Цель StorEnergy – внедрить новые концепции в генераторы концентрированной солнечной энергии, чтобы не только снизить их стоимость до конкурентоспособного уровня, но и произвести революцию в отрасли с точки зрения эффективности генерации и хранения.

Даниэль Рамос, Габриэль Занко, Mobileyourlife – Богота, округ Колумбия, Колумбия?

В связи с влиянием, которое промышленность ископаемого топлива оказала на окружающую среду с момента ее зарождения, и ужасным состоянием, которого мы достигли с точки зрения загрязнения, в соответствии с соглашением международного сообщества, рост проектов, направленных на улучшение существующих систем и технологии, связанные с альтернативными источниками энергии и использованием возобновляемых источников.

ВВЕДЕНИЕ
То, что определило последние годы технологических достижений, – это сосредоточение внимания на внедрении систем и устройств, смягчающих влияние, которое более двух веков промышленность оказывала на ряд аспектов нашей жизни, из которых наиболее тревожным является состояние окружающей среды.
С первых дней сжигания угля для отопления, транспортировки и получения энергии путем открытия и эксплуатации ископаемых видов топлива уровни загрязнения, особенно в воздухе, росли угрожающими темпами. Только до подписания Парижского соглашения в 2016 году общий акцент сместился на разработку, широкое распространение и совершенствование новых и существующих технологий возобновляемых источников энергии с целью контроля над повышением глобальной температуры ниже 2 ° C по сравнению с доиндустриальными уровнями1.

Имея это в виду, наблюдается возрождение области возобновляемых источников энергии с целью повышения рентабельности и доступности необходимых технологий для построения самодостаточных сетей, использующих природные ресурсы, доступные в различных регионах мира. В этом документе мы расскажем, как StorEnergy, проект, основанный в 2015 году в Сербии, направлен на улучшение существующих систем солнечной генерации электроэнергии путем улучшения сбора и преобразования энергии, а также мер по хранению, чтобы создать единую экосистему эффективной и устойчивой генерации.

ДАННЫЕ

Солнечная генерация – одна из наименее используемых систем альтернативной энергии в мире, но за последние несколько лет она пережила невероятный рост. По данным Центра устойчивых систем при Мичиганском университете, по состоянию на прошлый год солнечная генерация составляла 9,1% от общего потребления энергии в США2, а исследование, проведенное BP Statistical Review of World Energy, показывает, что общее солнечное производство в мире увеличился более чем на 700% за последние 20 лет3, став третьим по величине использованием после гидроэнергетики и ветра.

Процесс производства электроэнергии обычно подпадает под одну из двух категорий: фотоэлектрические элементы (PV) или концентрированная солнечная энергия (CSP). Первый представляет изображение, которое обычно ассоциируется с ?солнечной генерацией?: большие панели темного цвета, которые используют солнечный свет для отделения электронов от полупроводникового материала, которые затем начинают течь, и создается электрический ток, захватываются, трансформируются и передаются в электрические сети. Теоретически последний процесс является более простым. Используя различные конфигурации зеркал и других отражающих поверхностей, системы Concentrated Solar Power (CSP) преобразуют солнечную энергию в высокотемпературное тепло, которое затем используется для нагрева воды и питания паровой турбины.

Одним из основных преимуществ CSP является то, что он напрямую генерирует переменный ток (AC), поэтому он пропускает этап преобразования, связанный с фотоэлектрическими элементами, чем генерирует только постоянный ток (DC). Тем не менее, PV всегда дешевле, чем CSP, а цены на него в последние годы упали еще больше, что делает его наиболее привлекательным вариантом для инвесторов и организаций. Таким образом, в настоящее время основной целью проектов CSP является повышение эффективности этой системы за счет увеличения мощности генерации и хранения или снижения затрат на производство и обслуживание.

 

ПРЕДЛОЖЕНИЕ STORENERGY

Компания StorEnergy, основанная физиком Марко Вуксановичем, стремится приблизить технологии CSP к фотоэлектрическим системам, реализуя концепции оптики без визуализации и разрабатывая новые системы захвата и хранения данных, чтобы не только увеличить генерирующие мощности их системы, но и улучшить условия модульности, масштабируемости и стабильности.

Концентратор

Первым значительным улучшением, которое StorEnergy предлагает для текущих систем CSP, является реализация поля, известного как оптика без формирования изображения, в зеркалах в их концентраторах. В отличие от традиционной оптики, которая основана на параболических линзах для создания надежного изображения, оптика без визуализации ориентирована исключительно на концентрацию как можно большего количества энергии, что дает ряд преимуществ, включая4:

• Более широкие углы приема
• Менее точное отслеживание
• Более высокие температуры
• Более низкие тепловые потери

Все эти преимущества непосредственно превращаются в более эффективную и экономичную систему, при установке на платформе, построенной из доступных материалов, что позволяет легко отслеживать и реализовывать другие функции, такие как самоочищающиеся зеркала и модульная конструкция, превращая концентраторы StorEnergy в высокотехнологичное, современное решение для солнечной генерации, которое достигает температуры до 3 раз выше, чем другие технологии CSM.

Приемник энергии

Вторым крупным достижением StorEnergy является создание нового типа приемника, поскольку текущая технология не достигает достаточно высокой температуры, чтобы в полной мере использовать преимущества их новой системы хранения (поясняется ниже в разделе III.c.).

Эта новая модель построена в корпусе из нержавеющей стали и использует керамику из карбида кремния, которая поглощает излучение, сфокусированное концентратором. Затем окружающий воздух втягивается в отверстие приемника и проходит через керамику, поглощая тепло и достигая температуры, близкой к 1000 ° C (1832 ° F).

Рисунок 4. Цифровое представление приемника Exergy. Обратите внимание на керамический массив в центре и конический дизайн наверху, который дополнительно концентрирует лучи, исходящие от конструкции.

Тепловое хранение?

В качестве последнего пункта для улучшения по сравнению с текущими технологиями CSP компания StorEnergy почувствовала необходимость разработки системы хранения, которая могла бы наилучшим образом использовать более высокие температуры, достигаемые их новой системой. Решение пришло в виде новой итерации твердотельного накопителя тепла (SSTS), принципа, используемого в регенераторах с первых дней сталелитейной и стекольной промышленности.

Регенераторы были впервые применены для доменных печей и запатентованы в 1857 году и используются с тех пор практически без изменений в их конструкции. Они функционируют путем непрерывного теплообмена от технологической жидкости к твердому аккумулятору тепла, который затем передает тепло второй технологической жидкости5. Изменив используемые материалы на современную систему на основе оксида алюминия, конструкционной стали и минеральной ваты, StorEnergy добилась создания системы хранения, которая не только дешевле, чем другие альтернативы (например, хранение расплавленной соли или батареи), но и имеет более длительный срок службы и практически не представляет опасности для здоровья рабочих или окружающей среды.

 

КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ?

Вышеупомянутые характеристики превращают систему StorEnergy в альтернативу, которая может довести CSP до уровня эффективности и затрат, аналогичных не только фотоэлектрическим системам, но и конкурентоспособным с системами, такими как реакторы на природном газе.

Компания StorEnergy уже построила два полностью действующих прототипа в Сербии: один для их меньшего концентратора MK6, который в настоящее время работает в бассейне и спа-комплексе в Белграде, заменяя их подключение к основной электросети, а другой для их более крупного концентратора MK10, который заменил генераторы природного газа в малярном цехе в Собовице. Это показывает потенциал их продукта для удовлетворения потребностей широкого круга клиентов, в зависимости от их потребностей в энергии и доступной площади земли.

Обладая проверенными примерами функциональности своего продукта и планами по разработке более крупного концентратора MK15 и строительству 200 кВт к 2021 году, с завершенными проектами и выделенными землями для обоих проектов, StorEnergy имеет потенциал стать одним из самых важных имен в ближайшем будущем солнечной энергии в мире, который, кажется, нуждается в этих альтернативах все больше с каждым днем.

Со слов Габриэля Занко, технического советника, генерального директора MobileyourLife ( инвестиционный банкинг для глубинных технологий и возобновляемых источников энергии), генерального директора Urano Capital( будущего фонда источников инвестиций в глубинные технологии), исследователя и спикера

 

Об обновленном сайте SiGMA:

SiGMA Group рада объявить о запуске своего?обновленного веб-сайта. В настоящее время веб-сайт доступен на 5 языках: английском, русском, китайском, португальском и испанском, и в ближайшие месяцы планируется добавить еще 5 языков, а именно французский, тайский, корейский, японский и хинди.