Гелиоконцентратор нового типа снизит цену солнечной энергии до 5 центов за кВт*ч

Один из способов получения энергии солнца – концентрация лучистой энергии с помощью системы зеркал или линз. Они фокусируют лучи в одной точке, температура в которой поднимается до 800 ºC и более. Тепло используется для получения раскаленных газов, которые запускают генераторы электроэнергии.

Эта технология прекрасно работает в ясную погоду днем, но что делать, когда солнце садится?

Можно ли каким-то образом накопить тепло для дальнейшего использования? На этот вопрос дало ответ многолетнее исследование трех команд ученых из Сандийской национальной лаборатории при Министерстве энергетики США, https://cleantechnica.com/2023/02/24/doe-to-build-concentrat... Clean Technica. Перед ними поставили задачу определить, какие материалы лучше всего использовать для хранения тепла при температурах от 700 ºC с точки зрения эффективности и безопасности: жидкие, твердые или газообразные.

В марте 2021 ответ был объявлен: наилучшими были признаны твердые материалы. Их внедрение позволит к 2030 году сократить себестоимость концентрированной солнечной энергии до 5 центов за кВт*ч. Следующим этапом исследовательского проекта стало строительство опытной станции для проведения испытаний. На прошлой неделе оно официально началось.

«Гелиоконцентратор следующего поколения станет прорывом, - сказал Алехандро Морено, помощник руководителя отдела энергетической эффективности и возобновляемой энергии Министерства. – Эта пилотная станция продемонстрирует, как системы концентрации солнечной энергии обеспечивают долгосрочное хранение энергии, снижая стоимость и трудоемкость солнечной тепловой энергии.

В то же время, она показывает путь к коммерциализации промышленного технологического тепла».

Большинство современных гелиоконцентраторов применяют в качестве теплоносителя расплавы солей и работают при температуре около 560 ºC, хотя более высокая температура дает большую эффективность, а значит, цена на электроэнергию будет ниже. На новой станции отказались от расплавов солей в пользу частиц керамического боксита. Под действием сил притяжения они будут опускаться с вершины башни через так называемый приемник падающих частиц, проходя по пути через луч концентрированной энергии, который их нагревает.

Горячие частицы можно использовать сразу для выработки электроэнергии в цикле Брайтона или сохранить на потом, когда солнца не будет. Затем частицы поднимаются на вершину башни, и цикл повторяется. Самое важное преимущество этого материала в том, что он достигает очень высоких температур (более 800 градусов).

В начале года SpaceX https://hightech.plus/2023/01/06/na-orbitu-viveden-pervii-de... на орбиту первый демонстратор технологии сбора и передачи солнечной энергии на Землю. С его помощью будет проверена работа ключевых элементов будущих орбитальных солнечных электростанций. В перспективе это позволит передавать значительные объемы энергии на Землю.