EEE Spectrum網(wǎng)站發(fā)表文章：The Top 10 Energy Stories of 2024 （2024年十大能源故事），介紹IEEE Spectrum 最受讀者歡迎的2024年能源新聞故事：
想象一個巨大的太陽能電站在軌道上運(yùn)行，收集未過濾、不間斷的陽光，并將千兆瓦的能量傳輸?shù)降厍蛏?。這個概念被稱為太空基太陽能，是一個宏大而誘人的想法，工程師和政府機(jī)構(gòu)已經(jīng)花費了大量的時間試圖弄清楚如何實現(xiàn)它。畢竟，我們?yōu)槭裁床粐L試在陽光永遠(yuǎn)照耀的地方安裝太陽能板呢？5月，最近從歐洲航天局（ESA）退休的Henri Barde提供了一長串理由，讓我們暫時還是腳踏實地，不要將太陽能電站送入太空。2. 核聚變的全新構(gòu)想：現(xiàn)成的恒星器仿星器（stellarator）是一種看起來和聽起來一樣奇幻的機(jī)器。它的目的是通過融合原子核來復(fù)制恒星的物理過程，從而產(chǎn)生無限的聚變能源。這些機(jī)器通常是巨大的、觸手狀的裝置，需要數(shù)十億美元和數(shù)十年的時間來建造。但普林斯頓等離子體物理實驗室（PPPL）的研究人員在不到一年的時間里，僅用64萬美元就建造了一個。它放在桌面上，是用3D打印和現(xiàn)成的部件建造的。_ Spectrum_ 特約編輯Tom Clynes訪問了PPPL，深入介紹了世界上最不起眼的仿星器是如何工作的，以及它如何激發(fā)了兩家聚變能源創(chuàng)業(yè)公司的成立。
3. 聚變技術(shù)在地?zé)崮茉撮_發(fā)的應(yīng)用如果我們能夠鉆得足夠深，我們可以從地球地殼中獲取大量的地?zé)崮堋?月，《Spectrum》介紹了麻省理工學(xué)院的一個衍生公司正在測試一種潛在的解決方案：使用一種叫做回旋管的機(jī)器，通過向巖石發(fā)射強(qiáng)大的微波來將其氣化。這項技術(shù)已在核聚變實驗中用于加熱和控制等離子體，麻省理工學(xué)院衍生的Quaise Energy公司正在將其適應(yīng)于鉆探至地球地殼20公里深處。目前，最深的人造洞位于西伯利亞地表下12,262米，鉆探了近20年。如何管理來自太陽能和風(fēng)電場的多余電網(wǎng)規(guī)模能源？根據(jù)發(fā)表在《IEEE能源管理交易》上的一項研究，答案是氫儲存。它在規(guī)模、成本和適用性方面擊敗了壓縮空氣和四種類型的儲能技術(shù)。該研究表明，如果德國在全國范圍內(nèi)擴(kuò)大在可再生能源工廠使用氫儲存，成本將降低約60%。15多年來，可再生能源愛好者一直在期待鈣鈦礦太陽能電池的到來，它們能夠比現(xiàn)有的技術(shù)如基于硅的、碲化鎘和銅銦鎵二硒化物更有效地轉(zhuǎn)換太陽能。制造商多年來一直表示商業(yè)化即將到來，但到了2024年3月，還沒有公司交付。部分問題是鈣鈦礦制造商沒有使用開發(fā)它們的小型實驗室相同的制造技術(shù)，牛津光伏公司在9月宣布了第一批鈣鈦礦的發(fā)貨，但大規(guī)模商業(yè)化仍然不確定。隨著越來越多的可再生能源發(fā)電和儲能被添加到電網(wǎng)中，運(yùn)營商必須越來越多地依賴一個關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施：并網(wǎng)型逆變器。這些設(shè)備將直流電轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)兼容的交流電，并允許電池、太陽能光伏和風(fēng)力渦輪機(jī)連接到電網(wǎng)。在美國國家可再生能源實驗室的Benjamin Kroposki和Andy Hoke寫道，在夏威夷的考艾島上，它們阻止了一場災(zāi)難。如果一個地區(qū)要實現(xiàn)可再生能源目標(biāo)，必須增加使用并網(wǎng)型逆變器。7. 短暫的聚變突破面臨嚴(yán)峻現(xiàn)實2022年12月，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）透露，它產(chǎn)生了一個聚變反應(yīng)，產(chǎn)生的能量超過了啟動它所需的能量。今年2月，《物理評論快報》上發(fā)表的一篇論文最終證實了LLNL的聲明。它還詳細(xì)描述了使這一短暫聚變成為可能的復(fù)雜工程和精心準(zhǔn)備的編排，并強(qiáng)調(diào)了未來的巨大工作。2024年能源領(lǐng)域最大的趨勢之一是大型科技公司突然爭奪核能。Meta、亞馬遜、谷歌和微軟都宣布了為未來AI運(yùn)營和數(shù)據(jù)中心確保核能的雄心勃勃的交易。亞馬遜在3月開始了一連串的公開聲明，當(dāng)時它買下了位于賓夕法尼亞州核電站旁邊的數(shù)據(jù)中心，期望能夠直接從電廠購買大量。但監(jiān)管機(jī)構(gòu)后來以開創(chuàng)性的舉動拒絕了亞馬遜的提議。9. 垂直面板讓太陽能和農(nóng)業(yè)共存太陽能農(nóng)場的一個缺點是它們可能占用其他肥沃的農(nóng)田。但德國初創(chuàng)公司Next2Sun的垂直太陽能板與農(nóng)作物一起工作。這些雙面模塊從板的兩側(cè)收集陽光，特別是在早晨和傍晚太陽低時特別有效。過去三十年，研究人員在鋰離子電池上取得了巨大的改進(jìn)，但主要是在鋰金屬氧化物正極方面。相比之下，它們的石墨陽極基本上保持不變，盡管硅是一個有前景的替代品。今年，幾家汽車制造商和硅陽極初創(chuàng)公司合作將硅放入電池單元，希望制造出續(xù)航里程更長、充電更快、更實惠的電動汽車。
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