Gerar energia a partir do sol não é o problema. A tecnologia existe há décadas. Armazenando essa energia de forma eficiente, Contudo, tem sido um desafio.

É por isso que o Departamento de Energia concedeu US $ 3 milhões a pesquisadores de engenharia da Universidade do Texas em Austin para superar o calcanhar de Aquiles da história da energia solar desde o primeiro dia:como armazenar sua energia.

A data, a maioria dos principais sistemas de energia solar são volumosos e caros, com capacidade de armazenamento ineficiente. A energia proveniente de sistemas de energia solar existentes deve ser armazenada em sistemas de armazenamento fora dos geradores que criam a energia. Em outras palavras, dois sistemas separados são necessários para garantir uma operação bem-sucedida.

Mas os especialistas da Escola de Engenharia Cockrell da UT desenvolveram uma maneira de integrar a geração e o armazenamento de energia solar em um único sistema, efetivamente reduzindo o custo em 50 por cento. O projeto UT irá desenvolver a próxima geração de inversores fotovoltaicos em escala de utilidade, também conhecido como modular, multifunções, inversores solares de carboneto de silício em escala pública e multiporta e de média tensão.

Coletivamente, as tecnologias combinadas são conhecidas como Inversor M4 - sua função principal é a conversão da saída de corrente contínua de painéis solares em corrente alternada de média tensão, o que elimina a necessidade de um transformador de baixa frequência volumoso e caro.

O professor de engenharia elétrica e da computação Alex Huang, que dirige o Semiconductor Power Electronics Center na Cockrell School e trabalha com o UT Center for Electromechanics, é o principal investigador deste projeto financiado pelo DOE. Ele acredita que o Inversor M4 criará eficiências de várias maneiras.

"Nossa solução para armazenamento de energia solar não reduz apenas os custos de capital, mas também reduz o custo de operação por meio de seus recursos multifuncionais, "Huang disse." Essas funcionalidades vão garantir que as redes de energia de amanhã possam hospedar uma porcentagem maior de energia solar. Ao reduzir significativamente o impacto da intermitência da energia solar na rede e fornecer suporte para governar a rede, o M4 Inverter oferece a mesma resiliência que qualquer rede movida a combustível fóssil. "

Uma dessas funcionalidades adicionais é a capacidade de fornecer controle de frequência rápido, o que evitaria que uma grade movida a energia solar sofresse apagões nos dias em que uma grande cobertura de nuvens pudesse obstruir a agricultura solar.

Para atingir o nível de eficiência necessário para converter a energia solar na rede elétrica, novos interruptores eletrônicos de potência de carboneto de silício serão usados ​​no Inversor M4. A necessidade de um transformador volumoso de 60 hertz também é eliminada no Inversor M4 para aumentar ainda mais a eficiência e reduzir o capital e o custo de instalação. A construção do sistema será baseada no conceito de bloco de construção modular que reduz ainda mais os custos de fabricação e fornece operação confiável por meio de um backup de energia. A equipe fará parceria com o Conselho de Confiabilidade Elétrica do Texas, Toshiba International, Wolfspeed e Opal-RT, bem como o Argonne National Lab.

O DOE concedeu US $ 20 milhões em financiamento para nove projetos para o avanço de tecnologias eletrônicas de energia solar em estágio inicial. Os projetos escolhidos foram considerados críticos para enfrentar os desafios de confiabilidade solar fotovoltaica, reduzindo o custo de instalação e manutenção de um sistema de energia solar fotovoltaico e alcançando a meta do DOE de cortar pela metade o custo de eletricidade para um sistema solar até 2030.