется в энергию с непонятной эффективностью. А это речь не про КПД.
      Если почитать таки источник новости, то там прямо сказано — в электричество конвертируется 30%, а еще 50% собирается в виде тепла, которое еще никак не используется. Тепло как раз может использоваться для опреснения и для кондиционирования воздуха.
      В Сахаре уровень прямой солнечной радиации достигает 1.1кВт/кв.м Приведенным в статье цифрам далеко до этих значений.
  • –2
    Десять долларов за киловатт/час сравнимо со стоимостью традиционной энергетики? А ничего, что разница составляет 2 порядка?

    UPD: вижу что исправили.

    Еще поправьте единицы измерения Ватт на Ватт/час, глаза очень сильно режет.
    • +2
    • +20
      Ватт/час — режет как ножом. Вт*ч правильно.
    • +7
      Ватт*час вы имели в виду? И чем вам режет глаза написанное? Там же не написано что это количество энергии, так что читается как мощность установки во время работы.
      • –2
        Да что же такое… Глаза им режет!
        Ну как речь заходит об электричестве, так сразу появляется 100500 комментарив на тему: «Сегодня я, наконец-то, научу вас, как правильно писать мощность, время, сопротивление и т.д. и т.п.».

        Ну сил нет смотреть на это.
        • +1
          Ой, да ладно, пЕшите уж как хоЧете, у моих детей меньше будет конкурентов (а то что они не будут работать менеджерами по продажам это точно).
    • 0
      Ватт/час — это что? Ускорение энергии?
      • +2
        Скорость набора мощности, очевидно.
  • 0
    А если начать использовать тепло от нагретых обычных солнечных батарей, не проще ли получится, при этом со схожими результатами? При этом можно уже к существующим панелям такое «охлаждение» добавить.
    • +1
      И точно, не так давно говорили обсуждали это habrahabr.ru/post/173479/
    • 0
      Ну вообще, на югах давно таким образом греют воду.
      Вся проблема в нестабильности погоды.
  • 0
    Система позиционирования, очевидно, тоже электрическая. То есть само устройство потребляет какой-то процент энергии (хорошо, если у него есть аккумуляторный блок чтобы вращать «зеркало» в отсутствии солнца). Грубо говоря: солнце встало на востоке, зеркало вращается за солнцем, солнце садится на западе — «зеркало» так и остается сориентированным на запад. Нужен какой-то запас энергии чтобы повернуть его снова на восток.
    • +7
      В Крыму, в городе Щёлкино, была построена СЭС башенного типа в качестве резервного источника электричества для планируемой там АЭС. Но по большому счету, эта станция была экспериментальной: ее мощность 5 МВт. При эксплуатации этой станции было выявлено множество трудностей. Одна из них — система позиционирования отражателей практически полностью (95 %) расходовала энергию, вырабатываемую станцией. Также возникали трудности с очисткой зеркал. Вскоре эта станция прекратила своё существование и была разворована.

      © wiki
  • 0
    Уже столько технологий придумано… Однако при нашей рыночной и ресурсо-ориентированной экономике их просто никогда не внедрят :( Грустно
    • +3
      Ну почему. Вот те, у кого нет ресурсов, или мало, или они заканчиваются, и зашевелились.
  • 0
    Все же, хотелось бы подробнее услышать о чудо-чипах. Из чего их делают, как скоро они изнашиваются и приходят в негодность и т.д. Просто восполняемые источники электроэнергии часто позиционируются как «экологически чистые». А как можно производство солнечных панелей назвать экологически чистым?
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Что в этих кусочках кремния такого жутко ядовитого?
        • 0
          В их производстве используются сильно едкие и стойкие кислоты.
          • +4
            И они потом с них годами капают прямо на землю.

            Хватит таскать заезженную страшилку. Кислоты применятся в сотнях производств и дальше этих производств не уходят. Ничего особенного в производстве солнечных панелей нет.
  • –44
    Чтобы Джобс сказал интересно.
    • +32
      «Закройте браузер и работайте!»
    • +35
      Фотогальваническая система, опреснитель воды и охладитель воздуха....(зал начинает шуметь)… ФОТОГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ОПРЕСНИТЕЛЬ ВОДЫ (крики усиливаются) И ОХЛАДИТЕЛЬ ВОЗДУХА… вы поняли? это всё в одном...(эйфория в зале, стоячие овации)
      • 0
        А еще оно кругленькое и модного серебристого цвета ;)
    • –15
      Ого батхёрт у скольких. Не ожидал.
    • +24
  • +3
    Про 2% площади Сахары наслышаны.
    Проблема вовсе не в дороговизне батарей — проблема в жутких потерях электричества при передаче по проводам.
    Поэтому, если человечество не переселится в Сахару и окрестности, её площадь нам бесполезна при любом КПД этих устройств, к сожалению…
    • +6
      Сверхпроводящие ЛЭП спасут нас от переселения в знойную пустыню :)
      • +1
        Эх, где ж они, где — эти сверхпроводники при комнатной температуре…
        • +4
          в Сахаре, нифига, не комнатная температура :) видимо, будут работать по ночам:)
          • +4
            Это условная температура, имеется в виду что не нужно жидкого азота для создания эффекта сверхпроводимости…

            Хотя, если откроют СП, которые будут работать при -10, Россия резко вырвется вперёд по экономии электричества Ж)
    • +3
      Если там будет дешевая энергия, то вполне можно разместить там всё энергоемкое производство и это будет даже более выгодно чем тащить туда человечество.

      А опреснение воды + тень даваемая панелями (+ закрепляющие конструкции на которых крепятся батареи) позволят начать отвоевывать земли у пустыни и развивать там сельское хозяйство — что тоже будет неплохим бонусом.
      • 0
        Хехе, основное потребление — это не энергоёмкое производство, это жилища. Отопление, готовка, кондиционеры, бытовая техника.
        Вы думаете, со времени появления первых солнечных панелей никому в голову не пришло их разместить в пустыне? Да сразу же пришло.
        Только нельзя всех потребителей туда перетащить, а электричество оттуда тянуть — тоже смысла нет, по дороге потеряется.
        Так пустыни и простаивают.
        Пока самый вероятный способ — спутники, собирающие энергию, и передающие её на землю лазером или другим излучением. Но это пока тоже фантастика.
        • +5
          Хехе, основное потребление — это не энергоёмкое производство, это жилища. Отопление, готовка, кондиционеры, бытовая техника.

          У вас неверная информация. На нужды населения расходуется около 15% электроэнергии (точных цифр не помню). Это в России, но не думаю, что в других странах процент сильно отличается.
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • 0
              Они и по регионам отличаются. Там, где нет крупных производств, на долю населения больше приходится, сами понимаете.
              Это же усреднённая цифра по стране.
  • +1
    Вот оно будущее.
  • 0
    Ну а что, всё равно пустыни для жилья особо не пригодно, как раз будут обеспечивать человечество электричеством. Этакая «батарейка» планеты.
    • 0
      Если б был способ передать это электричество без потерь к потребителям, это было выгодно бы сразу же после появления первых солнечных панелей 60 лет назад, с их низким КПД.
      • 0
        И как это бы снизило 60 лет назад стоимость производства самих панелей и увеличило их долговечность, чтобы киловатт стоил паритетные 10 центов, а не тогдашние космические суммы в долларах?
  • +1
    Эта система не для России! У нас интенсивность солнечного света слабее, а такое оборудование обычно ставят в голых степях, пустынях, для получения максимального КПД.
    • +6
      Зато у нас страна шире, чем любая другая в мире. Если такие штуковины окажутся по-настоящему дешёвыми и не побоятся морозов, то можно будет наплевать на уменьшенную среднегодовую эффективность и тупо компенсировать дело размахом, количеством. Скажем, заброшенные непаханые поля в степи обуставить ими. Или далёкие безлюдные берега рек таёжных. Это было бы вовсе не то же самое, что искать для этаких установок пространство в каком-нибудь Пакистане или Японии, не говоря уж о Сингапуре, в котором более пяти миллионов человек теснятся по 7200 человек на км² в среднем (для сравнения можно указать, что в России пять миллионов человек — это типичное население края размером с Краснодарский).

      Россия — это же колоссальные просторы, которых мы не ощущаем на себе только в силу полнейшего многодесятилетнего провала жилищной политики, в силу которого десятки миллионов человек городского населения едва не сидят друг у друга на голове и вынуждены по бесчеловечным ценам и на кабальных условиях снимать или приобретать себе такие каморки, в которых и сказочная мачеха на Западе постыдилась бы поместить свою ненавистную падчерицу.
      • +1
        Скажу проще, у нас невыгодно для чиновников!
        Если бы так все просто было, у нас бы все новые идеи поощрялись, а не обходились бы стороной, и не продавались за бугор.
        Я тоже за новые разработки в плане энергии.
        • 0
          Именно так. Некоторые районы российского Дальнего Востока могут прекрасно пользоваться энергией от геотермальных источников(так сделано в Исландии). Но на наш Дальний Восток возят кораблями(а иногда и самолетами) солярку по цене хеннеси. Так «интереснее» участникам северного завоза.
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +3
    Указанная система разрабатывается в рамках трехлетнего проекта, общий бюджет которого составляет 2,4 миллиона долларов.

    Сложно поверить что за такую сумму можно совершить прорыв в энергетике.

    У нас бы запилили на $24 млрд. ))
  • 0
    Споры об эффективности… Пройдёт некоторое время и альтернативные источники будут «очень даже ничего», но не потому что стоимость производства снизится, а потому что стоимость классических ПОВЫСИТСЯ.
  • 0
    Уже несколько раз за последние несколько дней натыкаюсь эту новость, но внятного и чёткого объяснения, что конкретно изобрели и чем оно лучше существующих моделей, так и не увидел. Например в этой статье опущено описание того, что эта система ещё и читсую воду проивозит и плюс к этому холодный воздух. Непонятно, откуда они берутся.
    Это возможно хороший способ удешевить фотоэлементные солнечные станции, так как не надо производить большую площадь кремниевых элементов, а только зеркальную поверхность. Но не понятно, в чём преимущества перед солнечными коллекторами, которые нагревают теплоноситель отраженным светом.
    • 0
      Как выше написано, 30% поглощаемой энергии превращается в электричество, остальные 50% в виде тепла идут на воду и кондей.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Самое читаемое Разное