综述丨美“剑桥能源周”展示清洁能源技术创新

2025-03-14 17:15 新华网责任编辑：陈曦

新华社休斯敦3月13日电综述|美“剑桥能源周”展示清洁能源技术创新

周怡恒

一年一度的国际能源行业高端会议“剑桥能源周”日前在美国休斯敦开幕。今年会议期间的“创新集市”上,展示了多种清洁能源技术创新,吸引众多能源投资者、企业和专家关注。

随着人工智能的迅猛发展,“饥饿”的数据中心对稳定、可持续的电力需求激增。在能源周上,英国太空太阳能公司展示了一种模块化太空电站方案:将直径400至1700米、重量60至800吨、被命名为“卡西奥佩娅”的卫星发射到地球同步轨道,让它将太阳能转化为5.8GHz频率的微波发回地面,再由直径1至4公里的地表整流天线接收并转换为50至600兆瓦电力。

据介绍,这种卫星实际上是一种全固态相控阵天线, 无需机械旋转便可精准对准地面,从而解决了卫星在相对地球和太阳不断运动情况下,精确对准地面接收站的难题。英国太空太阳能公司计划于2030年前后开展首次在轨技术试验。

近年来,为提高单位风能捕获效率,风力发电机叶片越来越长,但超长叶片给陆路运输带来巨大挑战。今年“创新集市”上,美国拉迪亚公司推介了其设计的全球最长的特种运输飞机“追风者”。据介绍,该机机身长108米,相当于一个足球场的长度;货舱容积约7700立方米,相当于10架波音747货机载货容积,可容纳长达105米的风机叶片。该机只需1800米长的简易土质或碎石跑道即可起降,可避免桥梁、隧道、山路等地形限制带来的运输问题,使风力发电场选址更加自由。

使用超长叶片风力发电,是基于传统的水平轴旋转“三叶片+高塔”设计。此次能源周上,美国Airloom Wind公司提出了一种利用风能的新思路。该公司研发了一种闭合轨道式风能系统,将一系列10米长翼板垂直安装在离地30米高的水平环形轨道上,让翼板借助风力沿轨道循环运行,有点像风力驱动的“过山车”。

据介绍,这一风能系统采取小型多翼、低高度的设计,使用标准化钢铝材料而非昂贵的碳纤维和特种材料,从而降低了制造成本,并且单位面积发电量可望比传统风机提高30%。此外,它适用于城市、丘陵、低风速平原等多种类型的低风速地区,扩展了风能应用范围。这家公司已在美国怀俄明州建造了一个约5千瓦规模的原型机,计划于2027年在北美开展商业化示范。

风能和太阳能发电的缺点是产能不稳定,如何储存过剩能量并及时输出成为一大难题。短期储能主要由电池实现,大部分长期储能则需要建设高落差水库,但由于地域限制,发展潜力有限。

英国RheEnergise公司研发出一种名为R-19的流体,其密度约为水的2.5倍。据介绍,使用这种流体建立储能相同的“水库”,所需落差仅为传统水库高度的40%。这种流体静止时呈黏稠态,固体颗粒不会沉降;流动时则变得稀薄,接近水的特性,从而实现高效输送,往返效率可达约80%。相比传统水库,这套新系统体积小、占地少,可节约土木建设成本,且对景观影响较小。

制冷和除湿是空调的两个主要功能。“创新集市”上,美国Transera公司介绍说,传统空调除湿方式低效,要先将空气过度降温后除湿,再重新加热以达到用户需要的温度。这家公司在展示中说,它开发出一种基于金属有机框架材料的新涂层,能高效吸收空气中的水分,使空调系统无需过度降温就达到除湿效果。目前,该公司已在休斯敦开展现场实验。

今年“剑桥能源周”于3月10日至14日举行,其“创新集市”汇聚了约150家初创企业、650多位专家,举办了40多场宣介会,覆盖清洁能源和人工智能等诸多领域技术,为创业者和投资者提供了合作契机,令人们一瞥在技术、资本、市场共同推动下的清洁能源领域持续变革的未来。

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