太阳可以提供无限量的能量, 但是有一个主要的缺点, 就是在晚上大约有半天时间, 依赖太阳能的设施和设备必须关闭或储存额外的能源, 而且这一过程对于集中太阳能 (CSP) 发电厂具有特别的破坏性. 现在, 德国航空航天中心的科学家已经测试了一种称为CONTISOL的太阳能反应堆概念, 该概念还包含一个热能储存系统, 以便日夜运行.
虽然光伏系统从光线中获取能量, 但CSP系统却能够从太阳获取热量. 这通常采用由一系列反射太阳光的中央塔上接收器组成的设施形式, 该中央塔使用热来触发热化学反应. 这可能涉及将水转化为蒸汽以运行涡轮机, 或者在CSP参与情况下, 通过将水蒸汽分解成其成分来产生氢气. 为此, 反应器需要达到800℃和900℃ (1472℉和1652℉) 之间的温度. 当太阳照耀时, 这一切都很好, 但每晚夜间12小时黑暗, 系统冷却, 浪费时间和热量, 因为反应堆必须每天早晨回暖.
CONTISOL概念旨在解决这个问题. 白天, 阳光加热了两套充满从外部吸入空气的舱室. 一旦炽热, 一个腔室中的空气被输送到反应器中以触发热化学反应产生氢气, 而另一个腔室仅存储能量. 一旦太阳下山, 系统可以将热空气从储存室中吸出, 并继续在反应堆中使用. '太阳能反应堆在过去遇到了一个问题, 那就是当你没有太阳, 或者甚至没有云时, 你在夜间做什么, ' 描述CONTISOL测试运行的论文的主要作者Justin Lapp说. '所以CONTISOL的主要想法是将两个反应器组合在一起, 一个是阳光直接进行化学处理, 另一个是储存能量, 在化学通道中, 材料的高温驱动化学反应, 这些通道内的产品会产生反应物, 空气通道中的冷却空气会排到前面, 热空气会从背面排出. '
为了测试该系统, 德国航空航天中心的一个团队在模拟太阳的热量下建立了一个小型原型. 该器件能够在850℃的温度和5 kW的功率下成功运行. 总体来说这相当低, 但目标是测试反应堆的可行性, 并且这将被扩大用于商业用途.
