Czy energię słoneczną może być przechowywana i używana w nocy?

Energia słoneczna jest gromadzona głównie przez panele fotowoltaiczne. Panele fotowoltaiczne składają się z wielu komórek fotowoltaicznych, które wykorzystują efekt fotoelektryczny materiałów półprzewodnikowych do przekształcania energii w światło słoneczne na energię elektryczną. Kiedy światło słoneczne świeci na panelach fotowoltaicznych, fotony oddziałują z elektronami w materiałach półprzewodnikowych, umożliwiając elektrony na zyskanie wystarczającej energii i przejścia, tworząc w ten sposób prąd elektryczny. Gdy w ciągu dnia jest wystarczająca ilość światła słonecznego, panele fotowoltaiczne mogą wytwarzać dużo energii elektrycznej.

Jednak z powodu obrotu Ziemi w nocy nie ma światła słonecznego, a wytwarzanie energii fotowoltaicznej zatrzymuje się. Aby zrealizować zużycie energii słonecznej w nocy, potrzebna jest technologia magazynowania energii. Obecnie istnieje wiele metod magazynowania energii do wyboru.

Wśród nich jest szeroko stosowane magazynowanie energii baterii. Akumulatory litowo-jonowe są częstym wyborem, które mają zalety wysokiej gęstości energii, wysokiej wydajności ładowania i rozładowywania oraz długiej żywotności. Gdy wytwarzanie energii fotowoltaicznej jest obfite w ciągu dnia, nadmiar energii elektrycznej wprowadza się do akumulatorów litowo-jonowych do magazynowania. Kiedy noc spada, akumulator zaczyna się rozładowywać, uwalniając przechowywaną energię elektryczną do użytku przez różne urządzenia elektryczne, takie jak domy i firmy. Na przykład w niektórych rozproszonych systemach wytwarzania energii słonecznej elektryczność wytwarzana przez panele fotowoltaiczne zainstalowane w domu jest bezpośrednio używane w ciągu dnia, a pozostała elektryczność jest przechowywana w pakiecie akumulatora litowo-jonowego. W nocy przechowywana energia elektryczna może być używana jak zwykła elektryczność sieci, osiągając pewien stopień samowystarczalności energii, zmniejszając zależność od tradycyjnych sieci, a także zmniejszając rachunki za prąd.

Oprócz akumulatorów litowo-jonowych akumulatory kwasowe są również powszechnie stosowaną metodą magazynowania energii. Technologia akumulatorów ołowiowych jest stosunkowo dojrzała i tanie. Chociaż jego gęstość energii nie jest tak dobra, jak w przypadku akumulatorów litowo-jonowych, jest szeroko stosowany w niektórych wrażliwych na koszty, a pojemność magazynowania energii-nie jest to szczególnie wysokie wymagania, takie jak niektóre małe systemy światła słonecznego. W ciągu dnia energia słoneczna ładuje baterię ołowiową, a o nocy bateria zasila światła uliczne, aby zapewnić oświetlenie drogowe.

Ponadto istnieje również metoda magazynowania energii na dużą skalę, taką jak magazynowanie pompowane. Wykorzystuje nadmiar energii elektrycznej podczas niskiego obciążenia mocy do pompowania wody do wysokiego zbiornika do magazynowania i uwalnia wodę do wytwarzania energii elektrycznej podczas szczytowego zużycia energii, szczególnie w nocy, gdy energia słoneczna nie może wytwarzać energii elektrycznej. Jednak pompowane magazyn wymaga określonych warunków geograficznych i musi istnieć odpowiedni teren z różnicami wysokich i niskich wysokości w celu budowy zbiorników i stacji energii wodnej.

Ponadto rozwijają się również nowe technologie magazynowania energii, takie jak magazynowanie energii koła zamachowego. Magazynowanie energii koła zamachowego jest przechowywanie energii kinetycznej przez szybkie obracające się koło zamachowe. Gdy energia słoneczna jest wystarczająca, energia elektryczna napędza koło zamachowe do obracania się do magazynowania energii, a w nocy energia kinetyczna koła zamachowego jest przekształcana w energię elektryczną i uwalniana. Magazynowanie energii koła zamachowego ma charakterystykę szybkiego ładowania i rozładowywania i długiej żywotności. Chociaż jego zakres aplikacji jest obecnie stosunkowo ograniczony, ma ogromny potencjał rozwojowy w dziedzinie magazynowania energii słonecznej w przyszłości.

Poprzez te technologie magazynowania energii energia słoneczna może przekroczyć ograniczenia dnia i nocy oraz osiągnąć bardziej stabilne i ciągłe zaopatrzenie w energię. Nie tylko sprzyja to poprawie wskaźnika wykorzystania czystej energii, takiej jak energia słoneczna, zmniejszenie zależności od tradycyjnej energii kopalnej i zmniejszenie emisji dwutlenku węgla, ale także zapewnianie ludziom wiarygodnych gwarancji energii w wielu dziedzinach, takich jak domy, branże i handel, i odgrywanie ważnej roli w budowaniu zrównoważonego systemu energii. Wraz z ciągłym postępem technologii magazynowania energii i zmniejszeniem kosztów pozycja energii słonecznej w przyszłym krajobrazie energetycznym stanie się coraz ważniejsza, a my również wykorzystamy energię Słońca, niezależnie od tego, czy jest to dzień, czy w nocy.