Разработват ново поколение CSP системи

Концентрираната слънчева енергия (CSP) използва хелиостатни огледала за насочване на слънчевата светлина към събирателна кула, съхранявайки топлинната енергия посредством загряващ се материал – скали, пясък или разтопена сол. Това позволява слънчевата енергия да се използва и във време, когато слънцето не грее. Сега съществуващите технологии обаче имат известни ограничения и неудобства. Затова щатската Национална лаборатория за възобновяема енергия (NREL) и американското Министерство на енергетиката вече работят върху следващото поколение CSP съоръжения.

Програмата „Gen3 CSP“ има за цел постигането на разход на енергия от порядъка на $0,05/kWh. Иидентифицирани са възможности за подобрениев три направления: съхраняване на топлина чрез частици, подобни на пясък; чрез течности (като разтопена сол) и чрез газове.

Предизвикателства и пробиви

Крейг Турчи от NREL, лидер в науката и технологиите за топлинна енергия, казва, че стопилката е желана опция за пренос и съхранение на топлина, тъй като с разтопената сол се работи лесно и тя може да се изпомпва през тръби и топлообменници. Има обаче някои практически предизвикателства, над които екипът на Турчи работи в момента.

Въпреки че разтопените соли са лесни за придвижване, те са корозивни за съответните резервоари и тръби. „Всъщност решихме този проблем като цяло. NREL и партньорите направиха много голяма напредък в химията на солта – как да я пречистим, как да я направим относително некорозионна, ако контролираме химията в нея. Демонстрирахме това в лабораторията“, каза Турчи.

Друго препятствие е намирането на правилните видове соли. Комерсиалните системи често използват нитратни соли. Но NREL каза, че те започват да се разграждат при по-високи температури. NREL се интересува от високите температури за по-ефективно преобразуване на енергия, затова се е спряла на хлоридните соли заради по-високото им ниво на стабилност при екстремни температури.

Трето предизвикателство е поддържането на резервоара за съхранение горещ. Използваните разтопени соли замръзват при 400 градуса Целзий. Затова е необходима допълнителна изолация. „Нашият дизайн представлява стоманен резервоар, но докато сегашните резервоари биват изолирани отвън, предложеният резервоар бива изолиран отвътре. Така се предпазва стоманата“, обяснява Турчи.

Кери Рипи, експерт по неорганична химия в NREL, и нейният екип са изследвали редица електрохимични методи за по-нататъшно отстраняване на корозивните примеси в разтопената хлоридна сол. Разработени са и електрохимични сензори, които могат да бъдат поставени в резервоара за съхранение, за да следят за чистотата на солите.

Слънчевата енергия е отлична за осигуряване на надеждно електричество, но някои промишлени процеси изискват изключително голяма топлина или големи количества налична енергия. С новите разработки на CSP това вече е постижимо в комерсиален мащаб.

Наскоро стартиралата компания Rondo Energy разработва топлинни батерии за възобновяема енергия. Базираната на мембрана батерия съхранява слънчева и вятърна енергия в твърди вещества при температури над 1200 градуса Целзий. Компанията заяви, че планира да започне производство и доставка на подобни системи за клиенти по-късно тази година.

През ноември Heliogen си партнира с Bloom Energy за създаването на зелено водородно „гориво“. CSP на Heliogen създава топлина, пара и електричество от концентрирана слънчева светлина. Системата е съчетана високотемпературен електролизатор от твърд оксид, за да произведе „горивото“. Компанията заяви, че водородът може да бъде произведен с 45% по-ефективно от нискотемпературните PEM и алкалните електролизатори. Електричеството определя почти 80% от цената на водорода от електролиза, но CSP методът намалява нуждата от електричество, използвайки топлина, за да подпомогне процеса.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*