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有數據表明，世界上約90％的能源使用涉及熱量的產生或控制。美國國家可再生能源實驗室研究人員在《能源》雜志上發表的《太陽能工業過程熱：美國技術、分析方法和潛在應用的回顧》一文指出，太陽能光熱和光伏電加熱，可以滿足熱應用所需的各種溫度。而工業過程熱的很多能源用途可能非常適合太陽能技術，將太陽能技術融入工業部門不僅能夠實現脫碳，還可以提高工藝加熱效率，節省供熱生產成本。

阿聯酋有望成為世界上第一個利用太陽能生產鋁的國家

據外媒報道，近日，迪(di)拜(bai)電(dian)力和水務局(Dewa)和阿聯(lian)酋EGA鋁(lv)(lv)業宣布了一(yi)(yi)個(ge)新(xin)(xin)的(de)全球里程碑事件——Dewa每年將(jiang)從Mohammed bin Rashid Al-Maktoum太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)公(gong)園為EGA的(de)鋁(lv)(lv)冶煉廠(chang)提供56萬兆(zhao)瓦時的(de)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)力，第(di)一(yi)(yi)年將(jiang)足以生產40000噸鋁(lv)(lv)，并(bing)且(qie)有可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)實現大幅(fu)擴張。EGA鋁(lv)(lv)業將(jiang)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)鋁(lv)(lv)的(de)新(xin)(xin)產品命名為CelestiAL。據悉(xi)，EGA從迪(di)拜(bai)電(dian)網獲(huo)取太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)的(de)過(guo)程將(jiang)通過(guo)使用(yong)國際可(ke)(ke)再生能(neng)(neng)(neng)源認證(zheng)系統進行跟蹤(zong)和追蹤(zong)，確保EGA鋁(lv)(lv)業用(yong)于生產Celesti鋁(lv)(lv)的(de)能(neng)(neng)(neng)源來自(zi)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)。這個(ge)項目將(jiang)使阿聯(lian)酋成為世界(jie)上第(di)一(yi)(yi)個(ge)利用(yong)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)生產鋁(lv)(lv)的(de)國家。

Dewa總(zong)經理兼首(shou)席執行官(guan)兼EGA副主席SaeedMohammed Al Tayer表(biao)示：“Dewa和EGA鋁業這一項目(mu)(mu)，印證了我們堅定地致力于實現(xian)2050年迪拜(bai)清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)戰略的目(mu)(mu)標，實現(xian)能(neng)源(yuan)(yuan)多(duo)樣(yang)化。到(dao)2050年，迪拜(bai)75%的能(neng)源(yuan)(yuan)生產能(neng)力來(lai)自(zi)清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)。為了實現(xian)這些目(mu)(mu)標，我們啟動了許多(duo)倡議和項目(mu)(mu)，最著(zhu)名的是Mohammed bin Rashid Al-Maktoum太(tai)陽能(neng)公(gong)園，這是世界上最大的單站(zhan)點太(tai)陽能(neng)項目(mu)(mu)；到(dao)2030年，其(qi)容量將達(da)到(dao)5000兆瓦。太(tai)陽能(neng)園區項目(mu)(mu)采用太(tai)陽能(neng)光伏和太(tai)陽能(neng)熱發電技術。”

他補充說：“迪(di)(di)拜(bai)一直(zhi)努力(li)減(jian)(jian)少(shao)(shao)碳減(jian)(jian)排(pai)(pai)(pai)。迪(di)(di)拜(bai)2019年(nian)(nian)的(de)碳排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)量減(jian)(jian)少(shao)(shao)了22%，超(chao)過了迪(di)(di)拜(bai)碳減(jian)(jian)排(pai)(pai)(pai)戰略設定的(de)目標（到2021年(nian)(nian)將碳排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)量減(jian)(jian)少(shao)(shao)16%）。”

EGA鋁(lv)(lv)業的(de)(de)首席執行(xing)官(guan)Abdulnasser Bin Kalban說：“鋁(lv)(lv)是(shi)一種輕量、堅固和無限(xian)可回收的(de)(de)金屬(shu)，這(zhe)些特性意味著(zhu)作為一種材(cai)料，它在可持續未來的(de)(de)發展中扮演(yan)著(zhu)至關重要的(de)(de)全(quan)(quan)球(qiu)角色。所(suo)以鋁(lv)(lv)制造(zao)的(de)(de)可持續性也很重要。阿聯(lian)酋對太陽能進行(xing)了(le)大(da)量投資(zi)，這(zhe)為鋁(lv)(lv)冶煉的(de)(de)規模化(hua)用能提供了(le)基礎。阿聯(lian)酋生產的(de)(de)太陽能鋁(lv)(lv)CelestiAL對全(quan)(quan)球(qiu)行(xing)業來說是(shi)一個偉大(da)的(de)(de)里程碑。”

近年來(lai)，用太陽(yang)能(neng)為重工業提供(gong)動力也逐步(bu)從實(shi)驗室走到產業化，特別是在水(shui)泥、鋼鐵，鋁和(he)制氫等行業。聚(ju)光太陽(yang)能(neng)熱發(fa)(fa)電(dian)技術將(jiang)在該領域發(fa)(fa)揮(hui)更(geng)大的作用。

2020年11月(yue)，美(mei)國(guo)清(qing)潔能源公司HelioHeat技(ji)術(shu)(shu)被(bei)納入《時代》2020年最佳發明獎之列(lie)。Heliogen高溫太陽(yang)能技(ji)術(shu)(shu)可以在一(yi)系列(lie)工業(ye)過(guo)程(cheng)中(zhong)，以較(jiao)低(di)的成本(ben)用(yong)太陽(yang)能替代化石燃料。Heliogen開(kai)發出一(yi)項(xiang)無(wu)碳(tan)、超高溫供熱產品-HelioHeat，可以降低(di)水泥(ni)、鋼鐵(tie)、電(dian)力和氫氣等生產過(guo)程(cheng)中(zhong)的碳(tan)排放，該技(ji)術(shu)(shu)因而被(bei)《時代》列(lie)入“可持續性”技(ji)術(shu)(shu)類別。

Heliogen利用(yong)獨(du)特的(de)(de)(de)先進(jin)計算機視覺軟件開發(fa)了(le)一種集中(zhong)式太陽能解決方案，可以(yi)精確調校(xiao)鏡子，以(yi)前所(suo)未有的(de)(de)(de)精度(du)將陽光(guang)(guang)反射到(dao)單個目標上。早在2019年，Heliogen宣布已在加利福(fu)尼亞州蘭(lan)開斯特的(de)(de)(de)電站應用(yong)其(qi)技術，可達到(dao)創紀(ji)錄的(de)(de)(de)1000℃。這一進(jin)步(bu)使Heliogen能夠(gou)產生(sheng)無碳(tan)的(de)(de)(de)超高溫熱(re)能（HelioHeat），從而取(qu)代了(le)水泥(ni)、采礦(kuang)和其(qi)他工(gong)業過(guo)程中(zhong)對化石燃(ran)料產生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)能需求。因此，用(yong)于工(gong)業過(guo)程脫碳(tan)的(de)(de)(de)聚光(guang)(guang)太陽能熱(re)發(fa)電技術也被公認為是本年度(du)可持續發(fa)展領(ling)域(yu)的(de)(de)(de)頂級創新(xin)之一。

全球首次應用太陽能光熱+碳捕捉技術打造水泥生產線

2020年11月，全(quan)球主要水泥生產(chan)商(shang)CEMEX與瑞士初創企業Synhelion合作，開發全(quan)球首個(ge)使用高溫太陽能(neng)技術零排放(fang)生產(chan)水泥的(de)系統。

CEMEX和Synhelion項目(mu)首次嘗(chang)試碳捕捉+太陽能熱(re)利用(yong)組合技(ji)術(shu)。按照(zhao)雙(shuang)方計劃，1MW的(de)(de)試驗系(xi)統(tong)(tong)將于(yu)2022年底(di)前(qian)投入使用(yong)。據Ambrosetti介(jie)紹，雙(shuang)方最初(chu)的(de)(de)設(she)想(xiang)是建設(she)一個(ge)1MW的(de)(de)熱(re)利用(yong)系(xi)統(tong)(tong)，將配置185平(ping)方米的(de)(de)太陽能定日(ri)鏡場。當然(ran)，這是一個(ge)非常小的(de)(de)、用(yong)于(yu)試驗的(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)。如果(guo)匹配商業化運行(xing)的(de)(de)水泥廠，未來將建設(she)150MW以內的(de)(de)商業化熱(re)利用(yong)系(xi)統(tong)(tong)。

以陶瓷顆粒為介質的塔式光熱發電為意大利面食廠供能

目前(qian)，德國航(hang)空航(hang)天(tian)中(zhong)心(xin)（DLR）的研究人員正與國際伙伴合作共(gong)同研發歐盟項目——用于柔性能源(yuan)系統的高(gao)存(cun)儲(chu)密(mi)度光熱(re)發電(dian)項目（HiFlex）。

該項目采用(yong)陶瓷(ci)顆粒作為(wei)(wei)傳儲熱介質塔式(shi)太(tai)陽(yang)能光熱發(fa)電技(ji)術，使用(yong)DLR吸(xi)熱器(qi)作為(wei)(wei)塔式(shi)光熱發(fa)電試點項目的(de)核心組件，為(wei)(wei)全球最(zui)大(da)的(de)面食生產商Barilla提供不(bu)間斷(duan)可(ke)調度能源。據悉(xi)，DLR吸(xi)熱器(qi)于2021年交(jiao)付意大(da)利后，該太(tai)陽(yang)能光熱發(fa)電項目將開(kai)始運行。

950℃高溫，太陽能熱可用于氧化鋁煅燒

2020年8月，澳大利亞(ya)研究人員首次展示了一種約在(zai)950℃的(de)溫(wen)度(du)下進行(xing)，用(yong)(yong)于(yu)煅(duan)燒(shao)氧化(hua)鋁的(de)新型太陽(yang)能反(fan)應器，并(bing)將利用(yong)(yong)太陽(yang)能進行(xing)氧化(hua)鋁精煉這一技術(shu)用(yong)(yong)于(yu)商(shang)業(ye)化(hua)。

文(wen)章(zhang)指出，研究人(ren)員在實驗室(shi)規(gui)模上(shang)表(biao)明(ming)(ming)，在這種高(gao)(gao)溫太(tai)陽煅(duan)燒爐中(zhong)進行(xing)3秒鐘即可實現(xian)高(gao)(gao)達96％的(de)良好轉(zhuan)化率，而(er)無需(xu)預熱過程(cheng)。這表(biao)明(ming)(ming)通過預熱-良好的(de)轉(zhuan)化率進行(xing)大(da)規(gui)模商業(ye)化使用，在技術上(shang)是(shi)可行(xing)的(de)。另外，使用太(tai)陽能本身還可避免燃(ran)燒天然(ran)氣(qi)引起的(de)燃(ran)燒產物污(wu)染，更有利用于改善氧化鋁的(de)質(zhi)量。