Нов тип соларен концентратор намалява цената на слънчевата енергия до 5 цента за киловатчас

Министерството на енергетиката на САЩ започна изграждането на пилотен соларен концентратор, базиран на технология от следващото, трето поколение. Той осигурява по-висока температура на топлоносителя, което до 2030 година ще доведе до намаляване цената на електроенергията до 5 цента за киловатчас. Централата е проектирана да акумулира 1 GWh енергия и трябва да бъде готова през 2024 г.

Един от начините за получаване на енергия от Слънцето е концентрирането на лъчистата енергия с помощта на система от огледала или лещи. Те фокусират слънчевите лъчи в една точка, където температурата се повишава до над 800 ºC. Топлината се използва за получаването на нагорещени газове, които задвижват генераторите на електроенергия.

Тази технология работи добре при ясно време през деня, но какво става, когато Слънцето залезе? Има ли някакъв начин за акумулиране на топлината за по-късна употреба? На този въпрос отговори многогодишно проучване, проведено от три екипа учени в Националната лаборатория Сандия към Министерството на енергетиката на САЩ, пише Clean Technica. Те са имали за задача да определят кои материали са най-подходящи за запазване на топлината при температури над 700 ºC от гледна точка на ефективността и безопасността, независимо дали са течни, твърди или газообразни.

През месец март 2021 г. отговорът бе намерен: твърдите материали се оказаха най-добри. Въвеждането им в употреба до 2030 година ще намали цената на концентрираната слънчева енергия до 5 цента за киловатчас. Следващата фаза на изследователския проект бе изграждането на пилотна инсталация за тестване на новата технология, което официално започна миналата седмица.

„Слънчевият концентратор от следващо поколение ще бъде истински пробив“, заяви Алехандро Морено, помощник-ръководител на отдела за енергийна ефективност и възобновяема енергия на министерството. „Тази пилотна инсталация ще демонстрира как системите от слънчеви концентратори осигуряват дългосрочното съхранение на енергията, като едновременно с това намаляват разходите и трудоемкостта на слънчевата топлинна енергия. Същевременно инсталацията показва пътя към търговската реализация на топлинната енергия от различните промишлени процеси“.

Повечето съвременни слънчеви концентратори използват разтопени соли като топлоносител и работят при температура около 560 ºC, въпреки че по-високата температура осигурява по-голяма ефективност и следователно по-ниска цена на електроенергията. Новата централа е изоставила разтопените соли в полза на керамичните бокситни частици. Под въздействието на гравитацията те падат от върха на кулата през т.нар. приемник за падащи частици, като по пътя си преминават през сноп концентрирана слънчева енергия, който силно ги нагрява.

Горещите частици могат веднага да се използват за генериране на електроенергия чрез цикъла на Брайтън или да се запазят за по-късно, когато Слънцето е залязло. След това частиците се издигат на върха на кулата и цикълът се повтаря. Най-важното предимство на този материал е, че той достига много високи температури (над 800 градуса).