利用太阳能的_该装置可以利用温差在夜间发电,补充太阳能和储能。

据了解,世界上仍有超过17亿人缺乏可靠的电力供应。目前,许多非电力地区开始使用太阳能发电,储能装置也为夜间供电提供了一定的保障。但是仅仅在白天发电是不够的。斯坦福大学和加州大学洛杉矶分校的研究人员正在研究一种可以帮助设备夜间发电的技术。他们认为这种夜间发电技术在未来可能会发挥重要作用。

利用太阳能的

这项技术本身并不是很新。事实上,它的原理来自近200年前。这种装置被称为热电发电机,它通过塞贝克效应利用两块金属板之间的温度。?发电能力差。温差越大,产生的功率越大。

我们已经使用这项技术来转换工业机械和汽车发动机的废热。这项新研究使用同样的技术来控制两者之间的温差空。

该设备是如何实现的?研究人员制造了一种装置,由两块互相叠放的“板”组成。顶板面向夜晚空寒冷空空气,而底板面向地面并被相对温暖的空空气包围。热量总是散发到较冷的环境中。环境越冷,散热越快。因为室外开放的夜晚空比底部封闭的空气空冷,所以顶板散热比底板快。这在两块板之间产生了温差。在本研究中,温差在4℃和5℃之间。

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在两种不同的温度下,热量开始从较热的底板传递到较冷的顶板。这个装置利用热流发电。然而,在如此小的温差下,能够产生的功率是有限的。研究人员的设备只有25 MW/m2的电力,可以满足一个小的发光二极管阅读灯。相比之下,一块同样大小的太阳能电池板足以支撑三台32英寸的发光二极管电视,这相当于前者的4000倍。

更大的潜力

事实上,该设备在干燥的天气条件下性能更好。因为在更潮湿的气候中,空气体中的水倾向于凝结在向下的底板上,这冷却了底板的温度并减小了与顶板的温差。如果是在干旱的地中海地区,该设备的发电量是美国的20倍。

设备本身也可以改进。例如,可以对设备进行涂覆,使设备表面低于周围环境的温度,这样晚上会更冷。他们也可以用瓦楞纸板代替平板来更有效地捕捉和发射辐射。这些技术的升级可以增加10倍的功率输出。

随着日常技术效率的不断提高,热分子器件将很快在为社会供电方面发挥重要作用。通过连接安装在房屋墙壁上的一系列热传导发生器,房屋的能量负荷可以显著降低。这种方法是可行的,因为这种技术可以大规模生产,并以足够低的价格出售,从而为没有电力的地区或电力昂贵的地区提供另一种可行的能源。

当然,热电装置不太可能取代太阳能发电和储能电池。因为今天电池的成本只有10年前的四分之一,而且带有电池存储的太阳能系统已经成为满足家庭和工业能源需求的廉价方式。然而,这项技术可以作为太阳能和电池能量存储的辅助和补充,并且可以在电池故障的情况下为生活在电网之外的人们提供重要的备用能量。例如,在一个非常寒冷的夜晚,如果电力有问题,那些使用热电装置取暖的人至少会感到幸运。

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