Heliogen:浓缩太阳能发电厂的温度为2700°F

对清洁,一致,可再生能源的需求从未如此紧迫。能源价格上涨有可能启动通货膨胀和缓慢的经济增长。控制化石F的供应

对清洁,一致,可再生能源的需求从未如此紧迫。能源价格上涨有可能启动通货膨胀和缓慢的经济增长。控制化石燃料的供应以前引起了战争,很可能会再次引起战争。燃烧的化石燃料继续产生温室气体排放,使解决气候变化的问题变得困难。

尽管低碳和可再生能源的使用比以往任何时候都多,但它们都不是完美的。太阳能和风能非常干净,越来越便宜,但储能问题。存储该能量所需的电池需要稀土金属,这些金属杂乱无章,需求越来越多。水力力量很大,但可能会对河流生态系统产生负面影响。核仍然是一个艰难的卖出。

如果我们要解决能源问题,我们要么需要找到一种新的方法来产生大量能量,要么用我们拥有的电源来解决问题。一家以比尔·盖茨(Bill Gates)为支持的可再生能源技术公司,由比尔·盖茨(Bill Gates)支持,由串行企业家比尔·格罗斯(Bill Gross)创立,称为Heliogen,采用了一种新的方法,可以使用现有模型,它可能会以巨大的,非常精确的放大镜和一些真正的热岩石来完成后者。

集中的太阳能

内华达州拉斯维加斯附近的新月沙丘太阳能项目。该项目虽然与Heliogen无关,是浓缩太阳能的典型例子。 Daniel Slim/AFP通过Getty Images

在加利福尼亚州兰开斯特(Lancaster)是莫哈韦沙漠中的中型城市,Heliogen建造了其计划中的太阳能炼油厂的微型版本。虽然集中的太阳能并不是什么新鲜事物 – 自1960年代以来,它一直在商业上运作,据说阿基米德(Archimedes)用来制造热射线来燃烧罗马舰队,但这种植物以惊人的结果改善了这一概念。镜子以一个圆圈排列的镜子在高架目标处反射阳光,浓缩太阳能在阳光下使用能量来加热该目标,即可能是水,熔融盐,甚至是固体的东西,以达到非常高的温度。 (当这种热量用于产生电力以外的其他物质时,它被称为浓缩太阳能热能。)

Heliogen目前的测试炼油厂有400镜,称为Heliostats,尽管它只是公司提出的尺寸的十分之一。即使减少了镜子的数量,炼油厂也产生了令人眼前一亮的结果。它的运行产生的温度高达1500°C(2732°F)。为了进行比较,大多数现有的全尺寸浓缩太阳能发电厂能够在400°至500°C范围内产生温度。

Heliogen的前进是通过最先进的软件实现的。使用AI和一系列摄像机,将HelioStats通过微调整天的位置尽可能多地保持目标(目前达到20度)。通过将镜子保持在目标上,最大程度的阳光集中在目标上,产生比以前更多的热量。

集中的太阳能不仅用于电力

重要的是要记住,从技术上讲,这是一个太阳热系统。与太阳能电池板不同,该项目不使用光伏效果将阳光直接转化为电力。该项目是关于产生热量的。然后可以使用这种热量来发电 – 涉及的高温意味着它可以非常有效地做到这一点 – 但它也具有超越此类的应用。许多行业在其制造过程中使用强烈的热量,例如冶炼或水泥,并且它们是通常会燃烧燃料来创造这些高温。 Heliogen的炼油厂能够在不燃烧燃料的情况下产生类似的温度,并可能在将来为这些行业提供热量。另外,产生的热量足够高,可以通过电解产生氢燃料。

正如Gross向CNN解释的那样:“如果您可以制造绿色的氢,那就是改变游戏规则的人。长期,我们希望成为绿色氢公司。”

如果不立即使用,热能也可以存储在普通的旧岩石中,这些岩石可以在适当绝缘的存储单元中保持热量数天甚至一周。然后可以在需要时或甚至运送到需要热量的位置时调用他们的能量。与太阳能产生的电力的困难相比,这是孩子的游戏。

如何大规模应用浓缩的太阳能?

Gross希望通过使用越来越小的HelioStats达到相同的结果来改善该过程。他的已经比平时小了,这将使他们的批量生产比今天更便宜。希望这是该系统的其他改进,将有助于降低浓缩太阳能产生的能源成本,直到它比化石燃料能量便宜。

目前,浓缩太阳能的能源比燃烧化石燃料要昂贵,但仅略微。同样,与大型太阳能电池板相比,太阳能炼油厂的构建和操作更为昂贵。但是预计成本会降低,部分原因是它们在储能上比传统太阳能要好得多,如前所述。此外,西班牙,中东和西南美国浓缩太阳能已经存在大规模集中的太阳能操作,可以从根本上改变制造业

Gross的宏伟愿景是利用其热量为工业工艺提供动力,在世界范围内建造许多炼油厂。其他炼油厂生产的电力将产生大量廉价的“ Heliofuels”,从氢开始。由于氢燃料电池非常有效,并且可以运行从潜艇到笔记本电脑的所有内容,因此这将是清理能源供应的巨大步骤。

存在类似的想法,并已在其他地方用于干净生产喷气燃料,这是另一个工业过程,通常需要燃烧化石燃料才能创造高温。

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