Опрос
|
реклама
Быстрый переход
В США разрабатывают лопасти ветрогенераторов, внутри которых растут грибы — это решит проблему утилизации лопаток
03.06.2023 [14:57],
Геннадий Детинич
Подавляющее большинство лопастей ветряных турбин окажутся на свалке, что в значительной степени нивелирует их вклад в низкоуглеродную энергетику. К 2050 году это составит свыше 43 млн тонн неперерабатываемых отходов. Учёные из Калифорнийского университета в Дэвисе занялись вопросом экологической утилизации лопаток ветряных турбин, положив в основу их изготовления мицелий грибов, органический субстрат и каркас из бамбука. ![]() Источник изображений: University of California, Davis Группа исследователей занялась вопросами совместимости мицелия ряда грибов, включая съедобные, субстратов и материалов для каркасов. Разработчики уверены, что мицелий в сочетании с субстратом из органических отходов способен заменить полиуретан и акрил. Собственно, разработка органических лопастей началась с проекта 2018 года по созданию органического шлема для велосипедистов с подкладкой из мицелия. ![]() Благодаря попавшему в группу выходцу из Китая нашлось кому плести каркас лопасти из бамбука. Без этого специалиста, признаются в университете, развитие проекта не перешло бы в фазу испытаний прототипа. Учёные готовятся испытать органическую лопасть с мицелием внутри на турбине мощностью 1 кВт и с имитацией скорости ветра до 137 км/ч. Если испытания пройдут успешно, то можно будет начинать говорить с настоящими производителями лопаток, ведь вопрос масштабирования проблем не принесёт, уверены учёные. Менее экологически чистый, но более надёжный способ утилизации лопастей ветряных турбин предлагают немцы. Они создали лопасти и подобрали к ним кислоты, которые растворяют эпоксидную смолу до разделения лопастей на составные материалы. И такие лопасти уже дают первую энергию. Американцы первыми в мире передали собранную в космосе солнечную энергию на Землю
03.06.2023 [10:22],
Геннадий Детинич
Учёные из Калтеха сообщили о первой в мире успешной передаче солнечной энергии из космоса на Землю. Опытная орбитальная платформа передала микроволновое излучение на приёмник на крыше инженерной лаборатории в кампусе Калтеха в Пасадене, что доказало возможность получения чистой энергии из космоса. ![]() Модуль MAPLE изнутри. Разнесённые пустым пространством приёмник и передатчик энергии и светодиод, подтверждающий передачу энерегии. Источник изображения: Caltech Созданный в Калифорнийском технологическом институте демонстратор SSPD-1 (Space Solar Power Demonstrator) отправлен в космос в январе этого года в пакете запуска полезной нагрузки Transporter-6 компанией SpaceX. Это аппарат весом 50 кг на спутниковом шасси Momentus Vigoride компании бывшего владельца «Техносилы» российского бизнесмена Михаила Кокорича. Демонстратор SSPD-1 содержит три ключевых узла, каждый из которых призван испытать ту или иную технологию, связанную со сбором и передачей солнечной энергии из космоса на Землю. В настоящий момент Калтех сообщил об успешном испытании модуля MAPLE, который собирает солнечную энергию, преобразует её в микроволновое излучение и с помощью фазированной антенны направляет на приёмник на Земле. Также беспроводные приёмник и передатчик энергии установлены в самом модуле MAPLE. Это доказало возможность работы технологии в условиях открытого космоса. Собранная солнечными элементами на борту демонстратора энергия передавалась от одной стенки модуля до другой, и это можно было наблюдать по загорающимся внутри модуля светодиодам. Переданный и зафиксированный на Земле сигнал, очевидно, был очень и очень слабым даже для включения светодиода. Но в данном случае это было неважно. Главное, что принцип работы проверен практикой. ![]() Момент установки модуля DOLCE на платформу Два других модуля демонстратора SSPD-1 не менее важны в дальнейшем изучении технологий передачи солнечной энергии на Землю. Модуль ALBA содержит 22 различных типа фотоэлементов для оценки их работы в открытом космосе, а модуль DOLCE представляет собой конструкцию-оригами для развёртывания огромных массивов солнечных панелей в космосе. Носовая часть ракет-носителей ограничена по пространству для полезной нагрузки, и солнечные массивы до начала их сборки на орбите как-то надо будет очень и очень компактно укладывать. Надеемся, нам также покажут работу такого массива в составе демонстратора SSPD-1. Возможность передачи солнечной энергии на Землю позволит использовать чистую энергию в отдалённых местах и в зонах бедствий, куда обычная энергетическая инфраструктура либо не дотянется вовсе, либо будет разрушена. Этим направлением заняты все ведущие страны мира — опытных платформ на земле и в космосе будет всё больше и больше, включая российские. Солнце и ветер впервые покрыли весь спрос на электроэнергию в Бельгии
01.06.2023 [08:18],
Геннадий Детинич
Бельгийский оператор электросетей компания Elia сообщил, что в понедельник 29 мая солнечная и ветровая генерация впервые обеспечили достаточное количество электроэнергии, чтобы покрыть весь спрос на электричество в стране. Рекорд установлен между 13:00 и 13:30. И хотя ночью такое повторить пока невозможно, способность возобновляемой энергетики полностью заменить ископаемую впервые доказана на практике. ![]() Источник изображения: Pixabay Рекорд прошлого года был установлен 11 мая. Тогда солнечная и ветровая энергетика в сумме выдали 7112 МВт. Уже в этом году 28 мая был зафиксирован новый рекорд в выработке этими источниками — 7695 МВт. Наконец, 29 мая оператор отметил новый абсолютный рекорд генерации — 8303 МВт. Это было больше, чем на тот момент требовалось всем потребителям электроэнергии в Бельгии, отметили в компании. ![]() Источник изображения: Elia Солнечные панели внесли почти в два раза больше в рекордные показатели, чем ветровая генерация. Так, выработка электричества солнечными панелями составила 5500 МВт против 2803 МВт, полученных от ветрогенераторов. «Такие моменты, как этот, подчеркивают необходимость новой модели рынка, которая стимулирует гибкое потребление, — отметили в компании-операторе. — При такой модели потребители с гибкими приборами, такими как тепловые насосы и электромобили, смогут заряжать свои приборы, когда есть много дешевой, экологически чистой электроэнергии, одновременно помогая поддерживать баланс сети». В США ветровая и солнечная энергетика вместе впервые опередили угольную по итогам I квартала 2023 года
27.05.2023 [12:27],
Геннадий Детинич
Отчёт Управления энергетической информации США (EIA) за первый квартал 2023 года показал, что впервые в истории страны ветровая и солнечная энергетика вместе по выработке опередили угольную. Первые две наращивали генерацию, а последняя её уверенно сокращала. При этом решающий вклад в победу «зелёной» энергетики над углём внесли ветряные фермы и малые солнечные панели на крышах домов и офисов. ![]() Источник изображения: Pixabay Производство солнечной энергии за первый квартал текущего года в годовом отношении выросло на 7,8 %. Выработка электроэнергии «малыми» фермами выросла на 24 % — заметнее, чем в случае любой другой генерации. Теперь этот вид «зелёного» электричества удерживает почти треть в общей выработке солнечной энергии в США (32,8 %). В то же время к этой цифре надо относиться с осторожностью, поскольку она во многом строится на расчётах, а не на реальных показателях. В совокупности фотоэлектрические установки в США, с учётом вклада нагревательных солнечных контуров, достигли доли выработки электроэнергии на уровне 4,4 %. Выработка электроэнергии ветроустановками за год выросла на 5,3 % и составила 12,5 % от общего объёма выработки электроэнергии в США. Вместе ветер и солнце в первом квартале 2023 года обеспечили 16,9 % выработки электроэнергии в США. Производство электричества с помощью угля, напротив, за год упало на 28,6 % и составило всего 15,6 % от общего объёма производства электроэнергии в США за квартал. Только в марте ветряные турбины в США произвели почти столько же электроэнергии (44 355 ГВт·ч), сколько произвёл уголь (49 863 ГВт·ч). С учётом всех видов возобновляемых источников энергии, включая биомассу, гидроэнергетику и геотермальную энергетику, на долю возобновляемых источников в первые три месяца этого года пришлось 24,9 % от общего объёма выработки. Это выше, чем доля возобновляемой энергии в первом квартале 2022 года (24,2 %), даже с учётом того, что все «дополнительные» к солнцу и ветру виды «зелёной» генерации за год снизили выработку: гидроэнергетика на 15,5 %, древесина/биомасса на 6,2 %, а геотермальная на 3,6 %. Судя по всему, в этом году совокупно возобновляемая генерация в США произведёт более четверти электрической энергии, что станет знаковым достижением. Китай подключил к энергосети первую солнечную электростанцию «пустынного» кластера, что может привести к значительным геомагнитным аномалиям
29.04.2023 [15:02],
Геннадий Детинич
Китайские источники сообщили о включении в национальную распределительную сеть Китая первой очереди солнечных электростанций из так называемого «пустынного» кластера. В пустыне Гоби и других засушливых районах страны планируется развернуть до 450 ГВт солнечных и ветряных мощностей. Мощность первой подключенной к сети солнечной станции составила 1 ГВт. Электричество от неё будет передаваться в центральную китайскую провинцию Хунань по линиям повышенного напряжения, и это может иметь последствия. ![]() Где-то в песках Гоби. Источник изображения: CHINA NEWS SERVICE Проект «пустынных» электростанций предусматривает создание очень и очень протяжённых высоковольтных линий передачи электричества. Для снижения потерь на таких дистанциях было решено повысить передаваемое напряжение с 800 кВ до 1100 кВ. Для сравнения, на высоковольтных линиях передачи в США используется напряжение 500 кВ. Повышение напряжения сопровождается ростом напряжённости электромагнитного поля по маршруту и ведёт к геомагнитным аномалиям. Это может приводить к более частому возникновению гроз, изменению в картине магнитного поля Земли, сбоям в работе систем позиционирования и к искажению спутниковых данных. Особой ясности в этом вопросе нет. Китай станет первым, кто всё это испытает на практике. Оператором только что введённой в строй первой очереди электростанций является компания China Energy Investment Corp. Солнечная ферма мощностью 1 ГВт должна будет вырабатывать в год до 1800 ГВт•ч, что эквивалентно потребности в электроэнергии 1,5 млн домашних хозяйств, утверждают в компании. Проект предусматривает общую установленную мощность 13 ГВт и оценивается в 85 млрд юаней ($12,28 млрд). По данным NEA, установленная мощность возобновляемых источников энергии в Китае в первом квартале продолжала расти, достигнув 47,4 ГВт, что на 86,5 % больше, чем за аналогичный период прошлого года, и составляет 80,3 % от общей вновь добавленной установленной мощности. Новые установленные мощности в ветроэнергетике выросли до 10,4 ГВт, а солнечной энергетики — до 33,66 ГВт, сказано в сообщении. В первом квартале общая установленная мощность возобновляемых источников энергии в Китае достигла 1260 ГВт, включая 376 ГВт ветровой энергии и 425 ГВт фотоэлектрической энергии. Выработка электроэнергии из возобновляемых источников также постоянно увеличивается: национальное производство электроэнергии из возобновляемых источников достигло 594 700 ГВт•ч, что на 11,4 % больше, чем в прошлом году, в том числе 342 200 ГВт•ч ветровой и солнечной энергии, что на 27,8 % больше, чем годом ранее. Вырабатывающие электричество окна установят в Японии на одной из железнодорожных станций — при этом они будут оставаться прозрачными
29.04.2023 [13:54],
Геннадий Детинич
Крупнейший в Японии производитель стекла — консорциум Nippon Sheet Glass (NSG) — собирается на практике испытать фотоэлектрические окна. Они будут пропускать видимый свет, но станут улавливать инфракрасные и ультрафиолетовые длины волн, чтобы превращать их в электрический ток. Здание станет получать «зелёное» электричество и в процессе эксплуатации значительно сократит выбросы парниковых газов. ![]() Те самые окна. Источник изображения: Eneos Фотоэлектрические стёкла компания NSG производит по технологии, разработанной Массачусетским технологическим институтом (MIT) и Университетом штата Мичиган (MSU). В 2011 году для рыночного продвижения разработки была создана компания Ubiquitous Energy. На сегодняшний день на основе фотоэлектрических стёкол Ubiquitous Energy реализовано несколько пилотных проектов. Затеянный NSG проект, возможно, станет самым масштабных из них. Остекление прозрачными фотоэлектрическими панелями будет сделано на железнодорожной станции Takanawa Gateway Station в Токио. Фотоэлектрические окна будут установлены на два месяца, но если они себя покажут с хорошей стороны, то смогут работать дольше. Окна будут передавать выработанное электричество на аккумуляторы и дальше через интерфейс в раме. Также в окна будут встроены датчики освещённости, температуры и скорости ветра. Это позволит развернуть «умное» регулирование климата в помещении, когда систему фотоэлектрических окон с датчиками подключат к местной системе отопления/кондиционирования. Проекты по остеклению оконных проёмов зданий и фасадов целиком прозрачными или декоративными фотоэлектрическими панелями пока можно пересчитать по пальцам одной руки. Самым масштабным из них можно считать строительство многоэтажки в Австралии, чей фасад будет целиком покрыт фотоэлектрическими панелями. Проект NSG будет намного скромнее, но его легче будет реализовать и проанализировать. Швейцарская компания построит гигантские гравитационные аккумуляторы в США и Китае
25.04.2023 [13:16],
Геннадий Детинич
Швейцарская компания Energy Vault к лету завершит строительство самых масштабных в мире площадок по аккумулированию электрической энергии в гравитационных системах. Один аккумулятор строится в США, а второй — в Китае. Энергия будет запасаться при подъёме 24-тонных блоков на высоту свыше 100 метров. Её выработка будет происходить в процессе контролируемого спуска блоков на уровень земли. ![]() 24-т блок для накопления энергии подъёмом на высоту. Источник изображения: Energy Vault По словам проектировщиков, гравитационные аккумуляторы просты, надёжны, собираются из местных комплектующих, включая блоки, и могут работать в любых климатических условиях без специального контроля и сложного климатического оборудования. В момент избытка электрической энергии 24-т блоки подаются к лифтам и поднимаются на высоту. В США сооружение будет достигать в высоту 140 м, а в Китае — 120 м. Когда выработка электрической энергии падает, что актуально в случае солнечной и ветряной энергетики, блоки спускаются на лифтах вниз, раскручивая роторы генераторов и вырабатывая электричество. За время спуска блока размерами 3,5 × 2,7 × 1,3 м со скоростью 2 м/с вырабатывается примерно 1 МВт электричества с КПД более 80 %. Здания гравитационного аккумулятора можно строить не только вверх, но и вширь, таким образом наращивая ёмкость хранения энергии. Например, хотя китайский аккумулятор будет ниже строящегося в США, за счёт большей площади сооружения он может хранить до 100 МВт·ч электричества, тогда как американский — всего 36 МВт·ч. Блоки для запасания энергии изготавливаются на месте из прессованной земли. Добавляются только скрепляющие растворы не более 1 % на вес блока. Система простая и неприхотливая в эксплуатации. Разработчик даёт 35 лет гарантии на работу гравитационной аккумулирующей системы. ![]() Строительство гравитационного аккумулятора в Китае В Швейцарии компания Energy Vault с 2020 года эксплуатирует опытный аккумулятор ёмкостью 5 МВт·ч. Он подключён к местной электросети и является не просто демонстратором, а рабочим инструментом. Но это маленький по своим масштабам проект. Два новых проекта — один в США в Снайдере (штат Техас) и второй в Китае к северу от Шанхая — станут доказательством хорошего и надёжного масштабирования платформы. Ветроэнергетика начала восстанавливаться после спада в 2022 году, но трудности остаются
24.03.2023 [15:01],
Геннадий Детинич
Свежий отчёт BloombergNEF говорит, что ветроэнергетика демонстрирует признаки восстановления после тревожного спада в 2022 году. В прошлом году по множеству причин было создано на 15 % меньше мощностей на энергии ветра, чем годом ранее, а в число морских установок и вовсе упало на 46 %. Впервые дающая надежды на обильную и чистую энергетику отрасль дала сбой, что заставляет задуматься о новых путях, усилиях и возможностях для расширения области ветроэнергетики. ![]() Источник изображения: Pixabay Согласно собранным источником данным, в 2022 году в эксплуатацию во всём мире были введены ветротурбины общей мощностью 86 ГВт. Годом и двумя годами ранее, например, каждый год вводилось примерно по 100 ГВт мощностей ветрогенераторов. «Это, безусловно, тревожный знак для правительств по всему миру, — заметил Оливер Меткалф (Oliver Metcalfe), руководитель отдела исследований ветровой энергетики в BloombergNEF (BNEF). — Даже когда стремления правительств [в продвижении ветроэнергетики] растут, мы видим, что новые проекты медленно продвигаются по Земле <..> одних лишь стремлений недостаточно». Аналитики поясняют, что в 2022 году по производителям и разработчикам ветроустановок сильно ударила инфляция. Проекты стали дороже с подорожанием доставки и ростом цен на основные материалы, включая смолы, используемые при создании лопастей. Кто-то пытался перезаключить договора на новых условиях, кто-то нёс убытки и выполнял договор, а кто-то отменил контракты или отложил планы. К концу года ценовое давление на компоненты начало спадать, но возникло новое опасение, что правительства отменят льготы для ветроэнергетики. Особенно опасно это было для Китая и США, как для крупнейших рынков ветроэнергетики. К счастью для отрасли, в США льготы были продлены Законом об инфляции. В Китае этого не произошло и субсидирование, в частности, морских проектов прекращено с 2021 года. В настоящее время в США и в Европе заключаются многочисленные договора на развёртывание новых ветряных мощностей. В Европе к ветроэнергетике всерьёз собирается подключиться Франция (известная своей любовью к АЭС). Начинает активизироваться на новом для себя поприще Тайвань. В США запущены крупнейшие аукционы на аренду площадей под ветропарки у берегов Нью-Йорка, Нью-Джерси, Северной и Южной Каролины и Калифорнии. Это даёт надежду, что в этом году произойдет оживление в установке морских ветряных установок, и даже может быть достигнут рекордный рост. В то же время остаётся множество проблем. Судов для установки ветряных турбин в прибрежной зоне скоро будет не хватать для выполнения растущего объёма работ. Рыболовецкие общины активнее протестуют против установки турбин в море, если это грозит рыболовству или местной культуре. Наконец, в развитых странах развитию морской ветроэнергетики мешает местная бюрократия. Это и другие причины удерживают ветрогенерацию на уровне 7 % в мировой выработке электроэнергии и не очень понятно, когда же ждать изобилия. Сам себе энергетик: жителям Германии станет проще установить солнечные панели у себя дома
10.03.2023 [20:48],
Геннадий Детинич
Сегодня власти Германии в лице федерального министра экономики Роберта Хабека (Robert Habeck) представили стратегию ускоренного развития солнечной энергетики в стране. В основе стратегии лежит снижение бюрократических барьеров, и смягчение правил, ограничивающих самостоятельную установку солнечных панелей и их подключение рядовыми гражданами. Задачей властей является увеличение к 2030 году потребления электроэнергии из возобновляемых источников до 80 %. ![]() Источник изображения: Pixabay Наиболее значимыми направлениями в новой стратегии станут расширение наземных систем выработки электроэнергии солнечными панелями и упрощение установки фотоэлектрических систем на крышах. В связи с этим будут упрощены правила снабжения электроэнергией арендаторов и коммунальных зданий. Под эти цели уже принят ряд законодательных мер для ускорения внедрения солнечной энергетики, хотя в целом этого пока недостаточно, признают сами же власти. Чтобы граждане активнее устанавливали на балконах и фасадах солнечные электростанции, строгую процедуру отчётности планируется или смягчить, или даже отменить. Подключить станцию к домашней электросети должно быть так же просто, как воткнуть вилку в розетку. Кстати, «евровилку» Schuko для этого утвердят в качестве базового решения для «энергетических подключаемых устройств». Также «подключаемые солнечные батареи» будут внесены в перечень привилегированных мер в немецком законе о кондоминиумах (WEG), а также в немецком гражданском кодексе (BGB), что не позволит игнорировать фотовольтаику при эксплуатации и строительстве новых жилых зданий. Кроме того, будет поднят максимально разрешённый для использования солнечных панелей «на балконе» порог в 600 Вт мощности. Временно, до замены электрического счётчика, будут допускаться счётчики с обратным отсчётом. При этом сроки замены счётчиков должны быть сокращены. Правительство Германии хочет сделать сектор электроэнергетики нейтральным по выбросам парниковых газов к 2035 году. Закон о возобновляемых источниках энергии (EEG) устанавливает промежуточную цель в 215 ГВт установленных фотоэлектрических мощностей к 2030 году. Для этого ежегодное расширение фотоэлектрических мощностей должно утроиться до 22 ГВт в 2026 году. Снижение бюрократических преград позволит сделать нормой размещение солнечных панелей на крышах зданий, а расширение льгот для граждан, самостоятельно обеспечивающих себя солнечной электроэнергией, придаст движению массовый характер. Всеобщий отказ от ископаемого топлива уже в этом поколении: Илон Маск предложил план реформ мировой энергетики на $10 трлн
02.03.2023 [14:51],
Алексей Разин
Компания Tesla на этой неделе провела мероприятие для инвесторов, а генеральный директор Илон Маск (Elon Musk) воспользовался этой возможностью, чтобы рассказать о генеральном плане по реформированию мировой энергетической системы. В конечном итоге человечество должно отказаться от потребления ископаемых видов топлива и перейти на использование возобновляемых источников энергии ещё при жизни нынешнего поколения землян, как считает Илон Маск. ![]() Источник изображения: Tesla Помимо уже предлагаемых четырёх моделей электромобилей Tesla, а также грузовика Semi и пикапа Cybertruck, компания Tesla рассчитывает предложить более компактный легковой электромобиль, который по объёмам производства окажется самым массовым из выпускаемых моделей, а также некий электромобиль с высокой крышей, напоминающий своими очертаниями либо коммерческий фургон, либо минивэн для автономных такси. Впрочем, ориентироваться на эту иллюстрацию можно лишь с оговорками, ведь тот же Tesla Roadster второго поколения на слайде почему-то не представлен, хотя при его скромных объёмах производства он вряд ли сможет существенно влиять на экологическую обстановку в масштабах планеты. Компания рассчитывает добиться увеличения ёмкостей по стационарному хранению электроэнергии до 240 ТВт‧ч. По словам руководства Tesla, для этого не потребуется существенно увеличивать потребление рудных ископаемых. На достижение этой цели уйдут не более 30 % мировых запасов никеля, а железной руды на планете и так в избытке, как заявил Илон Маск. Чтобы увеличить ёмкость систем стационарного хранения электроэнергии до указанного уровня, нужно будет занять ветряными турбинами и солнечными панелями менее 0,2 % земной поверхности. Переход на использование электромобилей потребует от человечества увеличения ёмкости тяговых батарей и стационарных систем хранения до 115 ТВт‧ч, для подзарядки транспортной инфраструктуры потребуются генерирующие мощности на 4 ТВт и инвестиции в производство в размере $7 трлн. Дома необходимо оснащать тепловыми насосами для обогрева с использованием геотермальной энергии, а в промышленной сфере Маск допускает использование водородного топлива, применение которого в автопроме ранее неоднократно критиковал. Морские суда и летательные аппараты тоже будет необходимо перевести на использование возобновляемых источников энергии. В общей сложности этот план потребует для своей реализации $10 трлн инвестиций — не такие большие средства в масштабах мировой экономики, как убеждён Маск. Он не потребует разрушения естественной среды обитания или какого-то радикального аскетизма. Жить в холоде или отказаться от использования электричества людей никто заставлять не будет. Более подробный план перехода к возобновляемым источникам энергии Илон Маск пообещал изложить в письменном виде позднее. В США приступили к строительству гелиоконцентратора нового типа — работать будут керамика и сверхперегретый углекислый газ
25.02.2023 [15:24],
Геннадий Детинич
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 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. |