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探訪IBM新型光伏發電設備The Solar Sunflower

作者:168光伏網 時間:2019-05-25 18:31 來源:光伏網

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【?;丁?a class="arc_keyword" href="//www.nopum.icu/a/hy/hy/gainian/2019/0520/64789.html">科技網站Ars Technica探訪IBM新型光伏發電設備The Solar Sunflower,新設備采用新一代光電池材料和冷卻系統,發電效率可達80%。

文章全文如下:

一顆向日葵矗立在山上。這可不是一顆普通的向日葵,它融合了光伏發電和太陽能熱發電技術,總效率可達80%。

The Solar Sunflower是一項瑞士發明,由Airlight Energy、Dsolar(Airlight子公司)和IBM蘇黎士研究院共同研發。The Solar Sunflower采用HCPVT技術,可利用太陽能發電和熱水。HCPVT就是高聚光新疆18选7开奖号码新疆18选7开奖号码發電及光熱技術。

Airlight研究主管贊布羅塔·安布羅塞蒂(Gianluca Ambrosetti)表示,簡單來說,The Solar Sunflower擁有聚合太陽光的反光板,“相當于5,000顆太陽照射”。然后,高效新疆18选7开奖号码電池將聚光新疆18选7开奖号码轉化為電能。

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Airlight和Dsolar共同開發Sunflower的反光板和其他材料,IBM負責開發太陽能光電系統。

Solar Sunflower的兩項構成技術——新疆18选7开奖号码和太陽能熱發電——都非常知名,目前廣泛為人熟知。但是,Solar Sunflower的特別之處在于,它以新穎時尚的方式融合了兩項技術,實現了極高的轉換效率。

Solar Sunflower反光板是略顯彎曲的鏡面面板。從玻璃到聚酯薄膜,Airlight嘗試了多種不同的反光材料,最終它們選擇鋁箔。鋁箔既不過分昂貴,又具備很高的反射率。Solar Sunflower有六個“花瓣”,每個花瓣包含六個反光板。六個收集器位于36個反光板中間,每個收集器對應六個反光板。

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每個收集器有一排砷化鎵光電池。砷化鎵的光電轉化效率非常高(Sunflower可達38%),但它的成本非常高昂。但對于Sunflower而言,受光面積才是真正昂貴的東西。陽光只會照射很小一部分,Sunflower需要使用最好的材料。每個收集器的砷化鎵只占幾平方厘米,但它可以產生大約2千瓦電能。因此,一座Solar Sunflower大概可以產生12千瓦電能。

與多數半導體一樣,遇熱的光電池效率會下降。Solar Sunflower的砷化鎵電池最高工作溫度約為105攝氏度。但在“5,000顆太陽照射”下,溫度很容易高于105攝氏度。

在一次測試中,Airlight用反光板在一塊鐵上熔出一個洞(鐵的熔點高達1538度)。在另一次測試中,由于反光板排列不整齊,“液態鋁滴得到處都是”。

新型冷卻系統

究竟如何冷卻呢?答案就是一套非常聰明的冷卻系統,這套系統來自IBM的特長之一:超級計算機。在超級計算機領域,熱量是處理能力的限制因素之一。計算機芯片很小,你可以在1U級服務器中塞入大量芯片。但是,冷卻這些元件卻相當困難。

過去幾年,IBM一直開發液體冷卻技術,優先用于提升計算密度,同時還旨在減少廢熱。在常見的液體冷卻系統中,我們會看到水箱、水泵和散熱器。液體通常是水,也可能是其他液體,例如礦物油和氟化液。

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熱量從計算機芯片轉移到液體,然后傳送到散熱器,最后散入空氣。但是,這種冷卻系統存在兩個問題:一是散熱量存在限制;二是散入空氣的廢熱被浪費掉。

IBM利用熱水冷卻技術完美地解決了上述問題。首先,冷卻系統產生的熱水可以作為家用和工業用水。IBM超級計算機Aquasar產生的熱水已經供應給當地大學。



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