Заготовка сена, пока светит солнце: сохранение солнечного тепла в расплавленной соли

Заготавливать сено, пока светит солнце, — это старая поговорка, призывающая воспользоваться благоприятными условиями, пока они есть. В контексте возобновляемых источников энергии это высказывание особенно актуально, поскольку исследователи и инженеры неустанно работают над разработкой эффективных и экономически выгодных методов использования и хранения солнечной энергии. Одной из таких многообещающих технологий является использование расплавленной соли для хранения солнечного тепла, которая предлагает устойчивое и надежное решение проблемы прерывистого характера солнечной энергии.

Солнечная энергия уже давно рекламируется как чистый и обильный источник энергии, но ее непостоянный характер стал серьезным препятствием на пути ее широкого внедрения. Солнце светит только днем, и даже тогда облачность и другие погодные условия могут уменьшить количество солнечного света, попадающего на солнечные панели. Эта изменчивость в производстве солнечной энергии затрудняет использование солнечной энергии в качестве основного источника электроэнергии. Чтобы решить эту проблему, исследователи изучают различные методы хранения солнечной энергии, чтобы ее можно было использовать, когда солнце не светит.

Одним из таких методов является использование расплавленной соли в качестве среды для хранения солнечного тепла. Расплавленная соль — это смесь солей, которую можно нагревать до чрезвычайно высоких температур, обычно около 1000 градусов по Фаренгейту, без разрушения и испарения. Это свойство делает расплавленную соль идеальным кандидатом для хранения большого количества тепловой энергии, которую затем при необходимости можно преобразовать в электричество.

Идея использования расплавленной соли для хранения солнечного тепла не нова, но последние достижения в области технологий сделали ее более осуществимой и экономически эффективной. В типичной системе хранения энергии на основе расплавленной соли солнечный свет концентрируется с помощью зеркал или линз на центральной башне, содержащей расплавленную соль. Концентрированный солнечный свет нагревает соль до высоких температур, которую затем можно хранить в изолированных резервуарах для дальнейшего использования.

Когда требуется электричество, горячая расплавленная соль прокачивается через теплообменник, где она передает свою тепловую энергию рабочей жидкости, обычно воде или пару. Эта нагретая жидкость затем приводит в движение турбину, которая вырабатывает электричество. После передачи тепловой энергии охлажденная расплавленная соль возвращается в резервуар для хранения, где она может быть повторно нагрета солнцем и снова использована в непрерывном цикле.

Использование расплавленной соли для хранения солнечного тепла имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами хранения энергии. Во-первых, расплавленная соль может хранить большое количество энергии в относительно небольшом объеме, что делает ее эффективным средством хранения. Во-вторых, высокие рабочие температуры систем расплавленной соли позволяют повысить эффективность преобразования при выработке электроэнергии, что может помочь снизить общую стоимость солнечной энергии. Наконец, системы хранения расплавленной соли относительно не требуют технического обслуживания и имеют длительный срок службы, что может еще больше способствовать их экономической эффективности.

Несколько крупномасштабных проектов по хранению энергии на расплавленной соли уже действуют по всему миру, и еще больше находятся в стадии разработки. Ярким примером является проект солнечной энергии Crescent Dunes в Неваде, который начал работу в 2015 году. Этот объект использует расплавленную соль для хранения солнечного тепла, собранного от более чем 10 000 зеркал, а его емкость составляет 1,1 гигаватт-часа, чего достаточно для питания 75 000 электростанций. дома на день.

Поскольку мир продолжает бороться с проблемами изменения климата и потребностью в устойчивых источниках энергии, использование расплавленной соли для хранения солнечного тепла предлагает многообещающее решение. Заготавливая сено, пока светит солнце, мы можем использовать энергию солнца и хранить ее для использования тогда, когда она больше всего необходима, помогая создать более устойчивое и устойчивое энергетическое будущее.