Обзор коммерциализации и вывода на рынок термоэлектрических генераторов для утилизации низкопотенциального сбросного тепла

Согласно статистическим данным, низкопотенциальное сбросное тепло с температурой ниже 300 °C составляет более 89% промышленного сбросного тепла. Если это тепло не утилизировать, его значительное количество будет выбрасываться в атмосферу, усиливая глобальное потепление и создавая серьезную угрозу для выживания человечества. Хотя эффективность выработки электроэнергии твердотельной термоэлектрической технологией ниже, чем у органического цикла Ренкина, она требует меньшей площади установки, что повышает ее рыночное признание, применимость и распространенность. Особенно в условиях стремления мировых компаний к достижению нулевых чистых выбросов возрастает значение утилизации низкопотенциального сбросного тепла и выработки электроэнергии. В настоящее время коэффициент термоэлектрического преобразования коммерческих термоэлектрических чипов составляет около 5%. Стоимость выработки электроэнергии, коэффициент термоэлектрического преобразования и эффективность использования энергии тесно связаны с коммерциализацией твердотельной термоэлектрической технологии. В исследовании представлены пять практических случаев коммерциализированной выработки электроэнергии из сбросного тепла с использованием трех источников тепла. Также выделены три основных проблемы, препятствующие коммерциализации выработки электроэнергии за счет утилизации низкопотенциального сбросного тепла. Проанализированы 2 365 патентов на термоэлектрические генераторы (TEG), поданных 28 компаниями по всему миру, с целью определения базовых технологий утилизации сбросного тепла с помощью TEG и изучения потенциала коммерциализации соответствующих продуктов для утилизации сбросного тепла. Основная будущая проблема крупномасштабной коммерциализации твердотельной термоэлектрической технологии связана не с технологическим развитием, а с финансовыми стимулами, обусловленными изменениями международных цен на энергоносители, и субсидиями, содействующими достижению нулевых выбросов углерода.