纳米技术将如何影响新能源产业

2017-06-09

  清洁可再生能源正成为能源未来的发展方向,纳米技术、纳米材料和微纳制造将深刻影响风电、太阳能等可再生能源的发展轨迹,助力其实现从补充能源向替代能源的转变,这已经引起了相关资本的关注。

  风力发电机是风电机组的核心部件,是实现机械能转换成电能的重要装置。然而,传统风力发电机体积庞大,成本高昂,对于控制和后期运维都形成挑战。

  在纳米界,已经在研发纳米薄膜风力发电系统,其核心部件是体积小、重量轻的薄膜式纳米发电机。纳米薄膜风力发电系统可通过风力挤压、摩擦纳米薄膜产生电能,还可和传统太阳能、现有风能发电系统进行配套组合,为利用风力发电,探索出了新路。

  

纳米技术将如何影响新能源产业


  中科院微电子所相关专家表示,传统的材料和发电技术,只能利用高频的机械运动能量并转化为电能,若将像人体心脏跳动、血液流动等低频的机械运动转化成电能并加以利用,只有纳米能源技术能够实现。

  在对新能源度电成本越来越关注的当前,提高晶硅电池的光电转换效率,已成为光伏产业界技术研发的重点。

  纳米技术很有可能帮助光伏突破困扰行业已久的电池转换效率问题。目前,一些技术已在实验室获得成功。如,通过新型工艺制备的熔融石英玻璃纳米材料,材料内部结合了超细超薄的纳米管结构和蜂窝层状的纳米墙结构,在高效吸取光线的同时还能吸取亚波长的能量。这种材料做成涂层附着在光伏组件面板上,能够实现多角度吸取太阳光能量,并可大幅提高太阳能电池的转换效率。

  

纳米技术将如何影响新能源产业


  随着风电、太阳能等新能源装机迅速增长,大规模新能源并网对电网的安全性和稳定性形成考验,配备大容量储能成为趋势。

  目前的锂离子电池储能,充放电次数少、电容量下降迅速,并且造价较高。而采用铜化合物纳米材料的新电极,在反复充电4万次后,其电池容量依然可以保持80%以上,其原材料如铁、铜以及氮等也更具有成本优势。

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