США продолжают многолетние усилия по коммерциализации технологии преобразования солнечной энергии в тепловую, финансируя ряд новых инициатив. Эти проекты направлены на использование солнечной энергии для варки пива, производства низкоуглеродного топлива или обеспечения стабильности энергосетей.
25 июля Министерство энергетики (DOE) объявило о выделении 33 миллионов долларов на девять пилотных и демонстрационных проектов, основанных на концентрирующей солнечной тепловой энергии (CST). Эта технология использует большие массивы зеркал для фокусировки солнечного света на приемнике, который нагревает расплавленную соль, керамические частицы или другие материалы, способные аккумулировать энергию в течение длительного времени.
«При администрации Байдена-Харрис МОО продолжает инвестировать в солнечное оборудование нового поколения, необходимое нам для борьбы с климатическим кризисом и обеспечения того, чтобы американские научные инновации оставались предметом зависти всего мира», — заявила министр энергетики Дженнифер Грэнхолм в официальном сообщении.
МОО финансирует разработки в области концентрированной солнечной энергии как минимум с 1970-х годов. Изначально эта идея частично продиктована поиском более возобновляемых и внутренних источников энергии во время нефтяного кризиса той эпохи. См., например, ранние исследования, проводимые в Sandia National Laboratories.
Однако первые попытки коммерциализации производства чистой электроэнергии на основе этой технологии сталкивались с высокими затратами, низкой выработкой и другими проблемами.
Исследователи продолжали развивать эту область, в частности, переходя к системам с более высокой температурой, которые более эффективны, и экспериментируя с новыми материалами, способными выдерживать такие условия. Фокус концентрирующей солнечной энергетики также сместился от производства электроэнергии — задачи, которую ее фотоэлектрический кузен теперь решает невероятно эффективно, дешево и в промышленных масштабах — к обеспечению тепла, необходимого для различных промышленных процессов, или в качестве средства сверхдлительного хранения энергии для сетей.
Действительно, основное обещание технологии заключается в том, что тепло можно хранить более эффективно, чем электричество, потенциально предлагая альтернативу очень дорогим крупномасштабным аккумуляторным установкам. Это может быть особенно полезно для компенсации продолжительных спадов в выработке возобновляемой энергии по мере того, как солнце, ветер и другие колеблющиеся источники начинают обеспечивать все большую долю электроэнергии.
Среди получателей грантов:
- Более 7 миллионов долларов из средств МОО будут направлены на проект в пивоварне Firestone Walker в Пасо-Роблс, Калифорния. Эта энергия будет использоваться для выработки пара, необходимого для производства их линейки IPA и других сортов пива.
- Еще 6 миллионов долларов получит компания Premier Resource Management на их планируемую электростанцию концентрирующей солнечной тепловой энергии в Бейкерсфилде, Калифорния. Предполагается, что тепло будет храниться на законсервированных участках гидроразрыва пласта (фрикинга).
- Исследователи из Университета Западной Вирджинии, работающие с НАСА, получили 5 миллионов долларов на изучение использования солнечного тепла для производства «чистого» водорода — как топлива, так и сырья для производства удобрений, стали и других промышленных товаров.
Министерство энергетики финансирует пилотные и демонстрационные проекты в надежде запустить коммерциализацию новых энергетических технологий, помогая исследовательским группам или компаниям дорабатывать их, масштабировать производство и снижать затраты.
В случае с концентрирующей солнечной тепловой энергией, по словам Бекки Джонс-Альбертус, директора Офиса технологических решений в области солнечной энергетики МОО, затраты все еще должны упасть примерно вдвое, чтобы «действительно открыть более широкое применение».
Тем не менее, она отмечает, что ведомство продолжает вкладывать средства в развитие этой технологии, поскольку она остается одним из наиболее многообещающих способов решения трех ключевых проблем, где миру по-прежнему нужны лучшие инструменты для сокращения выбросов, способствующих глобальному потеплению: долгосрочное хранение энергии в сетях, промышленное тепло и стабильные формы безуглеродной электроэнергии.
