Сегодня 05 ноября 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В США приступили к строительству гелиоконцентратора нового типа — работать будут керамика и сверхперегретый углекислый газ

На этой неделе в Сандийской национальной лаборатории Министерства энергетики США заложили фундамент гелиоконцентратора нового типа. Установка в виде комплекса отражателей и башни с рабочим веществом и генератором должна быть введена в строй осенью 2024 года. Запас тепловой энергии в установке позволит хранить до 1 ГВт•ч электрической энергии.

 Источник изображения: Sandia Labs

Источник изображения: Sandia Labs

На установке будут испытаны новейшие способы накопления, хранения и выработки электричества, получаемого от Солнца. Это будет демонстратор, который позволит оценить возможность масштабирования установки для коммерческого использования. Построенный в Sandia Labs демонстратор будет использовать генератор мощностью 1 МВт. Будущие коммерческие гелиоконцентраторы будут оборудованы 100-МВт турбинами, что в перспективе, как рассчитывают в Министерстве энергетики, позволит снизить стоимость электрической энергии до 5 центов за кВт•ч к 2030 году.

Современные гелиоконцентраторы греют воду или расплавы солей сфокусированными лучами солнца и вращают турбины перегретым водяным паром. Но проблема кроется в другом. Когда солнце не светит, вода сравнительно быстро теряет накопленное тепло даже при наличии тепловой изоляции. Учёные Сандийской лаборатории потратили около пяти лет на поиск наиболее эффективного материала для поглощения и накопления тепловой энергии, а также на разработку системы превращения тепла в электричество.

На выходе научной работы с привлечением компьютерного моделирования появился проект гелиоконцентратора с использованием твёрдого, похожего на песок материала, состоящего из керамических частиц бокситов. Сыпучий материал поднимается на верх башни и сыплется сквозь приёмник падающих частиц (FPR). В приёмнике частицы разогреваются сфокусированными лучами солнца до температуры свыше 800 °C. Упав в накопительный контейнер внизу башни, разогретые частицы либо сразу используются для выработки электричества, либо хранятся до начала использования, например, в ночное время суток.

Превращение тепла в электричество также будет осуществляться по-новому. Для этого пришлось переделать систему подачи теплоносителя и блок турбины. Поскольку в современных гелиоконцентраторах температура теплоносителя не поднимается выше 560 °C, для передачи тепла с температурами выше 800 °C потребовались отличные от обычных металлов и сплавов материалы, которые бы не размягчались. Выбор был сделан в пользу карбида циркония и вольфрама — сплавов, используемых в дюзах твердотопливных ракетных ускорителей.

Более высокая температура аккумуляции и теплоносителя также заставила отказаться от воды и водяного пара как от механизма для вращения лопаток турбин. В опытной установке Generation 3 Particle Pilot Plant (G3P3) в качестве рабочей жидкости используется сверхкритический диоксид углерода в цикле Брейтона. Углекислый газ можно нагревать до температур более 700 °C. Чем выше температура аккумуляции и теплоносителя, тем эффективнее в итоге процессы и установка. Осталось подождать полтора года до запуска демонстратора G3P3 и несколько больше для оценки эффективности его работы.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Мы доработали игру полностью. И думаем о продолжении»: создатели «Смуты» раскрыли продажи боевика и смотрят в будущее 10 мин.
Apple позволит назначить «Google Карты» навигационным приложением по умолчанию, но не всем пользователям 16 мин.
Календарь релизов 4 – 10 ноября: Empire of the Ants, Metal Slug Tactics и Metro Awakening 2 ч.
Видеоредактор «Мовавика Видео» получил новую функцию: автосубтитры при помощи искусственного интеллекта 3 ч.
Microsoft запустила ИИ-техподдержку для Xbox 3 ч.
Netflix начнёт использовать генеративный ИИ для игр и удалит почти все интерактивные шоу 4 ч.
Instagram начнёт с помощью ИИ вычислять подростков, скрывающих свой возраст 4 ч.
«Не очень хорошо, но очень интересно»: критики вынесли вердикт экшен-хоррору Slitterhead от создателя Silent Hill 14 ч.
На фоне надвигающегося сиквела продажи Kingdom Come: Deliverance взяли новую высоту 15 ч.
«У нас всего один шанс»: Ubisoft объяснила, почему перенос Assassin's Creed Shadows был необходим 16 ч.
Nintendo Switch теряет популярность — прогноз по годовым продажам снижен на 7 % 24 мин.
Первый в мире деревянный спутник отправился в космос 39 мин.
Apple собралась создать собственные смарт-очки — запущен проект Atlas по изучению умных очков Meta и Snap 47 мин.
Отечественные ноутбуки стали популярнее Apple, Dell и HP в России, но доминируют на рынке китайские решения 59 мин.
Microsoft потратит $10 млрд на аренду ИИ-серверов у своего конкурента CoreWeave 2 ч.
Создан консорциум UALink по разработке альтернативы NVIDIA NVLink 3 ч.
SK hynix представила первые в отрасли 16-ярусные чипы HBM3E ёмкостью 48 Гбайт 3 ч.
OpenAI намерена вывести ИИ реальный мир — компания переманила из Meta главу разработки AR-очков 3 ч.
Мировые продажи планшетов подскочили на 20 % — Amazon и Huawei выросли сильнее всех, тогда как Apple теряет рынок 4 ч.
«Мы получили $0 из грантов CHIPS» — глава Intel пожаловался, что США тормозят выплаты по «Закону о чипах» 4 ч.