麻省理工学院学生着手开发成本高效的太阳能

对于一个可能处于可再生能源最前沿的项目来说,这个项目实际上显然是低科技的——这就是重点。

一个团队的麻省理工学院在机械工程研究生斯宾塞·阿伦斯的带领下,学生们花了几个月的时间组装了一个聚光太阳能系统的原型,他们认为这个系统将彻底改变这个领域。这是一个12平方英尺的镜面盘子,能够将太阳光集中到1000倍,由简单、廉价的工业材料建造,选择的价格、耐久性和易于组装,而不是最佳性能。欧洲杯足球竞彩

这款天线的目标不是光滑的抛物面,以使阳光完美聚焦,而是用10英寸宽、12英尺长、成本较低、重量较轻的浴室式镜面玻璃制成。框架是由廉价的铝管组装,在精确的位置钻孔使用一个简单的夹具校准,因此,支柱可以组装成框架,被动地卡入恰好正确的抛物线曲率。

它的控制机制也非常简单,可以让盘子在天空中自动跟踪太阳,盘子两侧安装有不透明的挡板的光电池,当它偏离方向时,会在电池上投下阴影,连接一个简单的电路,打开小型电动马达,把盘子推回到正确的位置。

阿伦斯解释说:“这里的技术挑战是如何让它变得简单。”该团队正在仔细跟踪所有零件的成本和组装所花的时间,以提供一个基线,计算出最终大规模生产这样的盘子需要多少成本。“我们使用的都是高产量的原材料,”他说。欧洲杯足球竞彩

这与大多数建造太阳能电池板集中系统的尝试形成了鲜明的对比,后者倾向于使用昂贵的定制设备来实现高效率。2020欧洲杯下注官网惠普迈斯纳化学工程教授杰佛逊•泰斯特(Jefferson Tester)一直在为这个学生领导的小组提供建议,他说,一些已经建立了这样的原型的大公司倾向于“把它变成一个终极的高科技、高端项目”。“然后斯宾塞走过来说,‘我们将从根本上改变这一状况,让它成为一种可负担得起的技术,供大众广泛使用。’”

阿伦斯认为,在大规模生产中,这种盘子在成本上可以与其他能源相比有竞争力,并且可以同时为空间供暖和发电产生热量。

由于镜面玻璃从工厂发货的延误,原型机还没有完全完成。特斯特说,组装和操作的细节可能会出现一些意想不到的障碍,这在新设计中经常发生。不过,“他们是聪明的孩子,他们知道自己在做什么,”他说。“这就是你学习的方式。”

然而,这不是你为一个单独的家庭、后院的电力系统建造的那种东西。由于高度集中的阳光将如此强大,该团队采用了几项预防措施,以防范潜在的安全风险,而且原型机不会在没有监督的情况下公开运行。

相反,这些系统被设计成部署在大型、公用事业规模的油田,并被围起来,以保护任何人不会出现在错误的地方。但是,由于光束集中在距离地面12英尺的地方,危险是严格局限的——对附近的建筑物或在上空飞行的飞机没有风险,阿伦斯解释说。当无人出席时,盘子将被“停放”,并将被安装在离地面7英尺的地方。

由于距离较近,参与该项目的学生必须采取预防措施,他们必须穿全白色的衣服来反射光线,并佩戴焊接式护目镜来保护眼睛。

阿伦斯相信这样的设计可以快速生产空间加热用的热水和电网用电,价格在今天是有竞争力的,不像传统的光伏系统,对基负载发电来说仍然太贵了。他说:“在阳光地带,我们的天线可以产生大约10,000峰值功率的热量和3,500峰值功率的电力。”如果大量部署,这种系统将带来巨大的不同:“一平方米的浓缩器每年相当于一桶石油,”他说。

“它的设计寿命很长——我们希望在良好的维护下,它们可以使用30年以上——而且可以在发展中国家用最少的工具进行本土制造,”阿伦斯说。“我们想做一些病毒式传播的东西,在世界各地被广泛采用。”

2008年5月8日发布

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