Китай и США – навстречу инновациям
29 Июня 2020
Итак, на повестке дня у нас две новости.
1. Grid Corp – государственная сеть Китая – разработала первую в мире высокочастотную ЛЭП
В Китае завершили работу над проектом по созданию линии электропередач сверхвысокого напряжения. Длина ЛЭП, которая ориентирована на передачу 40 млрд киловатт-часов в год, составила около 1 600 км, а на её строительство потребовалось $3 млрд.
По словам сотрудников Grid Corp, ЛЭП не имеет альтернативы и является единственной в мире высокочастотной линией электропередачи. Её особенность в «зелени»: транспортировка исключительно «безуглеродного» электричества обеспечит возможность альтернативной энергетике провинций Цинхай и Ганьсю развиваться быстрее, благодаря передаче электроэнергии в провинцию в центре Китайской Народной Республики Хэнань.
Сейчас же КНР направила свои силы на разработку подобных проектов: наиболее важнын энергоресурсы страны удалены от окраин государства, что влечёт за собой сложность в организации надёжной электросети (ощутимые энергопотерях при передаче на большие расстояния).
Безуглеродные линии электропередач также окажут помощь китайским энергокомпаниям в достижении двух главных целей:
- Увеличение потребления «зелёной» энергии.
- Сокращение простоев альтернативных электрогенераторных станций.
Что в итоге?
Учёные заявляют, что массовое использование линий сверхвысокого напряжения:
- привлечёт $30 млрд инвестиций;
- позволит создать свыше 10 тысяч дополнительных рабочих мест в сфере возобновляемых источников энергии.
2. Американские учёные смогли повысить эффективность солнечных панелей до 50%
Мы не раз упоминали, что альтернативные источники ежегодно наращивают свою популярность и причин этому множество. Однако основная – это безопасность для окружающей среды:
- при производстве электроэнергии не происходит вредных выбросов углеродного газа в атмосферу;
- отсутствуют риски радиационного заражения в случае аварии;
- не нарушается природный баланс, как с ГЭС, которым для генерации нужны плотины, и т. д.
Тем не менее полный переход на альтернативную энергетику пока ещё невозможен, поскольку экологически чистые станции отстают от традиционных по эффективности экономических показателей вследствие невысокого КПД.
В больше степени это касается солнечных электростанций. В среднем, эффективность солнечных панелей составляет от 20 до 27%, а это значение крайне мало, чтобы сделать солнце основным источником энергии.
Вероятно, ситуация будет исправлена современными высокотехнологичными разработками, одну из которых представили учёные из Национальной лаборатории возобновляемой энергии США. Исследователи сконструировали фотоэлемент, способный составить конкуренцию большинству тепловых электростанций. Его эффективность приближается к 50 % – рекордный показатель среди всех аналогичных разработок.
Устройство получило название «Солнечного элемента III-V с шестью контактами». Скорее всего, это рабочее название, но оно совершенно точно отражает принцип функционирования солнечного элемента – 6 типов активных фотослоёв, выполненных из различных материалов. Толщина готовой солнечная панель толщиной не более 120 мкм, т. е. меньше толщины человеческого волоса.
Свои высокие показатели генерации новый фотоэлемент проявляет только при яркости света в 143 раза превосходящей обычную. Усилить стандартный солнечный свет можно с помощью фокусировки. Если не использовать направленный пучок света, то панель показывает энергоэффективность на уровне 40 процентов.
Ещё одним итогом масштабной исследовательской работы стал «тандемный фотоэлемент». Он состоит из двух активных поверхностей:
- Перовскитная, которая улавливает дневной свет.
- CIGS, которая включает в себя медь, индий, галлий и селен.
Такого рода панель активизируется под воздействием инфракрасного спектра излучения. Для надёжного контакта между поверхностями используется слой атомов рубидия.
Энергетическая эффективность CIGS – чуть выше 24 %, но их главное достоинство заключается в малом весе и превосходной гибкости. И следовательно, CIGS пригодны для использования в космических летательных аппаратах.
Автор публикации
