L’energia solar es pot emmagatzemar i utilitzar a la nit?

L’energia solar es recopila principalment per panells fotovoltaics. Els panells fotovoltaics estan compostos per moltes cèl·lules fotovoltaiques, que utilitzen l'efecte fotoelèctric dels materials de semiconductors per convertir l'energia a la llum del sol en energia elèctrica. Quan la llum del sol brilla als panells fotovoltaics, els fotons interaccionen amb electrons en materials semiconductors, permetent als electrons obtenir prou energia i fer transicions, formant així un corrent elèctric. Quan hi ha prou llum solar durant el dia, els panells fotovoltaics poden generar molta electricitat.

Tanmateix, a causa de la rotació de la terra, no hi ha llum solar a la nit i la generació d’energia fotovoltaica s’atura. Per tal de realitzar l’ús de l’energia solar a la nit, cal la tecnologia d’emmagatzematge d’energia. Actualment, hi ha molts mètodes d’emmagatzematge d’energia per triar.

Entre ells, l’emmagatzematge d’energia de la bateria s’utilitza àmpliament. Les bateries d’ions de liti són una elecció comuna, que tenen els avantatges d’una alta densitat d’energia, alta eficiència de càrrega i descàrrega i una llarga vida útil. Quan la generació d’energia fotovoltaica és abundant durant el dia, l’excés d’electricitat s’entrena a les bateries d’ions de liti per a l’emmagatzematge. Quan cau la nit, la bateria comença a descarregar, alliberant l’energia elèctrica emmagatzemada per utilitzar -la per diversos equips elèctrics com ara cases i empreses. Per exemple, en alguns sistemes de generació d’energia solar distribuïda, l’electricitat generada pels panells fotovoltaics instal·lats a la llar s’utilitza directament durant el dia i l’electricitat restant s’emmagatzema al paquet de bateries d’ions de liti. A la nit, l’electricitat emmagatzemada es pot utilitzar com l’electricitat ordinària de la xarxa, aconseguint un cert grau d’autosuficiència energètica, reduint la dependència de les xarxes tradicionals i reduint també les factures d’electricitat.

A més de les bateries d’ions de liti, les bateries de plom-àcid també són un mètode d’emmagatzematge d’energia que s’utilitza habitualment. La tecnologia de bateries de plom-àcid és relativament madura i de baix cost. Tot i que la seva densitat energètica no és tan bona com la de les bateries d’ions de liti, s’utilitza àmpliament en algunes capacitat d’emmagatzematge sensible als costos i d’emmagatzematge d’energia, no especialment requisits alts, com alguns sistemes de llum solar petits. Durant el dia, l’energia solar carrega la bateria de plom-àcid i, a la nit, la bateria alimenta els llums del carrer per assegurar la il·luminació de la carretera.

A més, també hi ha un mètode d’emmagatzematge d’energia a gran escala, com ara l’emmagatzematge bombat. Utilitza l’excés d’electricitat durant la càrrega de baixa potència per bombar aigua a un dipòsit elevat per a l’emmagatzematge i allibera aigua per generar electricitat durant el consum màxim d’energia, especialment a la nit quan l’energia solar no pot generar electricitat. Tanmateix, l’emmagatzematge bombat requereix condicions geogràfiques específiques i hi ha d’haver un terreny adequat amb diferències d’alta i baixa elevació per construir embassaments i estacions d’energia hidroelèctrica.

A més, també es desenvolupen tecnologies emergents d’emmagatzematge d’energia com l’emmagatzematge d’energia del volant. L’emmagatzematge d’energia del volant és emmagatzemar l’energia cinètica a través d’un volant rotatiu d’alta velocitat. Quan l’energia solar és suficient, l’energia elèctrica condueix el volant per girar per emmagatzemar energia i, a la nit, l’energia cinètica del volant es converteix en energia elèctrica i s’allibera. L’emmagatzematge d’energia del volant té les característiques de la velocitat i la descàrrega ràpida de la velocitat i la llarga vida. Tot i que actualment el seu àmbit d’aplicació és relativament limitat, té un gran potencial de desenvolupament en el camp de l’emmagatzematge d’energia solar en el futur.

A través d’aquestes tecnologies d’emmagatzematge d’energia, l’energia solar pot transcendir les limitacions del dia i la nit i aconseguir un subministrament d’energia més estable i continuat. Això no només és propici per millorar la taxa d’utilització d’energia neta com l’energia solar, reduir la dependència de l’energia tradicional fòssil i reduir les emissions de carboni, sinó també proporcionar a les persones garanties d’energia fiables en molts camps com ara cases, indústries i comerç, i tenir un paper important en la creació d’un sistema energètic sostenible. Amb l’avançament continu de la tecnologia d’emmagatzematge d’energia i la reducció dels costos, la posició de l’energia solar en el futur paisatge energètic serà cada cop més important, i també utilitzarem l’energia del sol de manera més eficient, ja sigui de dia o de nit.