태양 열광(TPV) 에너지는 제대로 측정되고 있나: Solar electric(PV) and Solar thermal(TPV) VIDEO: Is Solar Thermal Energy Being Measured Right?

[개관]

Solar electric(PV) and Solar thermal(TPV)

태양광 전기(PV)와 태양열 시스템은 에너지 변환 방법이 다릅니다:

* 태양광 전기(PV): Solar electric

태양광 전지를 사용하여 태양광을 직접 전기로 변환합니다

주거용, 상업용 및 유틸리티 규모의 애플리케이션에 적합합니다

태양열 시스템보다 유지보수가 덜 필요하고 수명이 더 깁니다

** 태양열 전기: solar thermal(TPV)

TPV((Thermophotovoltaic, 열광발전) 기술은 열복사를 이용하여 전기를 생산합니다.

햇빛을 열에너지로 변환하여 뜨거운 물이나 증기를 생성합니다

일반적으로 물 가열, 공간 가열 및 산업 공정에 사용됩니다.

효율은 특히 난방 목적의 경우 특정 응용 분야에서 PV 시스템보다 더 높을 수 있습니다

태양 열광(TPV) 장치

우주 탐사 및 전기 및 자율 주행 자동차에도 사용 가능

  태양 열광(TPV) 장치의 개념은 50년 이상 지속되어 왔습니다. 그 기간 동안, TPV 장치의 변환 효율은 일부 증기 터빈의 변환 효율보다 더 나은 40%에 도달할 수 있었습니다.

그러나 이 변환 효율 수치의 값은 모든 사람이 같은 것을 측정하는지 여부에 달려 있습니다. 이 일관성 없는 측정을 다루기 위해 바르셀로나 ICFO의 연구원들은 TPV 장치의 성능을 더 잘 평가하는 데 사용할 수 있는 보편적인 가치 지수(FoM)를 제안했습니다.

태양열광에너지 구조 EnergySage

제안된 측정 표준(일명 merit의 수치)은 전통적인 태양 에너지 응용 분야를 넘어서는 분야에서 TPV 기술에 대한 새로운 기회를 열어줄 가능성이 있습니다

ICFO(Institute of Photonic Sciences)의 연구원들은 이 새로운 지표가 TPV 성능을 평가하기 위한 보편적인 표준을 제공하고, 오랜 과제를 해결하며, 다양한 응용 분야에서 TPV 기술의 채택을 가속화함으로써 TPV 평가에 혁명을 일으킬 수 있다고 믿고 있습니다.

도입된 FoM은 온도 의존성을 완화하고 전력 밀도와 효율 사이의 근본적인 균형을 설명합니다. ICFO 팀은 이 FoM을 기반으로 최근 실험에서 보고된 TPV 성능 분류를 개발했습니다.

안토라 에너지가 개발 중인 TPV 웨이퍼에 대한 새로운 표준 측정은 태양열 발전의 지속적인 성장에 대한 희망을 제공합니다. 안토라 에너지

전통적으로 TPV 성능은 흡수된 열 플럭스와 비교하여 전력 출력의 비율을 사용하여 측정됩니다. 이 메트릭은 정확히 의미가 없지만 장치 매개 변수와 실험 조건과 같은 중요한 요소를 설명하지 못한다는 비판에 직면했습니다.

"TPV 시스템에 대한 기존의 공로 수치는 한계가 있습니다," 라고 ICFO의 박사 후 연구원이자 이 연구의 주요 저자인 Maxim Giteau 가 말했습니다. "그것들은 성능에 대한 포괄적인 관점을 제공하지 못하고 서로 다른 실험과 출판물 간의 비교를 방해합니다."

   태양광과 태양열 에너지의 비교 개념도(좌측이 태양열광)Maysun Solar

태양열과 태양열의 차이점은?

태양광발전에서 단일 접합 장치는 약 30퍼센트의 효율이라는 쇼클리-퀴저 한계를 넘을 수 없습니다. 반면에, 열광발전 효율이나 전력 밀도에는 비슷한 제한이 없습니다.

Giteau는 "TPV 시스템의 경우에도 이러한 통찰력을 제공하는 FoM을 도입하는 것이 해당 분야의 급속한 발전을 고려할 때 유용하고 시의적절하다고 생각했습니다."라고 말했습니다.

새로운 FoM의 주요 장점 중 하나는 TPV 장치를 비교하기 위한 단일 범용 메트릭을 제공하는 능력입니다. 사용되는 특정 매개 변수에 따라 종종 다른 결과를 산출하는 전통적인 방법과 달리, FoM은 연구자들이 이론적 효율 한계를 향한 진전을 측정할 수 있는 표준화된 접근 방식을 제공합니다.

TPV 기술은 에너지 발전뿐만 아니라 우주 탐사 및 전기 및 자율 주행 자동차에 사용할 수 있는 가능성을 가지고 있습니다.

Is Solar Thermal Energy Being Measured Right?

https://spectrum.ieee.org/solar-thermal-energy-measurements

China's largest molten salt solar thermal power station in Gobi Desert

중국 고비 사막의 대규모 태양열광 발전소

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