Generar energía del sol no es el problema. La tecnología ha estado ahí durante décadas. Almacenar ese poder de manera eficiente, sin embargo, ha sido un desafío.

Es por eso que el Departamento de Energía ha otorgado $ 3 millones a investigadores de ingeniería de la Universidad de Texas en Austin para superar el talón de Aquiles de la historia de la energía solar desde el primer día:cómo almacenar su energía.

Hasta la fecha, la mayoría de los principales sistemas de energía solar son voluminosos y costosos, con capacidad de almacenamiento ineficiente. La energía que proviene de los sistemas de energía solar existentes debe almacenarse en sistemas de almacenamiento fuera de los generadores que generan la energía. En otras palabras, Se requieren dos sistemas separados para garantizar un funcionamiento satisfactorio.

Pero los expertos de la Escuela de Ingeniería Cockrell de UT han desarrollado una forma de integrar la generación y el almacenamiento de energía solar en un solo sistema, reduciendo efectivamente el costo en un 50 por ciento. El proyecto UT desarrollará la próxima generación de inversores fotovoltaicos a escala de servicios públicos, también conocido como modular, multifunción inversores solares de carburo de silicio a escala de servicios públicos de voltaje medio y multipuerto.

Colectivamente, las tecnologías combinadas se conocen como inversor M4, y su función principal es la conversión de la salida de corriente continua de los paneles solares en corriente alterna de media tensión, lo que elimina la necesidad de un transformador de baja frecuencia voluminoso y costoso.

El profesor de ingeniería eléctrica e informática Alex Huang, quien dirige el Centro de Electrónica de Potencia de Semiconductores de la Escuela Cockrell y colabora con el Centro de Electromecánica de la UT, es el investigador principal principal de este proyecto financiado por el DOE. Él cree que el inversor M4 generará eficiencias en una variedad de formas.

"Nuestra solución para el almacenamiento de energía solar no solo reduce los costos de capital, pero también reduce el costo de operación a través de sus capacidades multifuncionales, ", Dijo Huang." Estas funcionalidades garantizarán que las redes eléctricas del mañana puedan albergar un mayor porcentaje de energía solar. Al reducir en gran medida el impacto de la intermitencia de la energía solar en la red y proporcionar apoyo para el gobierno de la red, el inversor M4 ofrece la misma resistencia que cualquier red alimentada por combustibles fósiles ".

Una de esas funciones adicionales es la capacidad de proporcionar un control de frecuencia rápido, lo que evitaría que una red alimentada por energía solar experimente apagones en los días en que una gran capa de nubes podría obstruir la agricultura solar.

Para lograr el nivel de eficiencia necesario para convertir la energía solar en la red eléctrica, Se utilizarán nuevos interruptores electrónicos de potencia de carburo de silicio en el inversor M4. La necesidad de un transformador voluminoso de 60 hertzios también se elimina en el inversor M4 para aumentar aún más la eficiencia y reducir el costo de capital e instalación. La construcción del sistema se basará en el concepto de bloque de construcción modular que reduce aún más los costos de fabricación y proporciona un funcionamiento confiable a través de una reserva de energía. El equipo se asociará con el Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas, Toshiba International, Wolfspeed y Opal-RT, así como el Laboratorio Nacional de Argonne.

El DOE otorgó $ 20 millones en fondos para nueve proyectos para promover tecnologías de electrónica de energía solar en etapa inicial. Los proyectos elegidos se consideraron críticos para abordar los desafíos de confiabilidad de la energía solar fotovoltaica, reducir el costo de instalación y mantenimiento de un sistema de energía solar fotovoltaica y lograr el objetivo del DOE de reducir a la mitad el costo de la electricidad para un sistema solar para 2030.