Перемены в солнечной энергетике: будущее за гибридами

Традиционные солнечные электростанции обычно напрямую преобразуют солнечный свет в электроэнергию или с помощью солнечного тепла нагревают теплоноситель. Новое исследование ученых из Массачусетского технологического института показывает, что только гибридные системы, одновременно производящие электрическую и тепловую энергию, максимально реализуют потенциал солнечной энергетики.

Специалисты MIT сосредоточили свое внимание на термоэлектрических устройствах, которые могут производить электрический ток из разности температур, и солнечных параболических концентраторах. Последние представляют собой длинные зеркальные желоба, которые фокусируют солнечный свет на стеклянной трубке с жидким теплоносителем. Жидкость нагревается на солнце, а затем используется для производства пара, вращающего турбину генератора. Именно в конструкцию концентратора ученые интегрировали термоэлектрический генератор, создав таким образом оригинальную гибридную энергоустановку.

Термоэлектрик внутри трубки концентратора позволяет одновременно производить тепло и электричество. Ключевую роль в обеспечении работы гибридной системы играет устройство названное термосифоном, оно отводит тепло от холодной части термоэлектрической системы, поддерживая таким образом разность температуры. Центральная трубка параболического концентратора также подверглась изменению: в новой системе она состоит из нескольких труб, вставленных друг в друга: внутри трубки с термоэлектриком расположена более узкая трубка термосифона. Последний передает тепло пассивно, т.е. не требует электронасоса. Тепло, отводимое термосифоном, можно использовать для нагрева воды, отопления помещений или других нужд.

Одним из преимуществ гибридной системы, по сравнению с традиционными фотоэлектрическими панелями, является меньшая стоимость термоэлектриков. Кроме того, обычные солнечные панели плохо переносят перегрев, в то время как термоэлектрики на жаре работают еще более эффективно.

Новая гибридная солнечная энергоустановка предлагает дешевую и полностью автономную систему снабжения дома электричеством и горячей водой, на нагрев которой уходит львиная доля энергопотребления жилища.