Fremtidens heliostater: Vejen til bæredygtig energi.
Kan du forestille dig ørkenens endeløse landskaber, hvor det eneste, der bryder horisonten, er et hav af skinnende spejle? Du er måske tilbøjelig til at tro, at det er en illusion, men i virkeligheden er det en nøgle til at levere ren og bæredygtig energi - vi taler om koncentrerende sol-thermal kraftværker (CSP). Og midt i dette fortryllende syn spiller heliostaterne hovedrollen.

Solenergi har længe været hyllet som fremtiden for bæredygtig energi. En af de mest spændende måder at høste denne utømmelige ressource på er gennem CSP-anlæg. Disse anlæg bruger spejle, kendt som heliostater, til at følge solen og koncentrere dens stråler på en modtager, der sidder højt på et tårn - et såkaldt krafttårn. Her opvarmes den koncentrerede sollys, som bruges til at generere elektricitet eller give varme til industrielle processer, præcis som traditionelle fossile eller nukleare kraftværker.

Men hvad er det, der gør CSP så specielt? Det er dens evne til at lagre energi. Fordi CSP-anlæg omdanner solenergi til en varm væske, er det relativt nemt at opbevare denne væske i store tanke. Dette betyder, at CSP-anlæg kan levere energi på forespørgsel, selv når solen er gået ned, og verden stadig har brug for strøm.

USA's største CSP-anlæg, Ivanpah Solar Electric Generating System, ligger i Mojave-ørkenen i Californien og er i stand til at producere 392 megawatt (MW) elektricitet - nok til at forsyne over 85.000 hjem. Og det er blot ét eksempel. Verdens største CSP-anlæg, Ouarzazate Solar Power Station i Marokko, kan producere imponerende 580 MW strøm.

Men hvad har alt dette med heliostater at gøre? Heliostater udgør en betydelig del af jordarealet på CSP-anlæg og de materialer, der bruges til at bygge dem. Derfor spiller de en afgørende rolle for at fastlægge kapitalomkostningerne og den samlede ydeevne af et anlæg. Faktisk markerer heliostater starten på processen med at omdanne sollys til elektricitet. Enhver ineffektivitet her kan forplante sig gennem hele anlægget og resultere i energitab.

USA's energiministerium (DOE) har sat ambitiøse mål for at gøre CSP-teknologien mere overkommelig og tilgængelig. De sigter mod at reducere omkostningerne og gøre CSP-anlæg konkurrencedygtige på markedet. Et nøgleområde for at nå dette mål er at reducere de installerede kapitalomkostninger for heliostater fra dagens niveau på lidt over $100 pr. kvadratmeter til kun $50 pr. kvadratmeter.

Hvordan gør man det? DOE har finansieret adskillige forskningsprojekter for at forbedre heliostat-teknologien og sænke omkostningerne ved produktionen. Målene for disse projekter er vidt forskellige og inkluderer alt fra at holde spejlene støvfri ved hjælp af elektrodynamisk skærm-selvrensende teknologi til at udvikle ultra-tynde metasurfaces, der ændrer lysets adfærd og reducerer behovet for præcis solfølging.

Men det stopper ikke der. Forskere arbejder også på at udvikle heliostater, der kan ændre deres form i takt med solens bevægelser på himlen, hvilket potentielt kunne reducere antallet af heliostater, der kræves. Der eksperimenteres også med letvægtsmaterialer som skum og rustfrit stål for at forbedre heliostaternes ydeevne.

Der er næsten uendelige muligheder for innovation inden for dette område, og det er her, du kommer ind i billedet. Selv hvis din ekspertise ikke ligger inden for solenergi, kan du bidrage til udviklingen af den næste generation af heliostater. DOE har oprettet Heliostat Consortium, kendt som HelioCon, der er en $25 millioner, fem-årig forskningsindsats for at støtte forskning, udvikling, validering, kommerciel anvendelse og implementering af lavomkostnings- og højtydende heliostater.

I september 2022 offentliggjorde HelioCon et roadmap, der guider forskningen og implementeringen af heliostater. Den identificerer bestemte områder, hvor innovation er nødvendig, og giver muligheder for eksperter inden for forskellige områder at bringe deres viden ind i CSP-industrien.

Med så meget innovation på spil har HelioCon lanceret en anmodning om forslag til forskningsprojekter med en samlet værdi på $3 millioner for at tage udfordringerne op.

Overvejer du Solenergi?
KlimaEnergi leverer solcelleløsninger og serviceydelser til alle, der har et ønske om grøn energi og sund økonomi og er i dag en af Danmarks førende udbydere af komplette solcelleanlæg til private og til erhverv.

For rådgivning eller spørgsmål, kontakt os på:

tlf. +45 75 76 17 00, eller skriv på post@klimaenergi.dk