Первая в Китае солнечная станция на расплавленной соли заработала на полную мощность

Цитата: KapitanNemo от 23.06.2019 00:41:21

Этот гигантский стеклянный шар, разработанный Rawlemon, может сосредоточить луч солнечного света до 10000 раз. https://pikabu.ru/story/yetot_gigantskiy_steklyannyiy_shar_razrabotannyiy_rawlemon_mozhet_sosredotochit_luch_solnechnogo_sveta_do_10000_raz_3365036
И даже способен собрать энергию от лунного света.

+13
sontuoso
1488 дней назад
1) Шар не гигантский — диаметр около метра.
2) Он не полностью стеклянный, а наполнен водой.
3) этот шар был собран 3 года назад
4) он усливает усиливает мощность обычного света, концентрируя его в одной точке, в 10000 раз.

Солнечные батареи с рекордным КПД http://electrik.info/main/news/1022-solnechnye-batarei-s-rekordnym-kpd.html
Рекордсменом по КПД среди солнечных батарей, из числа так или иначе доступных на рынке сегодня, являются, разработанные Институтом гелиоэнергетических систем Общества имени Фраунгофера в Германии, солнечные батареи на базе многослойных фотоэлементов. Начиная с 2005 года, их коммерческим внедрением занимается компания Soitec.
Размер самих фотоэлементов не превышает 4 миллиметра, а фокусировка солнечного света на них достигается путем применения вспомогательных концентрирующих линз, благодаря которым насыщенный солнечный свет преобразуется в электричество с КПД достигающим 47%.
Батарея содержит четыре p-n перехода, чтобы четыре различные звена фотоэлемента могли эффективно принимать и преобразовывать излучение с конкретной длиной волны, из солнечного света, сконцентрированного в 297,3 раза, в диапазоне длин волн от инфракрасного до ультрафиолетового.
Исследователи под руководством Франка Димирота изначально поставили перед собой задачу вырастить многослойный кристалл, и решение было найдено, - они срастили подложки для выращивания, и в результате был получен кристалл с различными полупроводниковыми слоями, с четырьмя фотоэлектрическими подъячейками.
Процесс выращивания получился сложнее, чем это имеет место в традиционном производстве кремниевых батарей, однако производительность новых батарей удвоилась. К тому же расходы на создание системы с концентратором здесь ниже, чем при создании обычных солнечных батарей.
Многослойные фотоэлементы давно используются на космических аппаратах, но теперь на их основе запущены и солнечные станции уже в 18 странах. Это становится возможным благодаря совершенствованию и удешевлению технологии. В итоге, количество стран, снабженных новыми солнечными станциями, будет расти, и налицо тенденция к конкуренции на рынке промышленных солнечных батарей.
На втором месте – солнечные батареи на базе трехслойных фотоэлементов Sharp, КПД которых достиг 44,4%. Фосфид индия-галлия – первый слой фотоэлемента, арсенид галлия – второй, арсенид индия-галлия – третий слой. Три слоя разделены диэлектриком, который служит для достижения туннельного эффекта.
Концентрация света на фотоэлемент достигается благодаря линзе Френеля, как и у немецких разработчиков, - свет солнца концентрируется в 302 раза, и преобразуется трехслойным полупроводниковым фотоэлементом.
Научные исследования по развитию этой технологии непрерывно велись Sharp, начиная с 2003 года при поддержке NEDO – японской организации общественного управления, содействующей научным исследованиям и развитию, а также распространению промышленных, энергетических и экологических технологий. К 2013 году Sharp был достигнут рекорд в 44,4%.
За два года до Sharp, в 2011 году, американская компания Solar Junction уже выпустила аналогичные батареи, но с КПД 43,5%, элементы которых обладали размером 5 на 5 мм, и фокусировка также производилась линзами, концентрируя свет солнца в 400 раз. Фотоэлементы были трехпереходными на основе германия, и группа планировала даже создать пяти и шестипереходные фотоэлементы, чтобы лучше захватить спектр. Исследования ведутся компанией и по сей день.
Таким образом, максимально рекордным КПД обладают солнечные батареи, выполненные в сочетании с концентраторами, которые, как мы видим, производят и в Европе, и в Азии, и в Америке. Но эти батареи в основном изготавливаются для постройки наземных солнечных электростанций крупных масштабов и для эффективного электроснабжения космических аппаратов.
Недавно был поставлен рекорд в сфере обычных потребительских солнечных панелей, которые доступны большинству желающих снабдить ими, например, крышу дома.
В середине осени 2015 года компания Илона Маска «SolarCity» представила наиболее эффективные потребительские солнечные панели, КПД которых превышает 22%.
Этот показатель подтвердили замеры, проведенные лабораторией Renewable Energy Test Center. Завод в Баффало уже ставит план производства на каждый день – от 9 до 10 тысяч солнечных панелей, точные характеристики которых пока не сообщаются. Компания уже планирует снабжать своими батареями не менее 200000 домов ежегодно.
Дело в том, что оптимизированный технологический процесс позволил предприятию значительно снизить стоимость производства, при этом повысив КПД в 2 раза по сравнению с широко распространенными потребительскими кремниевыми солнечными панелями. Маск уверен, что именно его солнечные панели будут пользоваться наибольшей популярностью у домовладельцев в ближайшем будущем.
Смотрите также по этой теме: 5 необычных солнечных батарей будущего http://electrik.info/main/news/978-5-neobychnyh-solnechnyh-batarey-buduschego.html

5 необычных конструкций ветрогенераторов http://electrik.info/main/news/915-5-neobychnyh-konstrukciy-vetrogeneratorov.html
...

Компания Archimedes, офис которой расположен в Роттердаме, Нидерланды, придумала свою концепцию необычных ветряных турбин, которые можно устанавливать прямо на крышах жилых домов.
По замыслу авторов проекта, эффективная малошумная конструкция может вполне обеспечить небольшой дом электроэнергией, а комплекс таких генераторов, работающий в совокупности со стандартными солнечными панелями, способен и вовсе свести к нулю зависимость большого здания от внешних источников электроэнергии. Новые ветровые турбины получили название Liam F1.
Небольшая турбина, диаметром 1,5 метра, и весом около 100 килограмм, может быть установлена на любой стене или крыше жилого дома. Обычно, высота террасных крыш – 10 метров, а ветер в стране почти всегда Юго-Западный. Этих условий достаточно, чтобы правильно разместить турбину на крыше, и эффективно использовать энергию ветра.
Две проблемы обычных ветрогенераторов решены здесь: шум обычных лопастных турбин и дороговизна установки громоздкого оборудования. В обычных ветряных генераторах затраты на установку часто не окупаются. Уровень шума турбины Liam около 45дБ, а это даже тише шума дождя (шум дождя в лесу – 50дБ).
По форме напоминающая панцирь улитки, турбина подобно флюгеру разворачивается по ветру, захватывая воздушный поток, снижая его скорость, и меняя направление. Директор компании Маринус Миремета утверждает, что эффективность новаторской турбины достигает 80% от максимально доступной теоретически в ветровой энергетике эффективности. И этого уже вполне достаточно.
В Нидерландах средняя семья потребляет 3300 кВт-часов электрической энергии за год. По данным разработчиков, половину этой энергии может обеспечить одна турбина Liam F1 при скорости ветра не менее 4,5 м/с.
...

Цитата: KapitanNemo от 23.06.2019 16:18:48

Как устроены и работают солнечные батареи http://electrik.info/main/news/401-kak-ustroeny-i-rabotayut-solnechnye-batarei.html

термодинамический КПД цикла теоретически довольно высок и при нагреве горячего поршня Стирлинга до теоретически возможного для солнечной установки Тнагр = 3000 К при температуре окружающего воздуха Тхол = 300 К составляет
(2)
Именно высокий теоретический КПД цикла привлекает исследователей и созданию солнечных установок с двигателем Стирлинга.
На сегодня различными фирмами создан ряд двигателей Стирлинга на жидком и газообразном топливе различных мощностей (табл. 2) [8].
Однако пока отсутствуют материалы, из которых можно изготовить горячий поршень Стирлинга, работающие при температуре 3000 К.
...
https://applied-research.ru/ru/article/view?id=7938

Перевести единицы: кельвин [К] <—> градус Цельсия [°C]
https://www.translatorscafe.com/unit-converter/ru/temperature/1-2/

За два года до Sharp, в 2011 году, американская компания Solar Junction уже выпустила аналогичные батареи, но с КПД 43,5%, элементы которых обладали размером 5 на 5 мм, и фокусировка также производилась линзами, концентрируя свет солнца в 400 раз.

О луче речь не идет, так как элементы солнечных панелей могут и 100 градусов Цельсия не пережить.

Цитата: KapitanNemo от 23.06.2019 20:53:27

Освещенность - поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности, по которой он равномерно распределен.

В Японии создали новую солнечную батарею с концентратором http://www.membrana.ru/particle/10756
membrana, 23 октября 2006
...
Новинка от Sharp представляет собой блок из нескольких линз Френеля, за каждой из которых установлена крошечная солнечная батарея, размером приблизительно 7 х 7 миллиметров. Линзы концентрируют солнечный свет в 700 раз.
Сами линзы намного дешевле солнечных преобразователей, так что общая стоимость установки, собирающей свет с большой площади, снижается.
...

Австралийский мяч снижает стоимость солнечной энергии http://www.membrana.ru/particle/9332
membrana, 2 ноября 2005
Sunball призван обеспечить потребителей энергией, более дешёвой, чем в сети (фото Green and Gold Energy).
Австралийская компания Green and Gold Energy предложила свой путь для обеспечения загородных домов недорогой «зелёной» энергией — солнечную установку Sunball.
Солнечные батареи — заманчивый источник энергии, но те, что дёшевы (относительно) — обладают очень низким КПД, а те, что с высоким КПД — очень дороги. Green and Gold Energy поступила так: в её солнечной установке использован фотоэлектрический преобразователь с необычайно высоким КПД — 35%, но его площадь составляет всего-то порядка 1 квадратного сантиметра.
Акриловая линза Френеля диаметром 1,13 метра концентрирует поток света в 500 раз и направляет его на этот преобразователь. Всё вместе помещено в алюминиевый корпус с рассеивателем тепла большой площади (для охлаждения солнечной панели) и снабжено двухкоординатным приводом, отслеживающим перемещение Солнца по небосводу. Общий КПД установки, с учётом потери света в линзе — 33%.
В результате мощность Sunball в солнечный день достигает 330 ватт, то есть — за день «мяч» «насобирает» более 3 киловатт-часов энергии.
...