Сончевите панели денес се вообичаена глетка на покривите на домовите, благодарение на нивната сè пониска цена и полесната достапност. Но, тие имаат еден голем недостаток – произведуваат струја само кога има сонце. Во летните денови електроенергетските мрежи често добиваат повеќе електрична енергија отколку што им е потребно, додека навечер и во зима, кога потрошувачката е најголема, производството нагло опаѓа.
Токму затоа складирањето на енергијата станува едно од клучните прашања во енергетската транзиција.
Најчесто денес тоа се прави со хидроакумулации, каде водата се пумпа во повисоки акумулации, а потоа повторно се пушта низ турбини за производство на струја. Но, ваквите системи зависат од географските услови и не можат да се изградат насекаде.
Друга можност се големите батерии, најчесто базирани на литиум. Сепак, експертите предупредуваат дека идната побарувачка за литиум драматично ќе се зголеми, а неговото ископување носи сериозни еколошки, геополитички и хуманитарни последици.
Наместо батерии – складирање топлина
Научниците затоа сè повеќе внимание посветуваат на т.н. термално складирање, односно чување на енергијата во форма на топлина.
Принципот веќе се користи во соларните бојлери и во дел од големите соларни електрани, каде огледала ја концентрираат сончевата светлина и загреваат резервоари со стопена сол. Подоцна, топлината се користи за производство на електрична енергија.
Проблемот е што класичните турбини работат ефикасно само кај многу големи постројки, поради што ваквите системи се скапи и тешко исплатливи во помал обем.
Фотоволтаици што произведуваат струја од топлина
Новата технологија се обидува да го реши токму овој проблем.
Наместо турбини, истражувачите користат термофотоволтаични (TPV) ќелии – специјални фотоволтаици кои не ја претвораат сончевата светлина директно во струја, туку ја користат инфрацрвената радијација што ја емитуваат екстремно загреани материјали.
Во ваквите системи, електричната енергија или концентрираната сончева светлина загреваат блокови од графит или силициум на температури повисоки од 2.000 степени Целзиусови. Тие потоа испуштаат инфрацрвено зрачење, кое TPV-ќелиите повторно го претвораат во електрична енергија.
На тој начин, сончевата енергија може да се складира и да се користи тогаш кога е најпотребна.
Прв прототип веќе постои
Во француската лабораторија PROMES, научниците веќе изработиле прв прототип на систем наречен SISTPV (Storage Integrated Solar Thermophotovoltaics).
За разлика од класичните концентрирани соларни електрани, каде топлината се претвора во струја со турбини, овој систем директно ја претвора топлинската радијација во електрична енергија со помош на термофотоволтаични ќелии.
Според истражувачите, тоа отвора можност ваквите системи да бидат економски исплатливи и во многу помали размери.
Сончева енергија достапна и ноќе
Иако технологијата сè уште е во развој и потребни се дополнителни подобрувања за поголема ефикасност, научниците сметаат дека таа би можела значително да придонесе за идниот енергетски систем.
Со комбинирање на собирањето, складирањето и повторното производство на електрична енергија во еден компактен уред, сончевата енергија би можела да стане достапна и тогаш кога Сонцето не свети – што долго време се сметаше за најголемата слабост на обновливите извори.
