有數(shù)據(jù)表明，世界上約90％的能源使用涉及熱量的產(chǎn)生或控制。美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室研究人員在《能源》雜志上發(fā)表的《太陽(yáng)能工業(yè)過(guò)程熱：美國(guó)技術(shù)、分析方法和潛在應(yīng)用的回顧》一文指出，太陽(yáng)能光熱和光伏電加熱，可以滿足熱應(yīng)用所需的各種溫度。而工業(yè)過(guò)程熱的很多能源用途可能非常適合太陽(yáng)能技術(shù)，將太陽(yáng)能技術(shù)融入工業(yè)部門(mén)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)脫碳，還可以提高工藝加熱效率，節(jié)省供熱生產(chǎn)成本。

阿聯(lián)酋有望成為世界上第一個(gè)利用太陽(yáng)能生產(chǎn)鋁的國(guó)家

據(jù)外媒報(bào)道，近日，迪拜電力和水務(wù)局(Dewa)和阿聯(lián)酋EGA鋁業(yè)宣布了一個(gè)新的全球里程碑事件——Dewa每年將從Mohammed bin Rashid Al-Maktoum太陽(yáng)能公園為EGA的鋁冶煉廠提供56萬(wàn)兆瓦時(shí)的太陽(yáng)能電力，第一年將足以生產(chǎn)40000噸鋁，并且有可能實(shí)現(xiàn)大幅擴(kuò)張。EGA鋁業(yè)將太陽(yáng)能鋁的新產(chǎn)品命名為CelestiAL。據(jù)悉，EGA從迪拜電網(wǎng)獲取太陽(yáng)能的過(guò)程將通過(guò)使用國(guó)際可再生能源認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤和追蹤，確保EGA鋁業(yè)用于生產(chǎn)Celesti鋁的能源來(lái)自太陽(yáng)能。這個(gè)項(xiàng)目將使阿聯(lián)酋成為世界上第一個(gè)利用太陽(yáng)能生產(chǎn)鋁的國(guó)家。

Dewa總經(jīng)理兼首席執(zhí)行官兼EGA副主席SaeedMohammed Al Tayer表示：“Dewa和EGA鋁業(yè)這一項(xiàng)目，印證了我們堅(jiān)定地致力于實(shí)現(xiàn)2050年迪拜清潔能源戰(zhàn)略的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)能源多樣化。到2050年，迪拜75%的能源生產(chǎn)能力來(lái)自清潔能源。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，我們啟動(dòng)了許多倡議和項(xiàng)目，最著名的是Mohammed bin Rashid Al-Maktoum太陽(yáng)能公園，這是世界上最大的單站點(diǎn)太陽(yáng)能項(xiàng)目；到2030年，其容量將達(dá)到5000兆瓦。太陽(yáng)能園區(qū)項(xiàng)目采用太陽(yáng)能光伏和太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)。”

他補(bǔ)充說(shuō)：“迪拜一直努力減少碳減排。迪拜2019年的碳排放量減少了22%，超過(guò)了迪拜碳減排戰(zhàn)略設(shè)定的目標(biāo)（到2021年將碳排放量減少16%）?！?/p>

EGA鋁業(yè)的首席執(zhí)行官Abdulnasser Bin Kalban說(shuō)：“鋁是一種輕量、堅(jiān)固和無(wú)限可回收的金屬，這些特性意味著作為一種材料，它在可持續(xù)未來(lái)的發(fā)展中扮演著至關(guān)重要的全球角色。所以鋁制造的可持續(xù)性也很重要。阿聯(lián)酋對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行了大量投資，這為鋁冶煉的規(guī)?；媚芴峁┝嘶A(chǔ)。阿聯(lián)酋生產(chǎn)的太陽(yáng)能鋁CelestiAL對(duì)全球行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)偉大的里程碑?！?/p>

近年來(lái)，用太陽(yáng)能為重工業(yè)提供動(dòng)力也逐步從實(shí)驗(yàn)室走到產(chǎn)業(yè)化，特別是在水泥、鋼鐵，鋁和制氫等行業(yè)。聚光太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)將在該領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。

2020年11月，美國(guó)清潔能源公司HelioHeat技術(shù)被納入《時(shí)代》2020年最佳發(fā)明獎(jiǎng)之列。Heliogen高溫太陽(yáng)能技術(shù)可以在一系列工業(yè)過(guò)程中，以較低的成本用太陽(yáng)能替代化石燃料。Heliogen開(kāi)發(fā)出一項(xiàng)無(wú)碳、超高溫供熱產(chǎn)品-HelioHeat，可以降低水泥、鋼鐵、電力和氫氣等生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放，該技術(shù)因而被《時(shí)代》列入“可持續(xù)性”技術(shù)類(lèi)別。

Heliogen利用獨(dú)特的先進(jìn)計(jì)算機(jī)視覺(jué)軟件開(kāi)發(fā)了一種集中式太陽(yáng)能解決方案，可以精確調(diào)校鏡子，以前所未有的精度將陽(yáng)光反射到單個(gè)目標(biāo)上。早在2019年，Heliogen宣布已在加利福尼亞州蘭開(kāi)斯特的電站應(yīng)用其技術(shù)，可達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的1000℃。這一進(jìn)步使Heliogen能夠產(chǎn)生無(wú)碳的超高溫?zé)崮埽℉elioHeat），從而取代了水泥、采礦和其他工業(yè)過(guò)程中對(duì)化石燃料產(chǎn)生的熱能需求。因此，用于工業(yè)過(guò)程脫碳的聚光太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)也被公認(rèn)為是本年度可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的頂級(jí)創(chuàng)新之一。

全球首次應(yīng)用太陽(yáng)能光熱+碳捕捉技術(shù)打造水泥生產(chǎn)線

2020年11月，全球主要水泥生產(chǎn)商CEMEX與瑞士初創(chuàng)企業(yè)Synhelion合作，開(kāi)發(fā)全球首個(gè)使用高溫太陽(yáng)能技術(shù)零排放生產(chǎn)水泥的系統(tǒng)。

CEMEX和Synhelion項(xiàng)目首次嘗試碳捕捉+太陽(yáng)能熱利用組合技術(shù)。按照雙方計(jì)劃，1MW的試驗(yàn)系統(tǒng)將于2022年底前投入使用。據(jù)Ambrosetti介紹，雙方最初的設(shè)想是建設(shè)一個(gè)1MW的熱利用系統(tǒng)，將配置185平方米的太陽(yáng)能定日鏡場(chǎng)。當(dāng)然，這是一個(gè)非常小的、用于試驗(yàn)的系統(tǒng)。如果匹配商業(yè)化運(yùn)行的水泥廠，未來(lái)將建設(shè)150MW以內(nèi)的商業(yè)化熱利用系統(tǒng)。

以陶瓷顆粒為介質(zhì)的塔式光熱發(fā)電為意大利面食廠供能

目前，德國(guó)航空航天中心（DLR）的研究人員正與國(guó)際伙伴合作共同研發(fā)歐盟項(xiàng)目——用于柔性能源系統(tǒng)的高存儲(chǔ)密度光熱發(fā)電項(xiàng)目（HiFlex）。

該項(xiàng)目采用陶瓷顆粒作為傳儲(chǔ)熱介質(zhì)塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)，使用DLR吸熱器作為塔式光熱發(fā)電試點(diǎn)項(xiàng)目的核心組件，為全球最大的面食生產(chǎn)商Barilla提供不間斷可調(diào)度能源。據(jù)悉，DLR吸熱器于2021年交付意大利后，該太陽(yáng)能光熱發(fā)電項(xiàng)目將開(kāi)始運(yùn)行。

950℃高溫，太陽(yáng)能熱可用于氧化鋁煅燒

2020年8月，澳大利亞研究人員首次展示了一種約在950℃的溫度下進(jìn)行，用于煅燒氧化鋁的新型太陽(yáng)能反應(yīng)器，并將利用太陽(yáng)能進(jìn)行氧化鋁精煉這一技術(shù)用于商業(yè)化。

文章指出，研究人員在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模上表明，在這種高溫太陽(yáng)煅燒爐中進(jìn)行3秒鐘即可實(shí)現(xiàn)高達(dá)96％的良好轉(zhuǎn)化率，而無(wú)需預(yù)熱過(guò)程。這表明通過(guò)預(yù)熱-良好的轉(zhuǎn)化率進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化使用，在技術(shù)上是可行的。另外，使用太陽(yáng)能本身還可避免燃燒天然氣引起的燃燒產(chǎn)物污染，更有利用于改善氧化鋁的質(zhì)量。