綜述丨美“劍橋能源周”展示清潔能源技術創新

2025-03-14 17:15 新華網責任編輯：陳曦

新華社休斯敦3月13日電綜述|美“劍橋能源周”展示清潔能源技術創新

周怡恒

一年一度的國際能源行業高端會議“劍橋能源周”日前在美國休斯敦開幕。今年會議期間的“創新集市”上,展示了多種清潔能源技術創新,吸引眾多能源投資者、企業和專家關注。

隨著人工智能的迅猛發展,“饑餓”的數據中心對穩定、可持續的電力需求激增。在能源周上,英國太空太陽能公司展示了一種模塊化太空電站方案:將直徑400至1700米、重量60至800噸、被命名為“卡西奧佩婭”的衛星發射到地球同步軌道,讓它將太陽能轉化為5.8GHz頻率的微波發回地面,再由直徑1至4公里的地表整流天線接收并轉換為50至600兆瓦電力。

據介紹,這種衛星實際上是一種全固態相控陣天線, 無需機械旋轉便可精準對準地面,從而解決了衛星在相對地球和太陽不斷運動情況下,精確對準地面接收站的難題。英國太空太陽能公司計劃于2030年前后開展首次在軌技術試驗。

近年來,為提高單位風能捕獲效率,風力發電機葉片越來越長,但超長葉片給陸路運輸帶來巨大挑戰。今年“創新集市”上,美國拉迪亞公司推介了其設計的全球最長的特種運輸飛機“追風者”。據介紹,該機機身長108米,相當于一個足球場的長度;貨艙容積約7700立方米,相當于10架波音747貨機載貨容積,可容納長達105米的風機葉片。該機只需1800米長的簡易土質或碎石跑道即可起降,可避免橋梁、隧道、山路等地形限制帶來的運輸問題,使風力發電場選址更加自由。

使用超長葉片風力發電,是基于傳統的水平軸旋轉“三葉片+高塔”設計。此次能源周上,美國Airloom Wind公司提出了一種利用風能的新思路。該公司研發了一種閉合軌道式風能系統,將一系列10米長翼板垂直安裝在離地30米高的水平環形軌道上,讓翼板借助風力沿軌道循環運行,有點像風力驅動的“過山車”。

據介紹,這一風能系統采取小型多翼、低高度的設計,使用標準化鋼鋁材料而非昂貴的碳纖維和特種材料,從而降低了制造成本,并且單位面積發電量可望比傳統風機提高30%。此外,它適用于城市、丘陵、低風速平原等多種類型的低風速地區,擴展了風能應用范圍。這家公司已在美國懷俄明州建造了一個約5千瓦規模的原型機,計劃于2027年在北美開展商業化示范。

風能和太陽能發電的缺點是產能不穩定,如何儲存過剩能量并及時輸出成為一大難題。短期儲能主要由電池實現,大部分長期儲能則需要建設高落差水庫,但由于地域限制,發展潛力有限。

英國RheEnergise公司研發出一種名為R-19的流體,其密度約為水的2.5倍。據介紹,使用這種流體建立儲能相同的“水庫”,所需落差僅為傳統水庫高度的40%。這種流體靜止時呈黏稠態,固體顆粒不會沉降;流動時則變得稀薄,接近水的特性,從而實現高效輸送,往返效率可達約80%。相比傳統水庫,這套新系統體積小、占地少,可節約土木建設成本,且對景觀影響較小。

制冷和除濕是空調的兩個主要功能。“創新集市”上,美國Transera公司介紹說,傳統空調除濕方式低效,要先將空氣過度降溫后除濕,再重新加熱以達到用戶需要的溫度。這家公司在展示中說,它開發出一種基于金屬有機框架材料的新涂層,能高效吸收空氣中的水分,使空調系統無需過度降溫就達到除濕效果。目前,該公司已在休斯敦開展現場實驗。

今年“劍橋能源周”于3月10日至14日舉行,其“創新集市”匯聚了約150家初創企業、650多位專家,舉辦了40多場宣介會,覆蓋清潔能源和人工智能等諸多領域技術,為創業者和投資者提供了合作契機,令人們一瞥在技術、資本、市場共同推動下的清潔能源領域持續變革的未來。

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