今年3月份，美国能源部(DOE)宣布将拨款1.3亿美元(约合人民币8.7289亿元)用以推进创新型太阳能项目的初期研发。
其中光热发电领域拨款约3000万美元，用以研究包括可显著降低制造成本的新材料和技术，以及新的能源存储技术，并开发可使太阳岛实现全自动化运作的解决方案.
这项举措旨在确保光热发电可在任何时间或季节提供电力，并实现DOE制定的在2030年前光热电站(储热时长≥12小时)发电成本降至5美分/kWh的目标。
目前，DOE已公布了光热领域确认获拨款支持的项目名单，分别是：
储热相关
① 亚利桑那州立大学
项目名称：适用于先进热力循环的低成本短期/长期热化学和化学储能
地点：亚利桑那州坦佩
美国能源部奖励金额：330万美元
分担费用：80万美元
项目摘要：该项目旨在将多个热化学储能组件集成到光热发电系统设计中，使系统可以兼具短期与长期的储能功能。这些组件将采用可以与超临界二氧化碳热力循环进行集成的设计。该团队将进行技术经济性分析，以改善光热发电系统的设计和运行，并确保全年的能源可分配性。
② 密歇根州立大学
项目名称：可实现长期储能的固态太阳能热化学燃料
地点：密西根州东兰辛
美国能源部奖励金额：200万美元
分担费用：50万美元
项目摘要：密歇根州立大学及其合作伙伴将开发一种低成本，零排放的固态燃料，这种燃料可用以短期或长期储能，且不会对环境造成伤害。当无需进行太阳能储存时，其可贮存于容器中。这种新型燃料在长期及大容量使用条件下颇具经济竞争力。
③ 国家可再生能源实验室
项目名称：利用工业副产品的经济高效，高温，显热储能的环境设计
地点：科罗拉多州戈尔登
美国能源部奖励金额：170万美元
分担费用：40万美元
项目摘要：该项目将设计一种经济有效的结构，用于使用复合混凝土的储罐，以帮助实现15美元/千瓦时的储热成本。该团队还将通过开发一种新的复合陶瓷材料来提高储罐内部绝热材料的机械强度和热稳定性，这种复合陶瓷材料中的空心层是小且轻盈并填充有气体的二氧化硅或氧化铝空心球，可防止盐渗入。
④ SUNVAPOR
项目名称：应用于太阳能工业蒸汽领域的低成本缓冲存储罐
地点：加利福尼亚利佛摩
美国能源部奖励金额：250万美元
分担费用：250万美元
项目摘要：该项目将展示如何使用通常用于存储液化石油气的巨大储罐来积累和存储太阳能产生的蒸汽，以及如何将该蒸汽用于制造过程。由于压水堆的低成本以及在高于100℃的温度下运行的能力，该技术应具有成本效益。此外，项目团队将调整储罐的尺寸，以实现低成本的太阳能热能存储，并且太阳能蒸汽将能够用于各种工业应用中。
材料与生产
① BRAYTON ENERGY
项目名称：高级二氧化碳换热器中高强度镍合金薄板的蠕变和疲劳特性
地点：新罕布什尔州汉普顿
美国能源部奖励金额：70万美元
分担费用：20万美元
项目摘要：Brayton Energy和Oak Ridge国家实验室将研究薄板镍合金740H和282的蠕变行为(在机械应力下变形的趋势)，以了解它们是否可以延长光热电站中超临界二氧化碳(CO2)换热器的寿命。该研究将提供用于建造换热器的金属的结构特征的有关信息，并确定换热器组件的厚度。
② CERAMIC TUBULAR PRODUCTS
项目名称：适用于高于700℃的光热发电液体通路的高温碳化硅复合材料吸热器组件
地点：弗吉尼亚州林奇堡
美国能源部奖励金额：190万美元
分担费用：50万美元
项目摘要：该项目团队将为集中式太阳能热电厂(CSP)中的熔融氯盐和液态钠吸热器开发碳化硅复合吸热管。该管在高温下具有优于金属合金的热机械性能和耐腐蚀性。且寿命更长，从而提高了光热发电系统的性能。
③ ECHOGEN POWER SYSTEMS
项目名称：适用于基于二氧化碳的动力循环和储能系统的高级压缩机
地点：俄亥俄州阿克伦
美国能源部奖励金额：440万美元
分担费用：110万美元
项目摘要：该项目将开发一种用于超临界二氧化碳动力循环和储能系统的大型，低成本，单轴压缩机，以改善光热发电系统的性能。常规压缩机系统具有多个轴，但是机械效率较低且成本较高。该小组将在圣母大学的测试设施中建造和测试该压缩机原型。
④ 通用电气公司，通用电气公司研究中心GE Research
项目名称：减少超临界二氧化碳光热发电系统资本成本的近终型热等静压机制造方式
地点：纽约州尼斯卡尤纳
美国能源部奖励金额：250万美元
分担费用：60万美元
项目摘要：GE Research将通过高温挤压金属粉末，为光热电站制造先进的超临界二氧化碳动力循环结构。这一工艺预计可将相关部件制造成本减少一半以上，并将增强美国在先进制造和高效发电方面的作用。
⑤ 国家可再生能源实验室
项目名称：用于Gen3 CSP的高级制造部件，子组件及其焊接件的热机械行为
地点：科罗拉多州戈尔登
美国能源部奖励金额：200万美元
分担费用：50万美元
项目摘要：该项目将制定策略，以防止在第三代聚光太阳能(Gen3 CSP)系统中与熔融氯化物接触的管道和其他金属表面发生腐蚀。该团队将探索换热器等组件以及管道材料包层的先进制造技术。该技术可延长光热发电组件和设备的使用寿命。
⑥ 橡树岭国家实验室
项目名称：用于CSP涡轮机械新型自润滑高效刷式密封的垂直排列的碳纳米管阵列
地点：田纳西州橡树岭
美国能源部奖励金额：140万美元
分担费用：40万美元
项目摘要：在超临界二氧化碳光热发电系统中，金属刷式密封可以防止涡轮机内部能量泄漏，但是该项目将在灵活的基础上开发新的可伸缩式密封刷，提高密封的效率和耐用性。该密封件将由垂直排列的碳纳米管阵列制成，并使用化学气相沉积工艺而无需催化剂。该项目旨在提高涡轮机效率，并将制造成本降低至少一半。
⑦ 普渡大学
项目名称：耐氧化，耐热机械的陶瓷复合换热器
地点：印第安那州西拉斐特
美国能源部奖励金额：350万美元
分担费用：90万美元
项目摘要：该项目团队将开发具有成本效益的陶瓷复合材料主换热器，该换热器具有超强的抵抗超临界二氧化碳及熔盐腐蚀的能力，并且不会在高达800℃的温度下变形或破裂。这些换热器较传统换热器使用寿命更长，并能提高光热电站系统的运行效率和使用寿命。
⑧ 圣地亚哥国家实验室
项目名称：高温防冻防漏熔盐阀
地点：新墨西哥州阿尔伯克基
美国能源部奖励金额：200万美元
分担费用：50万美元
项目摘要：该项目团队将开发一种坚固的熔盐阀，该阀门可减轻光热发电系统中高达750℃工作温况下的泄漏和冻结问题。该设计将使用适合于不同阀门类型的被动和主动热管理策略。这将确保阀门能在高温下长期运行，确保系统使用寿命延长至30年，并减少因冻结和停机而造成的运行和管理负担。
光热发电太阳岛自动化
① 亚利桑那州立大学
项目名称：用于自主检测太阳岛及吸热器的偏振丈量成像系统
地点：亚利桑那州坦佩
美国能源部奖励金额：200万美元
分担费用：50万美元
项目摘要：该项目将开发使用偏振测量的成像系统，该系统用于测量光线如何对齐或偏振。与传统的光学测量相比，偏振的测量具有更高的灵敏度。成像系统将足够小，可以连接到无人机，并可用以评估光热发电集热器系统的性能。其也可以安装到塔式光热电站的中央塔上。 自主成像可以检测到镜面的损坏和污染，并减少反射镜对准误差，从而提高效率。
