Halotechnics предлагает технологию дешевого использования солнечной энергии

Улучшенные материалы могут сделать солнечную тепловую энергию дешевле и проще само хранение энергии.

Солнечная энергия имеет 2 проблемы: она дорогая и она является периодическим источником, поскольку производительность солнечных электростанций зависит от времени суток и облачности. Halotechnics, новая компания по разработке материалов для использования солнечной тепловой энергии, может помочь решить обе проблемы.

Компания разработала новые материалы аккумулирующие тепло, которые обещают не только сделать солнечные тепловые электростанции более эффективными, но и снизить затраты на хранение солнечной энергии для ее использования по мере необходимости.

Материалы, которые включают в себя новые смеси солей, а также новые стеклянные материалы, могут стать ключом для создания солнечных ТЕЦ достаточно дешевых и достаточно надежных, чтобы конкурировать с ископаемым топливом в больших масштабах.

В отличие от солнечных батарей, которые преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество, солнечные ТЕЦ вырабатывают электроэнергию, используя большое поле зеркал, концентрирующих солнечные свет и вырабатывающих высокие температуры, которые, в свою очередь, генерируют пар для турбин и запускают генератор.

Эти станции стоят немного дороже, чем те, которые основанные на солнечных панелях и какие в последнее время упали в цене, но они имеют одно преимущество: намного проще и дешевле сохранять тепло, выработанное зеркалами на концентрационной солнечной станции, чем сохранять электричество от солнечных панелей.

Новые соляные и стеклянные материалы, которые Halotechnics обнаружила, используя высокопроводной способ проверки, чтобы отсортировать почти 18 000 смесей, могут снизить стоимость солнечной тепловой энергии в нескольких направлениях. Они позволят солнечным ТЕЦ работать при более высоких температурах, тем самым повысив их эффективность и уменьшить размер необходимого зеркального массива до 25 процентов. Новые материалы сохраняют в три раза больше энергии, чем используемые в настоящие время материалы для сохранения тепла, снижая расходы на всю систему хранения. Улучшенное хранилище энергии сможет снизить себестоимость киловатт-часа электроэнергии, произведенной солнечной ТЕЦ, до шести центов за киловатт-час, так как турбины и генераторы будут производить энергию день и ночь.

Повышение надежности солнечной энергии также будет ключом, который позволит солнечной энергии, конкурировать с ископаемым топливом. Без хранения, количество солнечной энергии, которое может быть установлено в энергетической системе, ограничено, так как коммунальные предприятия должны обеспечивать резервную выработку электроэнергии, или построить дополнительные линии передачи, для передачи энергии из других областей, когда солнечная мощность падает. До сих пор это не являлось проблемой, так как солнечная энергия составляла лишь небольшую часть в энергосети. Но это может стать серьезной проблемой в течение ближайшего десятилетия в таких местах, как Калифорния, где необходимость в возобновляемых источниках энергии заставляет энергокомпании устанавливать большое количество источников солнечной энергии.

В современной схеме аккумуляции тепла, соли нагреваются выше их точки плавления, до их самой высокой рабочей температуры (565 ⁰C), и затем сохраняются в большом изолированном резервуаре. Соли прокачиваются через теплообменник для выработки пара, а затем сохраняются в другой изолированный резервуар при температуре чуть выше точки плавления, чтобы предотвратить их замерзание.

Первый материал, который Halotechnics планирует вывести на рынок, разработан для использования в существующих схемах солнечных ТЕЦ. Он работает при той же температуре, что и обыкновенные расплавленные соли, но будет стоить примерно на 20 процентов меньше. На данный момент соли стоят около $ 1000 за тонну, и типичный завод использует 30000 тонн соли, так что это может сэкономить миллионы долларов. Halotechnic планирует испытать материал в опытной установке в течение шести месяцев, начиная с этого лета, а затем лицензировать его формулу для других компаний-производителей.

В то время как обыкновенные расплавленные соли плавятся при 300 ° C и могут функционировать до 565°C, Halotechnics разработала такие расплавленные соли, которые имеют такую же температуру плавления, но могут функционировать до 700°C. Материал сейчас проверяется на долгосрочную совместимость со стальными трубами и контейнерами, используемые в системах хранения, и компания планирует начать пробные испытания через 18 месяцев. Система хранения, которая будут работать с этим материалом, в настоящее время разрабатываются в рамках проекта Национальной лаборатории возобновляемой энергии, которая является частью SunShot Initiative.

Последний материал является формой стекла, которое тает при 400 °C (типичное оконное стекло тает приблизительно при 600 °C), и может функционировать до 1,200°C. Он может быть использован для нагрева воздуха для управления газовой турбиной, с условием применения остатков тепла для запуска паровой турбины, так же как это делается в газовой ПГУ. Такая система могла бы эффективно применять около 52 процентов существующих конструкций турбин.

В конце концов, эти материалы могут даже включить в новый вид возобновляемого топлива для транспортных средств. При 1200°С, стекло может возбуждать ключевые химические реакции, необходимые для производства некоторых видов топлива, таких как водород и бензин, сделанных из воды и углекислого газа.

Однако, работа при таких высоких температурах, принесет инженерные проблемы, включающие поиск относительно недорогих материалов, содержащих расплавленное стекло. Коммерциализация этой технологии может быть на много лет впереди.

Источник: www.technologyreview.com

• < Гигантский новый завод Иллинойса показывает, что угольные электростанции не собираются уходить
• Интеллектуальный счетчик, интеллектуальная энергосеть… интеллектуальный туалет? >

Комментарии: