Основные публикации по солнечной энергии

/Ірупіе методы аккумулирования

В предыдущих разделах достаточно подробно было рассмотрено тепловое аккумулирование энергии. Рассмотрим также некоторые варианты аккумулирования энергии в других формах или для спе­цифических применений.

Механическую энергию можно превратить в потенциальную, а затем при необходимости восстанавливать, обеспечивая таким обра­зом аккумулирование в механической системе. Такая установка мо­жет, например, в периоды поступления солнечной радиации накачи­вать воду в поднятый резервуар, а когда потребуется механическая энергия, ее можно получить, пропуская воду через турбину. При та­ком методе в общую систему добавляются два источника потерь: на­сос и турбина. К. п.д. системы аккумулирования будет равен произве - дению двух к. п.д. Аккумуляторы потенциальной энергии применяются на практике довольно в широких пределах: от аккумулирования на пе­риод времени в несколько часов до аккумулирования энергии, выра­батываемой электростанциями.

Можно представить себе процессы, в которых под действием сол­нечного излучения осуществляются фотохимические разложения. На­пример, фотохимическое разложение хлористого нитрозила:

2NOC1 + Фотоны - 2NO + С12 .

Для восстановления энергии фотонов, участвующих в реакции, тре­буется обратная реакция. В этом случае в установке будут аккуму­лироваться полученные вещества и аккумулятор должен состоять из контейнеров для каждого из продуктов [12].

В процессе получения электрической энергии путем преобразо­вания энергии солнечного излучения можно запасать полученную энер­гию в виде химической энергии в аккумуляторных электрических ба­тареях или эквивалентных им системах. Можно рассмотреть несколь­ко типов систем батарей, пригодных для этой цели, в том числе вспо­могательные или основные батареи или аккумулирующие системы топливных элементов. В настоящее время возможности в этом отно­шении ограничиваются применением лишь свинцово-кислых, никелево­железных и никелево-кадмиевых батарей. К. п.д. этих систем (отно­шение расхода энергии на выходе и на входе) при малом токе разряд­ки и умеренном токе зарядки составляет в зависимости от типа батарей 60 - 80%. Электрическую энергию, полученную путем преоб­разования солнечной энергии, можно использовать также для электро­лиза воды, а затем восстанавливать электрическую энергию при ре­комбинации аккумулированного кислорода и водорода в топливном элементе [1]. Эти аккумулирующие системы характеризуются относи­тельно высокой стоимостью 1 кВт • ч энергии и в настоящее время могут быть рекомендованы для специальных применений, где требу­ются малые мощности, например для дополнительного обеспечения энергией космических летательных аппаратов, энергоснабжения уда­ленных телефонных ретрансляторов, питания приборов и т. д.

9.6. Выводы

Характеристики, которыми должны обладать аккумуляторы ( в зависимости от их применения), можно обобщить следующим образом.

1. Аккумулятор должен воспринимать энергию с максимальной интенсивностью без чрезмерных препятствующих факторов (т. е. раз­ностей температур).

2. Аккумулятор должен отдавать энергию по возможности с максимальной интенсивностью без чрезмерных препятствующих фак­торов.

3. Цотери от аккумулятора должны быть малыми (т. е. его соб­ственные разрядные характеристики должны быть низкими).

4. Аккумулятор должен выдерживать большое число циклов без существенного уменьшения мощности.

5. Аккумулятор должен быть недорогим.

Вопрос об аккумулировании энергии нельзя отделить от вопроса об использовании вспомогательного источника энергии. Чтобы в кон­кретном случае определить оптимальные размеры коллектора и ак­кумулятора, а следовательно, и относительные количества солнеч­ной энергии и энергии, которую необходимо обеспечить, следует при­влечь результаты анализа тепловых характеристик установок, а так­же данные по стоимости солнечной установки и оборудования для получения вспомогательной (обычной) энергии.