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2019-12-02 AI相助,太陽熱能重大突破.....亨立彈簧五金、精密彈簧、彈簧、彈片、彈片鋼圈、彈扣、彈扣成型彈簧、壓簧、壓縮彈簧、拉簧、拉伸彈簧

 

AI相助,太陽熱能重大突破

 
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民報新聞

用 AI 控制反射鏡,產生「超過 1000 度」的太陽能高溫。為了對抗全球暖化,人類正積極研發各種零碳排放的綠能,但它們有個限制:溫度不夠高,雖然可以發電,但無法用於水泥、玻璃、鋼鐵製造等重工業。然而重工業是碳排大戶,光是水泥製造,就產生全球 7% 的二氧化碳。

 

然而,美國新創赫利奧根(Heliogen)公司透過 AI控制反射鏡陣列,調整反射鏡陣列的角度,讓太陽能量集中在一個小點,產生超過攝氏 1,000 度的高溫,大約是太陽表面溫度(5500度)的四分之一,可用於水泥、鋼鐵、玻璃製造,有望讓重工業達到「零碳排」目標。赫利奧根獲得比爾蓋茲的投資。

 

光電與太陽能熱電

目前人類有兩種使用太陽能的方式。最常見的,就是透過太陽能板(光伏或光電),藉由光電效應,將太陽能直接轉換成電能,提供民生、交通、工業用電。另外一種是聚光太陽能發電(Concentrated solar power,CSP),藉由反射鏡陣列,將太陽能集中在一個點,產生高溫,用於發電、工業製造與石油開採。

 

傳統的太陽能利用屋頂的面板來捕獲太陽的能量,而傳統的太陽能則與之不同,赫利奧根正在改善所謂的集中太陽能。這項使用鏡子將太陽光反射到單個點的技術並不是什麼新技術。過去,集中式太陽能已用於發電,並以某種有限的方式為工業產生熱量。它甚至在阿曼用於提供石油鑽探所需的動力。問題在於,過去集中式太陽能,無法獲得足夠高的溫度來製造水泥和鋼鐵。

 

利用人工智慧解決氣候危機

赫利奧根也是採用聚光是太陽能技術,但赫利奧根導入 AI,藉由 AI 控制反射鏡陣列,讓系統學習最佳反射角度,因此太陽能更集中,產生超過攝氏 1,000 度的高溫,打破過去的溫度極限,也意味著人類能將太陽能導入水泥、鋼鐵、玻璃製程,讓這些產業達到零碳排的目標。水泥用於製造房屋,醫院和學校所需的混凝土。根據美國EPA,這些行業占全球排放量的五分之一以上。

 

除了重工業製造,赫利奧根的技術也可用於生產氫氣等燃料。赫利奧根的技術不僅能降低重工業的碳排放,還能夠降低製造成本。赫利奧根的創辦人暨 CEO Bill Gross 表示,這是工業界的「聖杯」。這也是吸引比爾蓋茲投資的原因。比爾蓋茲表示,很高興能夠成為 Bill Gross 的早期投資者,赫利奧根可產生高溫,有望取代化石燃料的地位。

 

不費吹灰之力

除了用於生產鋼鐵和水泥,赫利奧根的高溫也可用於生產氫燃料。赫利奧根認為,該技術最終可產生攝氏 1,500 度的高溫,便能分解二氧化碳和水分子,產生氫氣等完全燃燒燃料,提供車輛與飛機使用,讓交通載具零碳排。

 

然而,赫利奧根現階段最大的問題,就是太陽能受到天氣與時間限制,不是 24 小時,365 天都可採用的能源;但水泥、鋼鐵產線需要全年無休運轉。赫利奧根的發言人表示,會採用儲能系統解決該問題。

 

赫利奧根的另一項挑戰,是說服製造業放棄化石燃料並採用太陽能。相較於化石燃料,或許赫利奧根的最大賣點,就是太陽能「免費」。它最大的賣點是,與煤,石油和天然氣等化石燃料不同,陽光是免費的。而且赫利奧根認為,由於它依賴於AI,因此它的技術已經比礦物燃料經濟了。唯一的競爭方法,就是在材料的使用方法上要非常聰明。通過使用軟體,就能夠做到這一點。只不過工廠需要面對太陽能不穩定的問題。

 

用技術應對氣候變化

赫利奧根的創始人說:「我們在電力系統中部署清潔能源方面取得了長足的進步」。「但電力僅占全球能源需求的不到四分之一。赫利奧根代表著技術上的飛躍,可以滿足另外75%的能源需求:將化石燃料用於工業生產和運輸。利用低成本,超高溫的工藝加熱,我們有機會為解決氣候危機做出有意義的貢獻。」

 

大量清潔,無碳,高熱和巨電。一旦企業投資了該技術,它實際上是免費的。赫利奧根面臨的另一個障礙是太陽,因為太陽並不總是發光。這意味著赫利奧根將不得不開發系統來存儲多餘的能量,直到需要它再輸出。雖然還需要大量的土地投資,該系統可以佔用數英畝的土地。可是,他們有機會為解決氣候危機,做出有意義的貢獻。七年前Sunrise CSP碟式濃縮器,使用500平方米的集熱器,達到2000攝氏度以上溫度,這些類型的熱能太陽能電站之所以出色,是因為它們提供了可在許多應用中使用的高等級高溫能源。過去也有太陽能發電廠,每年殺死6000多隻,飛入光束集中能量的鳥類,值得注意。

 

太陽能股票面臨來自赫利奧根的最大風險

太陽能股票面臨著赫利奧根技術帶來的最大風險。迄今為止,大部分太陽能發電都是通過面板完成的,其效率遠低於赫利奧根的技術。此外,赫利奧根系統更適合大規模發電,使其成為更好的選擇。根據美國能源信息署(Energy Information Administration,EIA)的預測,未來五年太陽能發電量將增加50%,因此赫利奧根會有很多機會證明自己。風險最大的兩家公司是SunPower(SPWR)和First Solar(FSLR)。這些公司是全球兩家最大,最成功的太陽能電池板製造商。

 

傳統的電力公司也面臨風險。今年,太陽能農場的運營成本首次低於燃煤電廠,這標誌著該行業的一個重大轉折點。EIA稱,明年新發電量的60%以上將是太陽能。赫利奧根技術的出現將加速這一趨勢。

 

總之,聚光太陽能發電的技術已久,但赫利奧根採用 AI,讓該技術的性能提升,並達到重工業的製造門檻。或許赫利奧根的技術仍需一段時間才會商用,但這讓我們看到新能源的曙光:重工業需要高溫環境,人類成功使用綠能創造高溫環境,讓無碳重工業有望實現。赫利奧根的一位發言人告訴,該技術現已上市,預計 2020年將首次進行商業部署。 專欄屬作者個人意見,文責歸屬作者,本報提供意見交流平台,不代表本報立場。


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