来源： 时间：2022-09-23 11:35:04
科学家们已经开发出一种材料，可以用来从太阳的热量中收集电力，为在阴天和夜间生产更便宜的太阳能铺平了道路。研究人员说，这项创新是将太阳能热发电与化石燃料进行直接成本竞争的重要一步。
美国普渡大学教授肯尼斯·桑德哈格（Kenneth Sandhage）表示：“将太阳能储存为热能已经比通过电池储存能源更便宜，因此下一步是降低太阳能发电的成本，并实现零温室气体排放。”聚光太阳能发电厂通过使用镜子或透镜将大量的光集中到一个小区域，从而产生热量，并将其转移到熔盐中，从而将太阳能转化为电能。
熔融盐的热量随后被转移到一种“工作”流体，即超临界二氧化碳，该流体膨胀并工作，以旋转涡轮机发电。为了使太阳能发电更便宜，涡轮发动机需要为相同的热量产生更多的电力，这意味着发动机需要运行得更热。问题是，将热熔盐中的热量传递到工作流体中的热交换器目前是由不锈钢或镍基合金制成的，这些合金在期望的较高温度和超临界二氧化碳的高压下变得太软。
研究人员设想了一种陶瓷碳化锆和金属钨的复合材料，用于更坚固的热交换器。他们制作了陶瓷-金属复合板。机械测试和腐蚀测试表明，这种复合材料可以成功地承受比今天的热交换器更有效地发电所需的更高温度、高压超临界二氧化碳。
另请阅读: 更便宜的电池是迈向无碳电网的一步
经济分析还表明，这些换热器的规模化制造可以以与不锈钢或镍合金基换热器相当或更低的成本进行。“最终，随着继续发展，这项技术将允许可再生太阳能大规模渗透到电网中，”桑德哈格说。“这将意味着电力生产中人为二氧化碳排放的大幅减少，”他说。
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