太陽が輝いている間に干し草を作る: 溶融塩に太陽熱を蓄える

太陽が輝いている間に干し草を作るという古い格言は、有利な条件が続くうちにそれを利用することを奨励します。 再生可能エネルギーの文脈では、研究者や技術者が太陽エネルギーを利用し貯蔵するための効率的でコスト効率の高い方法の開発に精力的に取り組んでいることから、この格言は特に意味を持ちます。 そのような有望な技術の 1 つは、太陽熱を蓄えるための溶融塩の使用であり、これは太陽光発電の断続的な性質に対する持続可能で信頼性の高い解決策を提供します。

太陽光発電はクリーンで豊富なエネルギー源として長い間宣伝されてきましたが、その断続的な性質が普及の大きな障害となっていました。 太陽が輝くのは日中のみですが、それでも雲に覆われたり、その他の気象条件によってソーラーパネルに届く太陽光の量が減少することがあります。 この太陽光発電の変動により、主な電力源として太陽エネルギーに依存することが困難になります。 この課題を克服するために、研究者たちは、太陽が輝いていないときにも使用できるように太陽エネルギーを貯蔵するさまざまな方法を模索してきました。

そのような方法の 1 つは、太陽熱を蓄える媒体として溶融塩を使用することです。 溶融塩は、分解したり蒸発したりすることなく、通常は華氏約 1,000 度の非常に高い温度まで加熱できる塩の混合物です。 この特性により、溶融塩は大量の熱エネルギーを貯蔵するための理想的な候補となり、必要に応じて熱エネルギーを電気に変換できます。

太陽熱を蓄えるために溶融塩を使用するという概念は新しいものではありませんが、最近の技術の進歩により、より実現可能で費用対効果が高くなりました。 典型的な溶融塩エネルギー貯蔵システムでは、鏡やレンズを使用して太陽光が溶融塩を含む中央の塔に集中されます。 集中した太陽光により塩が高温に加熱され、後で使用するために断熱タンクに保管できます。

電気が必要な場合、熱い溶融塩は熱交換器を通ってポンプで送られ、そこでその熱エネルギーが作動流体、通常は水または蒸気に伝達されます。 この加熱された流体はタービンを駆動し、電気を生成します。 熱エネルギーが伝達されると、冷却された溶融塩は貯蔵タンクに戻され、そこで太陽によって再加熱され、連続サイクルで再度使用されます。

太陽熱の貯蔵に溶融塩を使用すると、他のエネルギー貯蔵方法に比べていくつかの利点があります。 まず、溶融塩は比較的小さな体積に大量のエネルギーを貯蔵できるため、効率的な貯蔵媒体となります。 第 2 に、溶融塩システムの動作温度が高いため、発電時の変換効率が向上し、太陽光発電の全体的なコストの削減に役立ちます。 最後に、溶融塩貯蔵システムはメンテナンスの手間が比較的少なく、寿命が長いため、費用対効果にさらに貢献できます。

いくつかの大規模な溶融塩エネルギー貯蔵プロジェクトが世界中ですでに稼働しており、さらに多くのプロジェクトが開発中です。 注目すべき例の 1 つは、2015 年に運用を開始したネバダ州のクレセント デューンズ太陽エネルギー プロジェクトです。この施設は、溶融塩を使用して 10,000 枚以上の鏡から集められた太陽熱を蓄えており、蓄電容量は 1.1 ギガワット時で、75,000 台に電力を供給するのに十分です。一日家に帰る。

世界が気候変動の課題と持続可能なエネルギー源の必要性に取り組み続ける中、太陽熱を蓄えるための溶融塩の使用は有望な解決策を提供します。 太陽が輝いている間に干し草を作ることで、太陽の力を活用し、最も必要なときに使用できるように蓄えることができ、より回復力があり持続可能なエネルギーの未来を築くのに役立ちます。