Зміни у сонячній енергетиці: майбутнє за гібридами

Гібридні сонячні термоелектричні системи можуть стати більш ефективною альтернативою звичайним сонячним панелям і теплоелектростанціям. Традиційні сонячні електростанції зазвичай безпосередньо перетворюють сонячне світло в електроенергію або за допомогою сонячного тепла нагрівають теплоносій. Нове дослідження вчених з Массачусетського технологічного інституту показує, що тільки гібридні системи, одночасно виробляють електричну та теплову енергію, максимально реалізують потенціал сонячної енергетики.

Фахівці MIT зосередили свою увагу на термоелектричних пристроях, які можуть виробляти електричний струм з різниці температур, і сонячних параболічних концентраторах. Останні являють собою довгі дзеркальні жолоби, які фокусують сонячне світло на скляній трубці з рідким теплоносієм. Рідина нагрівається на сонці, а потім використовується для виробництва пари, що обертає турбіну генератора. Саме в конструкцію концентратора вчені інтегрували термоелектричний генератор, створивши таким чином оригінальну гібридну енергоустановку.

Термоелектрики усередині трубки концентратора дозволяє одночасно виробляти тепло та електрику. Ключову роль у забезпеченні роботи гібридної системи грає пристрій назване термосифонів, воно відводить тепло від холодної частини термоелектричної системи, підтримуючи таким чином різниця температури. Центральна трубка параболічного концентратора також зазнала зміни: у новій системі вона складається з декількох труб, вставлених один в одного: всередині трубки з термоелектрики розташована більш вузька трубка термосифона. Останній передає тепло пасивно, тобто не вимагає електронасоса. Тепло, що відводиться термосифонів, можна використовувати для нагрівання води, опалення приміщень або інших потреб.

Одним з переваг гібридної системи, у порівнянні з традиційними фотоелектричними панелями, є менша вартість термоелектрики. Крім того, звичайні сонячні панелі погано переносять перегрів, у той час як термоелектрики на спеці працюють ще ефективніше.

Нова гібридна сонячна енергоустановка пропонує дешеву і повністю автономну систему постачання будинки електрикою і гарячою водою, на нагрів якої йде левова частка енергоспоживання житла.