Новые технологии в электричестве: Инновации в электроэнергетике: новейшие технологии, разработки

Нажав кнопку «Загрузить бесплатный отчет», вы принимаете условия и подтверждаете, что ваши данные будут использоваться, как описано в политике конфиденциальности GlobalData.
Загружая этот отчет, вы подтверждаете, что мы можем передавать вашу информацию нашим партнерам/спонсорам по официальному документу, которые могут связаться с вами напрямую и сообщить информацию о своих продуктах и ​​услугах.

Посетите нашу политику конфиденциальности для получения дополнительной информации о наших услугах, о том, как мы можем использовать, обрабатывать и передавать ваши личные данные, включая информацию о ваших правах в отношении ваших личных данных и о том, как вы можете отказаться от подписки на будущие маркетинговые сообщения. Наши услуги предназначены для корпоративных подписчиков, и вы гарантируете, что предоставленный адрес электронной почты является вашим корпоративным адресом электронной почты.

Спасибо. Чтобы загрузить отчет, проверьте свою электронную почту.

Используемые в настоящее время системы CSP в целом делятся на три типа, а именно: система желобов, система силовой башни и система тарелки/двигателя. Система желобов состоит из U-образных отражателей, фокусирующих солнечный свет на заполненных нефтью трубах, проходящих вдоль их центра с горячей кипящей водой для производства пара для производства электроэнергии. В системе CSP энергетической башни используются большие плоские зеркала, называемые гелиостатами, для фокусировки солнечных лучей на приемник, расположенный на вершине башни, в которой жидкость, такая как расплавленная соль, может поглощать тепло, чтобы производить пар для немедленного производства электроэнергии или хранить его для последующего использования.

Системы тарелки/двигателя используют зеркальные тарелки для фокусировки и концентрации солнечного света на приемнике, установленном в фокусе тарелки. Приемник интегрирован с двигателем внешнего сгорания, который вырабатывает электричество, поскольку концентрированный солнечный свет нагревает расширяющийся газообразный водород или гелий, содержащийся в его тонких трубках, приводя в движение поршень двигателя.

Глобальная установленная мощность CSP в начале 2013 года составляла 2,5 ГВт, при этом на долю США, за которыми следовала Испания, приходилось большинство из них. Недавно открытый проект солнечной энергетики Ivanpah мощностью 320 МВт, основанный на системе силовых башен в калифорнийской пустыне Мохаве в США, является крупнейшей в мире электростанцией CSP. Солнечная электростанция Solana мощностью 280 МВт, расположенная в Аризоне, США, была введена в эксплуатацию в октябре 2013 года и стала крупнейшей в мире электростанцией CSP на основе системы желобов. Завод в Солане также предлагает шестичасовую емкость для хранения расплава для производства электроэнергии в вечернее время.

В настоящее время в мире разрабатываются многие другие установки CSP. Долгосрочная вероятность успеха технологии CSP очевидна из-за использования усовершенствованных решений для хранения тепловой энергии, чтобы избежать наиболее распространенной проблемы прерывистости солнечной энергетики, а также из того факта, что оборудование, используемое для обычных электростанций, работающих на ископаемом топливе, можно использовать для крупномасштабных CSP. растения.

Плавающие ветряные турбины

Коммерческая эксплуатация плавучих ветряных турбин может стать ключом к раскрытию потенциала морской ветровой энергии в более глубоких водах, где ветры часто более сильные и устойчивые. В отличие от обычных морских ветряных турбин, которые требуют возведения бетонных оснований на морском дне, плавучие ветряные турбины, основанные на технологии морских плавучих нефтяных и газовых платформ, закрепляются на морском дне с помощью всего нескольких тросов на глубине до 700 м. Более глубокие воды также предлагают преимущество менее навязчивых установок.

Успешная демонстрация нескольких прототипов плавучих ветряных турбин с 2009 года вызвала интерес к коммерческому использованию плавучих ветряных турбин. Некоторые из лучших примеров включают испытательную турбину голландского разработчика плавучих турбин Blue H Technologies у побережья южной Италии, экспериментальную плавучую ветряную турбину Hywind нефтегазовой компании Statoil у побережья Норвегии и прототип плавучей ветряной турбины на Фукусиме. побережье Японии.

Интерес к выработке ветровой энергии с помощью плавучих турбин особенно заметен в таких странах, как Япония, которая стремилась к альтернативным источникам энергии после ядерной катастрофы в 2011 году, но не имеет достаточного мелководья в прибрежных водах для поддержки обычных ветряных электростанций.

Япония предложила к 2020 году построить плавучую ветряную электростанцию ​​мощностью 1 ГВт примерно в 20 км от побережья поврежденной АЭС «Фукусима-дайити». Правительство инвестировало 226 миллионов долларов в установку первого прототипа турбины и двух дополнительных ветряных турбин мощностью 7 МВт. После успешных испытаний первоначальных турбин проект ветряной электростанции Фукусима со 140 дополнительными турбинами будет разработан частной коалицией, включающей Marubeni, Mitsubishi, Hitachi и другие. В проекте «Фукусима» используется полупогружная турбинная платформа с тремя резервуарами плавучести, расположенными треугольником вокруг турбины, и первая в мире плавучая подстанция, содержащая электрооборудование, необходимое для передачи энергии от турбин на берег.

Плавучие морские ветроэлектростанции также набирают обороты в Великобритании. Первый в стране проект плавучей ветроэнергетики Buchan Deep получил одобрение от Crown Estate в ноябре 2013 года. Ветряная электростанция мощностью 30 МВт, состоящая из шести плавучих турбин, будет построена компанией Statoil у побережья Абердиншира, Шотландия, на глубине воды 100 метров.

Органические солнечные элементы, пригодные для печати

Гибкие солнечные элементы, пригодные для печати, могут произвести революцию в производстве фотоэлектрической солнечной энергии с использованием полупроводниковых чернил, напечатанных непосредственно на гибком, растяжимом тонком пластике или стали, что не только снизит стоимость солнечных элементов, но и откроет множество возможностей. новых вариантов установки.

Эти чрезвычайно легкие органические солнечные элементы можно ламинировать на стены зданий или любые другие неровные поверхности, подверженные воздействию солнечного света, а также встраивать непосредственно в строительные материалы. Также считается, что солнечные элементы, состоящие из пластиковых полимеров, лучше работают в условиях низкой освещенности.

Группа австралийских ученых изготовила солнечные элементы толщиной с лист бумаги формата A3, используя специальную печатную машину, установленную в австралийском национальном научно-исследовательском агентстве CSIRO в начале 2014 года. Принтер на солнечных элементах мог производить до десять метров солнечной панели в минуту. Ожидается, что один квадратный метр солнечной панели будет производить от 10 до 50 Вт.

Сверхдешевая технология печати солнечных элементов, дополненная рядом других связанных технологий, которые в настоящее время находятся на стадии исследований, для повышения выходной мощности печатаемых фотоэлектрических элементов, таких как технология солнечных элементов, сенсибилизированных красителем (DSC), и использование красителя. пластик с покрытием может поглощать свет, идущий под разными углами, что обещает поднять экономичность и эффективность производства фотоэлектрической солнечной энергии на новый уровень.

Технология газификации биомассы для производства электроэнергии

Преобразование биомассы в горючий газ и использование его для производства электроэнергии стало средством преобразования имеющихся в изобилии отходов биомассы в чистую и эффективную электрическую энергию.

Усовершенствованная электростанция для газификации биомассы обычно включает систему газификатора, преобразующую твердую биомассу в чистый горючий газ посредством термохимических процессов, включающих стадии сушки, пиролиза и газификации. Образующаяся в процессе негорючая зола мигрирует на решетку в основании газификатора и время от времени удаляется с помощью механизма встряхивания решетки.

Произведенный синтетический газ сжигается в окислителе при температуре до 700°F, при этом образующийся горячий дымовой газ проходит через котел для производства пара высокого давления, который приводит в действие турбину для производства электроэнергии. Электростатические осадители используются для улавливания оставшихся твердых частиц, присутствующих в дымовых газах, выбрасываемых в воздух.

Проект Birmingham Bio Power мощностью 10,3 МВт, разрабатываемый в Тайсли, Бирмингем, Великобритания, является одним из крупных недавно начатых энергетических проектов коммерческого масштаба с использованием передовой технологии газификации биомассы. Технология выработки электроэнергии на основе газификации биомассы также обладает значительным потенциалом, особенно в развивающихся странах, где огромное количество отходов биомассы, направляемых на свалки, может быть использовано для производства чистой энергии.

Технологии приливной энергии

Технология производства приливной энергии находится на начальной стадии по сравнению с другими технологиями возобновляемой энергии, но уровень инноваций и новых демонстраций технологий хорош для того, чтобы энергия приливов могла стать жизнеспособной технологией зеленой энергии в коммерческом масштабе. в долгосрочной перспективе.

Ряд устройств, включая морские поплавки, буи или килевые устройства, устройства колеблющегося водяного столба (OWC) и подводные турбины, был разработан для производства электроэнергии из волн и приливов океана. Инновационное подводное плавающее устройство под названием Deep Green, оснащенное гидродинамическим крылом и безредукторной турбиной, прикрепленной к дну океана с помощью троса, было разработано шведской компанией Minesto, занимающейся технологиями морской энергетики, в 2013 году для использования низкоскоростных приливных течений для выработки электроэнергии.

Несмотря на то, что было испытано множество различных устройств, использование подводных приливных турбин оказалось наиболее многообещающей моделью приливной энергетики. Первая в мире приливная турбина коммерческого масштаба была введена в эксплуатацию в Странгфорд-Лох в Северной Ирландии в июле 2008 года. Другие известные проекты приливной энергетики с использованием подводных приливных турбин включают ветряные электростанции Sound of Islay и West Islay, разрабатываемые у побережья Шотландии.

Приливные лагуны также становятся еще одной многообещающей моделью производства приливной энергии. Первый в мире проект приливной электростанции в лагуне был предложен в заливе Суонси в Великобритании. Проект, который планируется начать в 2015 году и ввести в эксплуатацию в 2018 году, будет включать строительство 95-километровая морская стена или волнолом для создания гавани, ограждающей 11,5 км2 морской территории.

По мере того, как уровень моря за стеной поднимается, шлюзовые затворы открываются, позволяя воде проходить через установленные колбовые гидротурбины для выработки электроэнергии. Точно так же, когда внешний уровень моря падает, вода высвобождается из лагуны, снова приводя в действие турбины. Демонстрационная фаза предлагаемого проекта мощностью 320 МВт в заливе Суонси, рассчитанная на 6 мегаватт, должна быть завершена к 2016 году9.0003

Технология микробных топливных элементов (МТЭ)

Технология микробных топливных элементов (МТЭ) может генерировать энергию из ряда органических отходов, включая сточные воды и человеческую мочу. В технологии используются бактерии для выработки электроэнергии из отходов путем преобразования химической энергии в электрическую в результате каталитической реакции микроорганизмов. Технология также одновременно помогает обеззараживать используемые отходы.

В технологии MFC используются микробы, встречающиеся в природе в анодном отсеке элемента, которые работают как биокатализатор. Когда органические отходы поступают в клетку, микробы генерируют электроны, потребляя отходы в рамках своего естественного метаболического процесса. При подключении к катоду электричество вырабатывается при движении электродов. Группа британских ученых при поддержке Билла Гейтса разрабатывает устройство MFC, специально предназначенное для выработки электричества из мочи человека.

В рамках отдельной разработки исследователи из Технологического института Джорджии в начале 2014 года разработали гибридный топливный элемент, который может напрямую преобразовывать широкий спектр растворимой биомассы в электричество с использованием катализатора, который может быть активирован солнечной энергией. или тепловой энергии. Биомасса измельчается и смешивается с фотохимическим и термохимическим катализатором, называемым полиоксометаллатом (ПОМ) в растворе.

ПОМ окисляет биомассу под действием фото- или теплового облучения и переносит заряд на катод. Технология сочетает фотохимическое и солнечно-термическое разложение биомассы в одном химическом процессе для выработки электроэнергии без использования дорогих металлических катализаторов. Катализатор POM также можно использовать повторно без дополнительной обработки.

Бесплатный отчет

Изучите перспективы использования возобновляемых источников энергии для Марокко

В своей новой стратегии сокращения выбросов парниковых газов (ПГ) до 2050 г., представленной в Организацию Объединенных Наций (ООН), Министерство энергетического перехода и устойчивого развития (MEM) Марокко предложило повысить доля возобновляемой мощности в общей структуре установленной мощности страны до 80%.

В настоящее время Марокко стремится увеличить долю возобновляемых источников энергии в общей мощности до 52% к 2030 году. В новой стратегии планируется увеличить долю возобновляемых источников энергии до 70% к 2040 году и до 80% к 2050 году.

Экспертный анализ GlobalData посвящен текущему состоянию и потенциальному росту рынка возобновляемых источников энергии в Марокко. Мы покрываем:

• Цель на 2020 год по сравнению с достигнутой
• Цель на 2030 год и текущий прогресс
• Энергетическая стратегия до 2050 
• Зеленый водород
• Прогнозы на будущее  

Загрузите полный отчет, чтобы согласовать свои стратегии для достижения успеха и опередить конкурентов.

от GlobalData

Введите свои данные здесь, чтобы получить бесплатный отчет.