HelioHeat将DLR的1000°C太阳能接收器CentRec®商业化

HelioHeat将DLR的1000°C太阳能接收器CentRec®商业化

在10月的2020 SolarPACES大会上,初创公司HelioHeat –这将是第一个将德国DLR太阳能研究实验室开发的能够达到1000°C热量的CentRec®高温粒子接收器商业化的方法。

CentRec®接收器使用小的陶瓷颗粒来捕获,传递和存储热量。当前,抛物线槽和太阳能塔集中太阳能发电工厂都使用液体来传输太阳能以进行存储和发电。但是,此类流体的安全工作温度限制在400°C至600°C之间。

像熔融盐这样的流体的温度极限是为什么美国桑迪亚,澳大利亚的CSIRO,沙特阿拉伯的沙特国王沙特大学,德国的DLR等国际太阳能研究人员长期以来一直在研究使用颗粒的原因。诸如沙子或铝土矿之类的颗粒更便宜,具有更高的能量密度,并且可以承受更高的工作温度,目前高达1000°C,甚至可能更高。

HelioHeat将DLR的1000°C太阳能接收器CentRec®商业化
IMAGE @ DLR / Frank Eppler用于在CentRec®接收器中收集和存储热量的颗粒能够承受比熔融盐高得多的温度

在这些超级高温下运行的粒子接收器将不仅使CSP电力生产更有效率(这会带来价格下降),但这些高温也通过提供替代化石燃料的燃烧,关键生产绿色氢气高温和其他太阳能以及工业用热。

在所有粒子接收器设计中,重力以各种方式进行部署,以使粒子通过反射镜的太阳场中的太阳光通量中的太阳光,从而将粒子加热。研究人员试图做的是阻止它们太快地落在瞄准塔上接收器的太阳通量范围之外。

HelioHeat将DLR的1000°C太阳能接收器CentRec®商业化

粒子接收器的早期原型设计

第一个成功测试是在2012年,当时研究人员可以证明接收器可以将颗粒加热到900°C。

该测试是在室内用15kWth太阳模拟器在实验室工作台规模模拟日照的情况下进行的。铝土矿细小颗粒(如石油和天然气工业使用的沙子)在离心接收器中旋转,每秒移动3至10克。接收器效率约为75%。以前对回转窑的研究发现,其热效率要低得多,仅为10-30%。

一旦在CentRec®接收器中加热过的颗粒,还可以充当传热和热能存储的角色。对于整个CSP工厂,也可以有两个备份选项,因为大多数工业供热需要24/7。为了能够全天候提供可再生能源,这种加热颗粒的备用方法可以是可再生电力或可再生燃料,例如氢气或沼气。

2017年,阿姆斯贝克(Amsbeck)创立了HelioHeat,以参加欧盟呼吁为使用固体颗粒技术的演示工厂提供资金的计划。在2018年,他和DLR同事再次通过2.5 MWth原型在阳光下测试中成功证明了粒子出口温度超过900°C

作为为研究提供资金的研究机构,DLR拥有2010年原始专利的基本概念并将其许可给这家年轻的公司。HelioHeat还拥有自己的专利,可大幅提高性能,并且将是第一个将CentRec®商业化的产品。

市场之路

这家新公司在HiFlex项目下获得了140万欧元的EC共同资助, 用于为意大利面食制造商Barilla的生产现场安装一个2.5 MWthCentRec®接收器,该接收器用于具有20 MWh热能存储的演示工厂。面食制造商将太阳能产生的热量用于面食生产,以减少化石燃料的消耗。

HelioHeat将在2021年秋季在美国新墨西哥州阿尔伯克基举行的下一届SolarPACES会议上报告该项目的进展。到2023年,该公司计划在100 MW上建设其第一座商业工厂。

据估计,一旦进入大规模生产,即使在美国,投资回报率也将足以与所有化石燃料竞争。这是世界上最低的天然气价格。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

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