새로운 기술! Shaggy Wilderness의 큰 기본 문제점 문제를 해결하십시오!

사막 태양광은 국가와 국민에게 이롭지만 치명적인 결점이 있다.
중국의 사막화 면적은 262만 평방 킬로미터에 이르러 전국 육지 면적의 27%를 차지하며 점점 확대되고 있습니다. 예를 들어 중국 최대의 사막인 타클라마칸 사막을 예로 들면 면적은 약 330000제곱 킬로미터로 맨 사막은 가치가 없어 보이지만 사막 전체를 태양열 모듈로 덮으면 총 설치 용량은 9,900GW에 달할 수 있습니다. , 그리고 연간 발전량은 놀랍게도 13.86조 도입니다! 2020년 중국 전체 사회의 총 전력 소비량은 약 7조 5000억 킬로와트에 불과하며, 앞서 언급한 사막 태양광 발전소의 발전량은 전체 중국 사회 전력 소비량의 1.8에 해당하는 것으로 알려져 있습니다.

사막에 태양광 발전소를 짓기 위해서는 일련의 내재적 병목 현상을 극복해야 한다는 것이 이해된다. 잘 알려진 모래 폭풍 외에도 높은 온도는 사막 태양광 발전소를 건설하는 데 주요 병목 현상입니다!

기상 데이터에 따르면 극한 사막 기후가 존재하며 밤 기온은 0도까지 낮을 수 있고 낮 기온은 50도 이상까지 올라갈 수 있습니다. 그리고 태양광 모듈은 에너지가 전기로 완전히 변환될 수 없기 때문에 필연적으로 에너지의 일부가 열로 전환될 것입니다. 따라서 주간 작동 중에는 PV 모듈의 표면 온도가 훨씬 더 높아질 수 있습니다!

실제 연구 사례에 따르면 결정질 실리콘 태양 전지의 출력 전력은 약 70도보다 약 20도에서 약 20% 더 높습니다. 즉, 평균적인 조도 조건에서도 연평균 기온이 낮은 지역이 태양광 발전소에 더 유리하며, 조도가 너무 높고 온도가 너무 높은 지역보다 훨씬 더 높은 전력 생산이 가능합니다. 발전 효율에 영향을 미치는 것 외에도 고온은 핫스팟 효과를 유발하고 모듈 수명에 영향을 미칠 수 있습니다!

따라서 사막 지역에 PV 플랜트를 건설하려면 PV 모듈을 식히는 방법이라는 큰 문제를 극복해야 합니다!

새로운 기술! 태양광 패널 "땀을 식혀"

PV 모듈의 현재 주류 냉각 방식은 공냉식(바람을 불어 시원하게 유지)과 수냉식(그 위에 물을 부어 식히는 방식)입니다. 불행하게도 사막 지역에서 PV 모듈을 냉각하기 위해 전통적인 기술을 사용하는 것은 종종 귀중한 수자원을 소비합니다.

King Abdullah University of Science and Technology와 Hong Kong Polytechnic University의 연구팀에서 영감을 얻은 Nanjing University의 연구팀은 최근 하이드로겔을 통해 PV 모듈의 효율적인 냉각을 달성하기를 원했습니다.

이 젤은 공기 중의 수증기를 흡수할 수 있는 일반적인 수분 흡수 물질인 염화칼슘염을 함유하고 있는 반면, 젤 같은 구조는 물을 액체 상태의 물로 응결시켜 감싸고 가열하면 내부의 물이 다시 출시되었습니다.

이를 바탕으로 이 젤을 PV 모듈 뒷면에 붙일 수 있습니다. 온도가 낮고 습도가 상대적으로 높은 밤에 겔은 공기 중의 수증기를 흡착할 수 있으며, 낮 동안 온도가 상승하면 이 겔이 태양열 패널에서 열을 흡수하여 수증기를 방출하고 증발된 물은 피부에서 증발하는 땀이 인체를 식히듯이 PV 모듈을 식힐 것입니다.

물을 수집하고 재응축하도록 장치를 설정하면 방출된 증기가 갇히고 저장 용기로 흐르는 액체 물로 응축될 것이라고 연구진은 말했습니다. 이 물은 태양광 모듈에 쌓인 먼지를 청소하는 데 사용할 수 있습니다. , 또는 가뭄에 시달리는 지역의 긴급한 요구를 해결하기 위해 마실 수 있도록 저장할 수 있습니다.

그러나 이 기술은 현재 실험실 단계에서만 존재하며 많은 세부 사항이 완벽하지 않습니다. 예를 들어, 빗물은 젤의 염화칼슘 염을 용해시켜 물 흡수 특성을 약화시킬 수 있습니다. 또한, 하이드로겔의 제조에는 탄소나노튜브와 같은 고가의 재료가 필요하여 비용이 많이 든다.

Nanjing University 연구원은 다음과 같이 말했습니다. 우리의 목표는 하이드로 겔의 생산 비용을 줄이고 작업의 안정성을 개선하며 초기 산업 생산을 위해 노력하여 사막에서 광전지 "블루 오션"의 출현을 돕는 것입니다.