比尔盖茨投资的这家光热创企正加快发力工业蒸汽、水泥无缝钢管、制氢市场

　Heliogen——这家获得比尔盖茨投资撑持的草创光热手艺企业正在快速成长，近日该公司创始人Bill Gross向媒体介绍了市场拓展打算，估计本年将把该手艺应用于工业蒸汽市场，来岁完成与水泥和无缝钢管出产手艺集成，2022年前实现操纵太阳能聚光集热手艺制氢。Heliogen自客岁11月份横空出生避世，并向外界发布公司聚光集热手艺实现了冲破性进展——贸易规模聚光集热系统工作温度跨越1000℃。截至今朝，已有多个行业的潜在客户自动与Heliogen紧密亲密接触，部门合作意向即将告竣。图：位于美国加州Lancaster的Heliogen定日镜系统(由400面单个面积1.5㎡的定日镜构成，地面笼盖率33%，总占地面积1800㎡)据Bill Gross介绍，Heliogen的“贸易化”意味着其较高的工作温度可与工业级要求的系统功率(250至400千瓦)有用连系，而该公司的方针是尽快将可应用的工业级系统功率提高到1MW到10MW尺度。01“三步走”市场开拓思绪按照Bill Gross打算，将来Heliogen手艺将先后应用在工业蒸汽、水泥等加工出产、水分手制氢等市场。工业蒸汽方面，Bill Gross暗示，自客岁11月份公开该手艺细节以来，已有跨越1000名潜在客户与Heliogen联系，此中有一些客户只是想让太阳能蒸汽用于一个工业过程，我们可以顿时卖给他们。同时还有良多潜在客户但愿将Heliogen手艺与他们的出产流程进行整合，Heliogen本年将选择拥有较优光资本前提且工艺方面匹配的潜在客户签约并一路合作研发，尽快将该手艺与各行业伙伴出产流程有用连系。Bill Gross弥补说，年夜大都客户但愿天天24小时进行出产，这可以经由过程热存储实现，好比可以在耐火砖上通入太阳能集热器加热的空气或蒸汽来实现热量储存。水泥出产方面，今朝Heliogen手艺所实现的高温可以使包罗无缝钢管、玻璃、水泥在内的良多工业出产都可以采用太阳光能，从而年夜年夜削减温室气体的排放。无缝钢管的熔点在摄氏温度1500度摆布，玻璃的融程不跨越1000度，水泥的出产温度在1000多度。据悉，今朝水泥出产多在反转展转窑中进行，其碳排放占全球二氧化碳年排放量7%以上。Bill Gross暗示，聚光热能可用在水泥出产的步——煅烧过程中，在煅烧过程中，石灰石(碳酸钙)被加热到900-1000°C以除去二氧化碳并留下氧化钙。可有用替代化石燃料也是比尔盖茨愿意投资Heliogen的首要原因，比尔盖茨此前曾暗示：“用于制造水泥，无缝钢管和其他材料的工业过程所发生的排放量占总排放量的五分之一以上。这些材料在我们糊口中无处不在。若是要总体上实现零碳排放，我们还有良多工作要做。在寻找化石燃料替代物的过程中，Heliogen的手艺发生的高温是一项很有但愿的成长。”按照Heliogen方面设想，这个过程可以经由过程将石灰石经由过程输送带分批输送到塔顶，并以烘箱的形式加热来实现。另一种思绪则是将蒸汽加热到1000°C，并经由过程绝缘管道(只有10-20°C的温降)输送到地面直接用于加热材料或者用于对流加热器加热烤箱。Bill Gross透露，下一阶段将测验考试与相关客户一路将Heliogen手艺与水泥加工现实流程进行集成。至于制氢市场，Bill Gross暗示这是一个额外的挑战，因为它需要系统可以或许承受1500°C的温度，并且所制得氢气必需被压缩和运输。当该方针实现时，该手艺能将氢分子从水平分离出来，用于年夜规模出产氢气，转化为飞机、卡车等交通东西的燃料。今朝，操纵太阳能光伏发电(PV)对水进行电解制氢比拟甲烷重整制氢并无竞争力。可是，Bill Gross相信光热发电(CSP)将比PV更有用率，因为它直接操纵太阳的热量，而不是先将其转化为电能，并且这个过程可24小时持续进行。Bill Gross暗示公司的久远方针就是成为一家绿色氢能源公司。而在对于良多草创企业来说是浩劫题的资金方面，Heliogen则毫无压力，因为今朝已有比尔盖茨等一批知名企业家和投资机构入股。Bill Gross暗示：“我们的资金真的很丰裕，可以轻松地把该手艺一路推向市场。”02手艺焦点：基于“闭环”算法的主动定日镜校准系统Heliogen聚光手艺的首要冲破得益于其开辟的一种立异型、基于“闭环”算法的主动定日镜校准系统，该手艺道理被称为HelioMax，其操纵人工智能手艺、闭环节制系统与计较机视觉软件等来提高定日镜系统的精度，并高度聚拢反射光线，从而实现高温。系统运行时，吸热塔台上的摄像机指向整个镜像阵列，以每秒30帧的速度拍摄视频，计较机视觉用于阐发镜子边缘的位置和每个镜子的反射角，并对每个镜子的位置进行每秒30次的细小调整。每个镜子经由过程以太网毗连领受号令，并配有两个无刷电机(可实现低限度的维护)，以进行持续的小调整。图：设置装备摆设智能跟踪节制系统的定日镜Heliogen公司营业开辟和产物副总裁Fatimah Bello暗示：“因为闭环节制器可以校正开环节制器难以或不成能校正的非线性和其他制造缺陷，我们可以经由过程一个相对低成本的驱动系统实现高跟踪精度。”Bill Gross暗示：“我们所做的是找到一种更切确地移动镜子的方式，同时也消弭了初安装时切确定位定日镜的需要性，光线可以聚焦在直径为18英寸(460毫米)的篮球圈巨细的区域。”可高效精准聚光的能力还可以使系统成本年夜幅降低，因为即使配套低成本的定日镜系统，安装时不切确定位(安装费用可年夜年夜降低)，系统整体机能也可以达到优，并实现跨越1000℃的工作温度。Heliogen利用的反射镜是由通俗玻璃制成的，后背镀银，并用一层铜和一层室外用涂料来庇护镜子不受外界影响。原料玻璃只有3.2毫米厚——尽可能薄以获得年夜反射率，但厚度足以抵御冰雹。吸热器内部利用了耐火陶瓷，因而可以承受极高的工作温度。光束聚焦在陶瓷上，而加热过程中利用的任何介质或材料(如蒸汽或水泥)则位于陶瓷内部。图：运行中的Heliogen吸热器