Câu chuyện thành công EERE Bộ thu năng lượng mặt trời Thiết kế lại cho phép CSP chuyển sang tia sáng phía trước

Các thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời tập trung (CSP) thế hệ tiếp theo sử dụng carbon dioxide siêu tới hạn (sCO₂) chu trình năng lượng tuabin để chuyển đổi năng lượng nhiệt mặt trời thành điện năng hiệu quả hơn và giảm chi phí cho công nghệ CSP. Vì sCO₂ chu kỳ năng lượng hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ rất cao và dưới áp lực mạnh, hệ thống CSP cần máy thu và bộ trao đổi nhiệt có thể chịu được các điều kiện này. Bộ trao đổi nhiệt có thể lên tới 60% -70% tổng chi phí của một CSP sCO₂ hệ thống tuabin, vì vậy các bộ trao đổi chi phí thấp, hiệu quả cao là cần thiết để giúp CSP cạnh tranh chi phí.

Nhập năng lượng Brayton. Nhờ tài trợ từ Sáng kiến ​​SunShot, Brayton đã có thể phát triển sCO đầu tiên₂ máy thu năng lượng mặt trời được thiết kế để sử dụng thương mại. Người nhận sẽ cho phép hoạt động của một sCO₂ chu kỳ điện bằng cách làm nóng trực tiếp chất lỏng làm việc của tuabin bên trong máy thu. Sự đổi mới của công ty là gấp đôi. Đầu tiên, thiết kế bảng thu năng lượng mặt trời mới thu được ánh sáng mặt trời tập trung hiệu quả hơn so với máy thu kiểu ống truyền thống. Thứ hai, một kiến ​​trúc mạng nội bộ đã được thêm vào cho phép bề mặt máy thu tường mỏng và tạo ra diện tích bề mặt bên trong lớn hơn. Điều này làm tăng sự truyền nhiệt qua bề mặt hấp thụ năng lượng mặt trời và tăng cường truyền nhiệt cho dòng chảy của sCO₂ ở nhiệt độ cao và áp suất.

Theo nó Nghiên cứu và phát triển CSP SunShot Giải thưởng, Brayton đã có thể phát triển, thử nghiệm và chứng minh tính hiệu quả và độ bền của máy thu năng lượng mặt trời mới. Bộ thu Brayton, sử dụng vật liệu giá rẻ, trong khi thiết kế mới vượt xa hiệu suất của bộ thu hiện đại nhất hiện nay. Những đổi mới của Brayton có thể giảm 40% chi phí trao đổi nhiệt, hạn chế đáng kể chi phí vốn để xây dựng nhà máy CSP và làm cho công nghệ hấp dẫn hơn đối với các nhà đầu tư. Công nghệ mới của Brayton, đã được đưa ra ngoài phòng thí nghiệm và đã được tích hợp vào một số bộ trao đổi nhiệt thương mại cho các khách hàng công nghiệp.

Tận dụng những tiến bộ phát triển trong dự án này, Brayton Energy đã hợp tác với Phòng thí nghiệm quốc gia Savannah River (SRNL) để phát triển một hệ thống CSP thu / tháp / động cơ / lưu trữ năng lượng tích hợp cạnh tranh với chi phí sản xuất điện nhiên liệu hóa thạch, giải quyết thời gian thực nhu cầu của lưới điện, và tạo ra khí nhà kính bằng không. Dự án mới cặp vợ chồng Brayton từ sCO₂ công nghệ thu với hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt hydride kim loại SRNL, để tạo ra một hệ thống mô đun, chi phí thấp. Các đối tác gần đây đã được chọn để phát triển dự án này theo SunShot Năng lượng mặt trời tập trung: Các dự án tiên tiến mang đến cơ hội LCOE thấp (CSP: APOLLO) và sẽ theo đuổi dự án đến hết năm 2017.

Tìm hiểu thêm về Sáng kiến ​​SunShot và nó năng lượng mặt trời tập trung công việc.