Сегодня 21 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 🔥
VK похвасталась успехами «VK Видео» на фоне замедления YouTube 22 мин.
GTA наоборот: полицейская песочница The Precinct с «дозой нуара 80-х» не выйдет в 2024 году 2 ч.
D-Link предложила устранить уязвимость маршрутизаторов покупкой новых 3 ч.
Valve ужесточила правила продажи сезонных абонементов в Steam и начнёт следить за выполнением обещаний разработчиков 4 ч.
Австралия представила беспрецедентный законопроект о полном запрете соцсетей для детей до 16 лет 4 ч.
Биткоин приближается к $100 000 — курс первой криптовалюты установил новый рекорд 5 ч.
В открытых лобби Warhammer 40,000: Space Marine 2 запретят играть с модами, но есть и хорошие новости 5 ч.
Apple попросила суд отклонить антимонопольный иск Минюста США 5 ч.
Битва за Chrome: Google рассказала об ужасных последствиях отчуждения браузера для США и инноваций 5 ч.
ИИ помог Google выявить 26 уязвимостей в открытом ПО, включая двадцатилетнюю 8 ч.
Thermaltake представила компактный, но вместительный корпус The Tower 250 для игровых систем на Mini-ITX 4 мин.
Флагманы Oppo Find X8 и X8 Pro на Dimensity 9400 стали доступны не только в Китае — старший оценили в €1149 46 мин.
«ВКонтакте» выросла до 88,1 млн пользователей — выручка VK взлетела на 21,4 % на рекламе 2 ч.
В Китае выпустили жидкостный кулер с 6,8-дюймовым изогнутым OLED-экраном за $137 2 ч.
«Квантовые жёсткие диски» стали ближе к реальности благодаря разработке австралийских учёных 2 ч.
Электромобили станут более автономными и долговечными: Honda через несколько лет стартует массовый выпуск твердотельных батарей 2 ч.
Большой планшет Oppo Pad 3 Pro вышел на глобальный рынок за €600 2 ч.
Гигантские ракеты SpaceX Starship смогут летать в пять раз чаще с 2025 года 3 ч.
Каждый третий смартфон теперь попадает в Россию нелегально 3 ч.
Суперкомпьютеры Eviden заняли первые места в рейтинге экологичных систем Green500 4 ч.