Hoci majú superkondenzátory prakticky nekonečnú životnosť, viaceré vlastnosti limitujú ich aplikovateľnosť v praxi.
Optimálne fungovanie premenlivých zdrojov energie vyžaduje uskladňovanie elektriny, ktorá sa okamžite nespotrebuje. Aj pri uchovávaní energie z fotovoltických elektrární sa najčastejšie používajú batériové úložiská. Nie sú však jediným riešením uskladňovania.
Alternatívou môžu byť aj superkondenzátory, vyznačujúce sa mnohými výhodami, ale aj nevýhodami v porovnaní s akumulátormi. Správanie sa superkondenzátorov v ostrovných fotovoltických systémoch, ako aj posúdenie ich technických a ekonomických možností, skúmali vedci zo Strojníckej fakulty Žilinskej univerzity.
V článku sa dozviete:
- čo je superkondenzátor a aké má vlastnosti,
- z čoho pozostával testovaný ostrovný fotovoltický systém,
- pri akých podmienkach a parametroch sa realizovali merania,
- koľko stojí superkondezátor,
- prečo podľa vedcov môžu byť superkondenzátory vhodné riešenie a čo limituje ich aplikovateľnosť.
Čo je superkondenzátor
Superkondenzátory sú elektronické prvky, ktoré slúžia na hromadenie elektrického náboja. Pozostávajú z dvoch oddelených elektród nabitých kladným a záporným nábojom rovnakej veľkosti. Superkondenzátory sa vyrábajú špeciálnou technológiou, ktorá umožňuje dosiahnuť kapacitu stoviek až tisícok Faradov.
Uskladnenie energie v superkondenzátore prebieha elektrostaticky, podobne ako u klasických kondenzátorov. Keď sa na svorky superkondenzátora pripojí vonkajšie napätie, kladné ióny v elektrolyte sa presúvajú k zápornému terminálu a záporné ióny sa presúvajú ku kladnému terminálu.
Jedným z najdôležitejších komponentov superkondenzátorov je vrstva aktívneho uhlíka, ktorá sa nanáša na vnútornú stranu hliníkových elektród. Aktívny uhlík sa vyrába vo forme prášku, ktorý tvoria veľmi malé častice vytvárajúce veľmi pórovitý povrch s veľkou plochou. Elektródy superkondenzátora sú oddelené separátorom z polypropylénovej fólie a sú obklopené elektrolytom.
Superkondenzátor má schopnosť viazať veľké množstvo náboja, čo umožňuje vysokú kapacitu pri nízkom vnútornom odpore. Jeho nevýhodou je nízke prevádzkové napätie, ktoré sa pohybuje okolo 2,3 – 2,7 V. Pre dosiahnutie vyššieho napätia sa superkondenzátory musia zapojiť do série.
„Dokážu uložiť pomerne veľké množstvo elektriny, ale energia sa uloží iba na veľmi krátky čas a preto treba superkondenzátory neustále nabíjať a vybíjať. Tak isto samovybíjanie superkondenzátorov je pomerne výrazné,“ objasňoval počas konferencie Vykurovanie 2024 Ivan Martinček z Katedry energetickej techniky Strojníckej fakulty Žilinskej univerzity.
Superkondenzátory sú už podľa neho z fyzikálno-chemického hľadiska naštudované dobre, no používajú sa veľmi málo a väčšinou iba v prototypných riešeniach, napríklad v diaľkových ovládačoch tabletových ceruziek.
Zostáva vám 63% na dočítanie.
Celý obsah článku je prístupný pre predplatiteľov.
Predplatné obsahuje:
- Prístup ku všetkým článkom v denníku Energie-portal.sk (ISSN 1338-5933)
- Prístup ku všetkým článkom v denníku Odpady-portal.sk (ISSN 1338-1326)
- Prístup ku všetkým článkom v denníku Voda-portal.sk (ISSN 2585-7924)
- Printový štvrťročník Odpadové hospodárstvo s prílohou ENERGO (ISSN 1338-595X)
chcem sa prihlásiť
chcem získať predplatné
© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.