Гелиоэлектростанции: Гелиоэлектростанции — Энергетика и промышленность России — № 2 (18) февраль 2002 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Гелиоэлектростанции — Энергетика и промышленность России — № 2 (18) февраль 2002 года — WWW.EPRUSSIA.RU

http://www.eprussia.ru/epr/18/1076.htm

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 2 (18) февраль 2002 года

Гелиоэнергетические программы приняты более чем в 70 странах — от северной Скандинавии до выжженных пустынь Африки.

Устройства, использующие энергию солнца, разработаны для отопления, освещения и вентиляции зданий, небоскрёбов, опреснения воды, производства электроэнергии. Такие устройства используются в различных технологических процессах. Появились транспортные средства с «солнечным приводом»: моторные лодки и яхты, солнцелеты и дирижабли с солнечными панелями. Солнцемобили, вчера сравниваемые с забавным автоаттракционом, сегодня пересекают страны и континенты со скоростью, почти не уступающей обычному автомобилю.

Концентраторы солнечного излучения

С детства многие помнят, что с помощью собирательной линзы от солнечного света можно зажечь бумагу. В промышленных установках линзы не используются: они тяжелы, дороги и трудны в изготовлении.

Сфокусировать солнечные лучи можно и с помощью вогнутого зеркала. Оно является основной частью гелиоконцентратора, прибора, в котором параллельные солнечные лучи собираются с помощью вогнутого зеркала. Если в фокус зеркала поместить трубу с водой, то она нагреется. Таков принцип действия солнечных преобразователей прямого действия.

Наиболее эффективно их можно использовать в южных широтах, но и в средней полосе они находят применение. Зеркала в установках используются либо традиционные — стеклянные, либо из полированного алюминия.

Технически концентрацию можно осуществлять с помощью различных оптических элементов- зеркал, линз, световодов и пр., однако при высоких уровнях мощности концентрируемого излучения практически целесообразно использовать лишь зеркальные отражатели.

Основным энергетическим показателем концентратора солнечного излучения является коэффициент концентрации, который определяется как отношение средней плотности сконцентрированного излучения к плотности лучевого потока, падающего на отражающую поверхность при условии точной ориентации на Солнце.

Концентрирующая способность реальных систем значительно ниже Кпред (Кпред = 46 160 ), но также определяется прежде всего геометрией концентратора и угловым радиусом солнечного диска.Существенно на неё влияет и отражательная способность зеркальной поверхности, особенно в случае многократных отражений.

Высокопотенциальные системы концентрации должны иметь конфигурацию, близкую к форме поверхностей вращения второго порядка- параболоида, эллипсоида, гипербалоида или полусферы.Только в этом случае может быть достигнута плотность излучения, в сотни и тысячи раз превышающая солнечную постоянную.

Наиболее эффективные концентраторы солнечного излучения имеют форму:

цилиндрического параболоида

параболоида вращения

плоско-линейной линзы Френеля.

Параболоидная конфигурация имеет явное преимущество перед другими формами по величине концентрирующей способности. Поэтому именно она столь широко распространена в гелиотехнических системах.

Оптимальный угол раскрытия реальных параболоидных концентраторов, в отличие от угла идеального параболоидного концентратора (45 град.) , близок к 60 град.

Солнечная энергия может непосредственно преобразовываться в механическую. Для этого используется двигатель Стирлинга ( двиг. внешнего сгорания, пример-паровоз). Если в фокусе параболического зеркала диаметром 1,5 м установить динамический преобразователь, работающий по циклу Стирлинга, получаемой мощности достаточно, чтобы поднимать с глубины 20 метров 2 куб.м. воды в час.

В реальных гелиосистемах плоско-линейная линза Френеля используется редко из-за ее высокой стоимости.

Первые попытки использования солнечной энергии на широкой коммерческой основе относятся к 80-м годам минувшего столетия.Крупнейших успехов в этой области добилась фирма Loose Industries (США). Ею в декабре 1989 года введена в эксплуатацию солнечно-газовая станция мощностью 80 МВт [5].

Здесь же, в Калифорнии, в 1994 году введено еще 480 МВт электрической мощности, причем стоимость 1 кВт/ч энергии — 7. ..8 центов. Это ниже, чем на большинстве традиционных станций. (Атомные станции США ~ 15 центов за 1КВт). В ночные часы и зимой энергию дает в основном газ, а летом в дневные часы — солнце. Фирма Loose Industries на солнечно-газовой электростанции в Калифорнии использует систему параболо-цилиндрических длинных отражателей в виде желоба. В его фокусе проходит труба с теплоносителем — дифенилом, нагреваемым до 350°С. Желоб поворачивается для слежения за солнцем только вокруг одной оси (а не двух, как плоские гелиостаты). Это позволило упростить систему слежения за солнцем.

Электростанция в Калифорнии продемонстрировала, что газ и солнце как основные источники энергии ближайшего будущего способны эффективно дополнять друг друга. Поэтому не случаен вывод, что в качестве партнера солнечной энергии должны выступать различные виды жидкого или газообразного топлива.

Наиболее вероятной «кандидатурой» является водород. Обратный процесс перевода энергии водорода в электроэнергию осуществляется особыми устройствами — топливными элементами.

Отсюда вывод: наиболее экономичная возможность использования солнечной энергии, которая просматривается сегодня, — направлять ее для получения вторичных видов энергии в солнечных районах земного шара. Полученное жидкое или газообразное топливо можно будет перекачивать по трубопроводам или перевозить танкерами в другие районы.

Получение водорода

При электролизе, тем не менее, большая часть электроэнергии теряется в виде тепла при протекании тока через электролит. В установках, работающих по этому принципу, для получения одного кубометра водорода требуется 4…5 киловатт-часов электроэнергии, что довольно дорого — производство эквивалентного по теплотворной способности количества бензина обходится втрое дешевле. Между тем, многие беды в районах газоносных месторождений связаны с выбросами сероводорода или продуктов его переработки в атмосферу. Сероводород часто до сих пор считается вредной примесью, в связи с чем можно вспомнить историю бензина в начале ХIХ века. Прежде всего из нефти — «земляного масла», как ее тогда называли, стали выделять очищенные продукты — научились получать керосин и бензин. Керосин нашел применение сразу с появлением керосиновой лампы. Судьба бензина оказалась более сложной. На протяжении почти ста лет эта легковоспламеняющаяся жидкость была одним из опаснейших отходов нефти. Бензина с каждым годом становилось все больше, и от него все труднее было избавляться. К началу ХХ века вес уничтожаемого бензина исчислялся сотнями тысяч тонн в год. Объявлялись конкурсы — кто найдет лучший способ уничтожения отходов. Только изобретение двигателя внутреннего сгорания открыло реальную область применения бензина.

Сейчас в промышленности в лучшем случае сероводород окисляют кислородом воздуха по методу Клаусса, разработанному еще в прошлом веке, и получают при этом серу, а водород связывается с кислородом. Недостаток этого, кстати, весьма дорогостоящего процесса очевиден: из сероводорода извлекают только серу, а водород переходит в воду. Поэтому проводились эксперименты по диссоциации сероводорода в плазме, чтобы на одной стадии получать два продукта: водород и конденсированную серу. Для этого сероводородную плазму заставляют вращаться с околозвуковой скоростью. Образующиеся в плазмотроне частицы серы выносятся при этом из объема реакции за время, недостаточное для осуществления обратной реакции.

Центробежный эффект позволяет добиться значительного отклонения плазмохимической системы от термодинамического равновесия и снизить энергозатраты на получение кубометра водорода до десятков ватт. Такой водород оказывается дешевле электролизного примерно в 15 раз, и его уже можно широко использовать в энергетике и в промышленности.

Также читайте в номере № 2 (18) февраль 2002 года:

• В Мосгордуме состоялось организационное собрание комиссии по городскому хозяйству и коммунальной реформе

  22 января в Московской городской думе состоялось организационное собрание комиссии по городскому хозяйству и коммунальной реформе.

  В состав комиссии вошли 15 депутатов. На заседании были избраны председатель комиссии и его заместитель. Им…

• США: Энергобиржа ICE обработает европейские контракты в середине года

  Торговая площадка Intercon-tinental Exchange (ICE) начала оформлять сделки с европейскими контрактами на электроэнергию к середине этого года. Об этом, по сообщению Reuters, объявила на пресс-конференции в Лондоне вице-президент ICE Стефани Трабиа (Stephanie Trabia). …

• Новая технология сварки

  При изготовлении сварных конструкций из алюминиевых сплавов в аэрокосмической технике наибольшее распространение получил способ дуговой сварки неплавящимся вольфрамовым электродом на переменном токе в защитном газе аргоне. Этот спосо…

• 15 уголовных дел

  Пресс-конференцию, посвященную итогам 2001 года, провел начальник Управления налоговой полиции по Ивановской области Юрий Шалаков. По его словам, экономические показатели отчетного периода свидетельствуют о том, что идет процесс стабилизац.

  ..

• Бывший директор Enron: «а я ничего не знал»

  Скандалы вокруг банкротства американской энергетической компании Enron продолжаются. Банкротство стало полной неожиданностью для большинства аналитиков на рынке: они до последнего момента рекомендовали покупать акции Enron. Это заставило г…

Смотрите и читайте нас в

Гелиоэлектростанции. Концентраторы солнечного излучения. Типы гелиоэлектростанций



 



Гелиоэнергетические программы приняты более чем в 70 странах — от северной Скандинавии до выжженных пустынь Африки. Устройства, использующие энергию солнца, разработаны для отопления, освещения и вентиляции зданий, небоскрёбов, опреснения воды, производства электроэнергии. Такие устройства используются в различных технологических процессах. Появились транспортные средства с солнечным приводом: моторные лодки и яхты, солнцелеты и дирижабли с солнечными панелями.

Солнцемобили, вчера сравниваемые с забавным автоаттракционом, сегодня пересекают страны и континенты со скоростью, почти не уступающей обычному автомобилю.

Концентраторы солнечного излучения

С детства многие помнят, что с помощью собирательной линзы от солнечного света можно зажечь бумагу. В промышленных установках линзы не используются: они тяжелы, дороги и трудны в изготовлении. Сфокусировать солнечные лучи можно и с помощью вогнутого зеркала. Оно является основной частью гелиоконцентратора, прибора, в котором параллельные солнечные лучи собираются с помощью вогнутого зеркала. Если в фокус зеркала поместить трубу с водой, то она нагреется. Таков принцип действия солнечных преобразователей прямого действия.

Наиболее эффективно их можно использовать в южных широтах, но и в средней полосе они находят применение. Зеркала в установках используются либо традиционные — стеклянные, либо из полированного алюминия.

Технически концентрацию можно осуществлять с помощью различных оптических элементов — зеркал, линз, световодов и пр. , однако при высоких уровнях мощности концентрируемого излучения практически целесообразно использовать лишь зеркальные отражатели.

Основным энергетическим показателем концентратора солнечного излучения является коэффициент концентрации, который определяется как отношение средней плотности сконцентрированного излучения к плотности лучевого потока, падающего на отражающую поверхность при условии точной ориентации на Солнце.

Концентрирующая способность реальных систем значительно ниже Пред (Пред = 46 160), но также определяется прежде всего геометрией концентратора и угловым радиусом солнечного диска. Существенно на неё влияет и отражательная способность зеркальной поверхности, особенно в случае многократных отражений.

Высокопотенциальные системы концентрации должны иметь конфигурацию, близкую к форме поверхностей вращения второго порядка — параболоида, эллипсоида, гиперболоида или полусферы. Только в этом случае может быть достигнута плотность излучения, в сотни и тысячи раз превышающая солнечную постоянную.

Наиболее эффективные концентраторы солнечного излучения имеют форму: цилиндрического параболоида; параболоида вращения; плоско-линейной линзы Френеля. Параболоидная конфигурация имеет явное преимущество перед другими формами по величине концентрирующей способности. Поэтому именно они столь широко распространены в гелиотехнических системах. Оптимальный угол раскрытия реальных параболоидных концентраторов, в отличие от угла идеального параболоид. концентратора (45град.), близок к 60 град. Солнечная энергия может непосредственно преобразовываться в механическую. Для этого используется двигатель Стирлинга (двигатель внешнего сгорания, пример-паровоз). Если в фокусе параболического зеркала диаметром 1,5 м установить динамический преобразователь, работающий по циклу Стирлинга, получаемой мощности достаточно, чтобы поднимать с глубины 20 метров 2 куб.м. воды в час. В реальных гелиосистемах плоско-линейная линза Френеля используется редко из-за ее высокой стоимости. Первые попытки использования солнечной энергии на широкой коммерческой основе относятся к 80-м годам нашего столетия. Крупнейших успехов в этой области добилась фирма Loose Industries (США). Ею в декабре 1989 года введена в эксплуатацию солнечно-газовая станция мощностью 80 МВт.

Здесь же, в Калифорнии, в 1994 году введено еще 480 МВт электрической мощности, причем, стоимость 1 кВтч энергии — 7…8 центов. Это ниже, чем на большинстве традиционных станций. (Атомные станции США ~ 15 центов за 1Квт.). В ночные часы и зимой энергию дает, в основном, газ, а летом в дневные часы — солнце. Фирма Loose Industries на солнечно-газовой электростанции в Калифорнии использует систему параболоцилиндрических длинных отражателей в виде желоба. В его фокусе проходит труба с теплоносителем — дифенилом, нагреваемым до 350°С. Желоб поворачивается для слежения за солнцем только вокруг одной оси (а не двух, как плоские гелиостаты). Это позволило упростить систему слежения за солнцем.

На острове Сицилия еще в начале 80-х годов дала ток солнечная электростанция мощностью 1 МВт. Принцип ее работы тоже башенный. Зеркала фокусируют солнечные лучи на приемнике, расположенном на 50-метровой высоте. Там вырабатывается пар с температурой более 600 °С, который приводит в действие традиционную турбину с подключенным к ней генератором тока. Неоспоримо доказано, что на таком принципе могут работать электростанции мощностью 10–20 МВт, а также и гораздо больше, если группировать подобные модули, подсоединяя их друг к другу.

Несколько иного типа электростанция в Альмерии на юге Испании. Ее отличие в том, что сфокусированное на вершину башни солнечное тепло приводит в движение натриевый круговорот, а тот уже нагревает воду до образования пара. У такого варианта ряд преимуществ. Натриевый аккумулятор тепла обеспечивает не только непрерывную работу электростанции, но дает возможность частично накапливать избыточную энергию для работы в пасмурную погоду и ночью. Мощность испанской станции имеет всего 0,5 МВт. Но на ее принципе могут быть созданы куда более крупные – до 300 МВт. В установках этого типа концентрация солнечной анергии настолько высока, что КПД паротурбинного процесса здесь ничуть не хуже, чем на традиционных тепловых электростанциях.

По мнению специалистов, наиболее привлекательной идеей относительно преобразования солнечной энергии является использование фотоэлектрического эффекта в полупроводниках.

Электростанция в Калифорнии продемонстрировала, что газ и солнце, как основные источники энергии ближайшего будущего, способны эффективно дополнять друг друга. Поэтому не случаен вывод, что в качестве партнера солнечной энергии должны выступать различные виды жидкого или газообразного топлива.

Типы гелиоэлектростанций

В настоящее время строятся солнечные электростанции в основном двух типов: СЭС башенного типа и СЭС распределенного (модульного) типа.

Идея, лежащая в основе работы СЭС башенного типа, была высказана более 350 лет назад, однако строительство СЭС этого типа началось только в 1965г., а в 80-х годах был построен ряд мощных солнечных электростанций в США, Западной Европе, СССР и в других странах.

В 1985 г. в п. Щелкино Крымской области была введена в эксплуатацию первая в СССР солнечная электростанция СЭС-5 электрической мощностью 5 МВт; 1600 гелиостатов (плоских зеркал) площадью 25,5 м2 каждый, имеющих коэффициент  отражения 0,71, концентрируют солнечную энергию на центральный приемник в виде открытого цилиндра, установленного на башне высотой 89 м и служащего парогенератором.

В башенных СЭС используется центральный приемник с полем гелиостатов, обеспечивающим степень концентрации в несколько тысяч. Система слежения за Солнцем значительно сложна, так как требуется вращение вокруг двух осей. Управление системой осуществляется с помощью ЭВМ. В качестве рабочего тела в тепловом двигателе обычно используется водяной пар с температурой до 550оС, воздух и другие газы — до 1000оС, низкокипящие органические жидкости (в том числе фреоны) — до 100оС, жидкометаллические теплоносители — до 800оС.

Главным недостатком башенных СЭС являются их высокая стоимость и большая занимаемая площадь. Так, для размещения СЭС мощностью 100 МВт требуется площадь в 200 га, а для АЭС мощностью 1000 МВт — всего 50 га. Башенные СЭС мощностью до 10 МВт нерентабельны, их оптимальная мощность равна 100 МВт, а высота башни 250 м.

В СЭС распределительного (модульного) типа используется большое число модулей, каждый из которых включает параболо-цилиндрический концентратор солнечного излучения и приемник, расположенный в фокусе концентратора и используемый для нагрева рабочей жидкости, подаваемой в тепловой двигатель, который соединен с электрогенератором. Самая крупная СЭС этого типа построена в США и имеет мощность 12,5 МВт.

При небольшой мощности СЭС модульного типа более экономичны чем башенные. В СЭС модульного типа обычно используются линейные концентраторы солнечной энергии с максимальной степенью концентрации около 100.

В соответствии с прогнозом в будущем СЭС займут площадь 13 млн. км2 на суше и 18 млн. км2 в океане.

СЭС на базе солнечных прудов значительно дешевле СЭС других типов, так как они не требуют зеркальных отражателей со сложной системой ориентации, однако их можно сооружать только в районах с жарким климатом.

В солнечном пруду происходит одновременное улавливание и накапливание солнечной энергии в большом объеме жидкости. Обнаружено, что в некоторых естественных соленых озерах температура воды у дна может достигать 70оС. Это обусловлено высокой концентрацией соли. В обычном водоеме поглощаемая солнечная энергия нагревает в основном поверхностный слой и эта теплота довольно быстро теряется, особенно в ночные часы и при холодной ненастной погоде из-за испарения воды и теплообмена с окружающим воздухом. Солнечная энергия, проникающая через всю массу жидкости в солнечном пруду, поглощается окрашенным в темный цвет дном и нагревает прилегающие слои жидкости, в результате чего температура ее может достигать 90-100оС, в то время как температура поверхностного слоя остается на уровне 20оС. Благодаря высокой теплоемкости воды в солнечном пруду за летний сезон накапливается большое количество теплоты, и вследствие низких тепловых потерь падение температуры в нижнем слое в холодный период года происходит медленно, так что солнечный пруд служит сезонным аккумулятором энергии. Теплота к потребителю отводится из нижней зоны пруда

Обычно глубина пруда составляет 1-3 м. На 1 м2 площади пруда требуется 500-1000 кг поваренной соли, ее можно заменить хлоридом магния.

Наиболее крупный из существующих солнечных прудов находится в местечке Бейт-Ха-Арава в Израиле. Его площадь составляет 250 000 м2. Он используется для производства электроэнергии. Электрическая мощность энергетической установки, работающей по циклу Ренкина, равна 5 МВт. Себестоимость 1 кВт*ч электроэнергии значительно ниже, чем на СЭС других типов.

Описанный эффект достигается благодаря тому, что по глубине солнечного пруда поддерживается градиент поваренной соли, направленный сверху вниз, т.е. весь объем жидкости как бы разделен на три зоны, концентрация соли по глубине постепенно увеличивается и достигает максимального значения на нижнем уровне. Толщина этого слоя составляет 2/3 общей глубины водоема. В нижнем конвективном слое концентрация соли максимальна и равномерно распределена в объеме жидкости. Итак, плотность жидкости максимальна у дна пруда и минимальна у его поверхности в соответствии с распределением концентрации соли. Солнечный пруд служит одновременно коллектором и аккумулятором теплоты и отличается низкой стоимостью по сравнению с обычными коллекторами солнечной энергии. Отвод теплоты из солнечного пруда может осуществляться либо посредством змеевика, размещенного в нижнем слое жидкости, либо путем отвода жидкости из этого слоя в теплообменник, в котором циркулирует теплоноситель. При первом способе меньше нарушается температурное расслоение жидкости в пруду, но второй способ теплотехнически более эффективен и экономичен.

Солнечные пруды могут быть использованы в гелиосистемах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий, для получения технологической теплоты, в системах конденсирования воздуха абсорбционного типа, для производства электроэнергии.

• Преобразователи солнечной энергии
• Фотоэлектрические преобразователи (ФЭП)
• Солнечный коллектор
• Химические преобразователи солнечной энергии



 

Крупнейшие в мире солнечные электростанции – журнал pv International

Солнечная фотоэлектрическая установка – это отдельная генерирующая станция, спроектированная одним разработчиком (или консорциумом) и обычно с одним выходным подключением к сети. В некоторых случаях он может быть сконфигурирован на нескольких близлежащих участках земли и / или построен в несколько этапов. В этой статье рассматриваются крупнейшие из этих отдельных солнечных электростанций, выделяются те, которые мощностью более 500 МВт, и в скобках указывается их место в списке, опубликованном в 2019 году..

В некоторых местах солнечные электростанции группируются в солнечные парки или кластеры, что приводит к еще большей мощности. Как описано во введении, они будут рассмотрены в последующих статьях.

1. Gonghe 2200 МВт

_AC (-)

В этом году Китай вернул себе первое место с солнечной электростанцией _AC мощностью 2200 МВт, введенной в эксплуатацию в сентябре прошлого года компанией Huanghe Hydropower Developments. Он охватывает более 5000 гектаров полупустыни в уезде Гунхэ префектуры Хайнань в Цинхае, Китай.

На этом снимке с востока виден проект солнечной и гидроэнергетики Лунъянся (3). Эта электростанция была расширена за семь лет и теперь занимает такую ​​огромную территорию (220 км ² ), что я перечислю ее вместе с солнечными парками в следующей статье, хотя, возможно, она соответствует моему определению солнечной электростанции.

2. Проект Sweihan Power 938 МВт (0)

Эта электростанция _AC мощностью 938 МВт в Абу-Даби в ОАЭ стала крупнейшей в мире одиночной солнечной электростанцией после ввода в эксплуатацию в июне 2019 года.– должность, которую он занимал в течение 15 месяцев.

Разработка под руководством Marubeni и JinkoSolar была построена компанией Sterling & Wilson с использованием наклонной конструкции с массивами общей мощностью 1177 МВт _P под небольшим углом, ориентированным на восток и запад. Как видно из этого вида завода с высоты птичьего полета, эта конфигурация обеспечивает очень высокую плотность упаковки на участке площадью 800 га.

ОАЭ также займут видное место в списке солнечных парков благодаря многогигаваттной застройке Дубая.

3. Солнечная электростанция Янчи 820 МВт (1)

Номер один 2019 года занимает третье место в сегодняшнем списке — так называемый солнечный парк Янчи к югу от Гаосяво в районе Янчи Нинксиа. Несмотря на название, это не «солнечный парк», как мы бы его определили. Проект был разработан China Minsheng New Energy и работает с 2016 года. Его солнечные батареи мощностью 1 ГВт _P обеспечивают мощность около 820 МВт _AC .

 

 

4. Солнечная электростанция Copper Mountain 816 МВт (-)

На этот раз самый высокий показатель в США — на 4-м месте (самый высокий — на 6-м месте в предыдущем списке, Solar Star — теперь опустился на 10-е место). Одна из первых солнечных электростанций коммунального масштаба в США, первая фаза проекта Copper Mountain, была впервые подключена Sempra Energy еще в 2010 году. Когда в марте этого года была введена в эксплуатацию самая южная пятая фаза, общая мощность станции увеличилась до 816 МВт. .

Расположенный в долине Эльдорадо в Неваде между Боулдер-Сити и Серчлайтом, недалеко к юго-востоку от Лас-Вегаса, он окружает проект Acciona Nevada Solar One CSP (обведен красным).

 

5.

Datong «Front Runner» 800 МВт (2)

В китайской провинции Шаньси еще один проект _P мощностью 1 ГВт был установлен в районе Датун в рамках демонстрационной программы Китая для проектов такого масштаба. Солнечная батарея распределена по вершинам холмов на обширной территории, что затрудняет их выделение на спутниковых снимках.

Другой проект аналогичного размера расположен вокруг Или в Синьцзяне, но раскинулся на такой большой территории, что я не включил его как отдельный завод в этот список. Я также не включаю еще один GW 9Портфель проектов 0007 P разрабатывается вокруг Алашаня во Внутренней Монголии.

6. Escatrón-Chiprana-Samper 730 МВт (-)

Испания занимает шестое место в этом списке благодаря проекту ACS Group мощностью 850 МВт _P , охватывающему в общей сложности почти 1900 га, разделенных между тремя муниципалитетами Сарагосы. Он был введен в эксплуатацию поэтапно в течение 2020 года.

Станция мощностью 730 МВт _AC принадлежит португальской энергетической компании Galp.

 

7. Вильянуэва – Мексика 700 МВт (5)

Проект Enel Green Power в Вильянуэва в Мексике был расширен с 640 МВт по сравнению с нашим списком на 2019 год, чтобы обойти проект Камути.

Завод расположен в штате Коауила и является одним из нескольких проектов в этом списке, где используются горизонтальные одноосные трекеры. Поэтому он относительно менее плотный и занимает площадь чуть более 2600 га.

 

8. Проект солнечной электростанции Камути 648 МВт (4)

Крупнейшая автономная электростанция Индии теперь опустилась на 8-е место, хотя страна будет занимать более видное место в предстоящем списке солнечных парков.

Электростанция была построена в 2016 году компанией Adani на площади почти 1200 га в штате Тамил Наду и имеет мощность переменного тока 648 МВт.

Популярный контент

 

 

9. Электростанция Lawan-Purohitsar ISTS  600 МВт (-)

Еще одна индийская электростанция, расположенная севернее в округе Джайсалмер, штат Раджастхан, является новой записью в списке. 600 МВт. Это один из серии проектов, заключенных на основе тендера на поставку электроэнергии непосредственно в Межгосударственную систему электропередачи Индии (ISTS).

Фотоэлектрический проект, который охватывает общины Лаван и Пурохитсар в Покране, недавно был подключен компанией SB Energy, которую Adani приобрела ранее в этом году у японского Softbank.

 

10. Solar Star 585 МВт (6)

Solar Star, вторая по величине солнечная электростанция в США, охватывает несколько площадок в Долине Антилоп в Калифорнии.

Завод построен в две очереди в 2013-2014 гг. с использованием модулей Sunpower Corporation. Он имеет общую мощность 585 МВт и принадлежит группе Berkshire Hathaway Уоррена Баффета.

11. Хуншаган 574 МВт (7)

Вернувшись в Китай на завод №11, этот многоэтапный проект сосредоточен в районе полупустыни вокруг Хуншаганчжэня в провинции Ганьсу.

Он строится компанией China Singyes, в настоящее время эксплуатируется не менее 574 МВт, а возможная мощность составит 820 МВт.

12. Топаз 550 МВт (8)

Третья электростанция США в этом списке мощностью 550 МВт, Топаз некоторое время была крупнейшей электростанцией страны, когда была введена в эксплуатацию в ноябре 2014 года.

Разработана компанией First Solar, она построена на нескольких площадках общей площадью почти 1400 га на равнинах Карриса в центральной Калифорнии. По совпадению, здесь находится место, где в 19 веке был построен первый в мире многомегаваттный солнечный проект.80-х (обведены белым на этом изображении).

 

 

13.  Сан-Гонсалу 549 МВт (-)

Мы отправляемся в Бразилию для участия в первом южноамериканском проекте, который войдет в этот список крупнейших в мире солнечных электростанций. Но это второй вход в Латинскую Америку для итальянской Enel Green Energy.

Электростанция недалеко от Сан-Гонсалу-ду-Гургея в штате Пиауи строится в три этапа с конечной мощностью 765 МВт. Когда этап II был завершен в феврале этого года, вместимость достигла 549 ​​человек. МВт.

Завод использует двусторонние модули, установленные на одноосных трекерах, и в настоящее время охватывает около 1300 га.

 

14. Yinchuan Xingqing 500 МВт (9)

Последняя из солнечных электростанций мощностью ½ ГВт+ представляет собой конгломерат массивов на склонах холмов в долинах к востоку от столицы Нинся Иньчуаня. Проект Yinchuan Xinqing имеет общую мощность около 500 МВт и был установлен в середине 2018 года.

Прочие крупные электростанции

Чуть ниже порога, с текущей мощностью 480 МВт _AC — крупнейший во Вьетнаме завод в Эа Суп в провинции Ок Лук. Это должно быть расширено, поэтому может присоединиться к этому списку в будущем.

Другие крупные проекты в разработке могут привести к скорому присоединению Австралии, Саудовской Аравии, Чили, Франции и Техаса.

Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения журнала pv .

Этот контент защищен авторским правом и не может быть использован повторно. Если вы хотите сотрудничать с нами и хотели бы повторно использовать часть нашего контента, обращайтесь по адресу: [email protected].

Солнечная тепловая электростанция — Энергетическое образование

Энергетическое образование

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Рис. 1. Солнечная тепловая электростанция в Испании. ^[1]

Солнечные тепловые электростанции — это электростанции, использующие энергию Солнца для нагрева жидкости до высокой температуры. Затем эта жидкость передает свое тепло воде, которая затем становится перегретым паром. Затем этот пар используется для вращения турбин электростанции, и эта механическая энергия преобразуется в электричество генератором. Этот тип генерации по существу аналогичен производству электроэнергии с использованием ископаемого топлива, но вместо сжигания ископаемого топлива пар нагревается с использованием солнечного света. ^[2] Эти системы используют солнечные коллекторы для концентрации солнечных лучей в одной точке для достижения достаточно высоких температур.

Существует два типа систем для сбора и хранения солнечной радиации: пассивные системы и активные системы. Солнечные тепловые электростанции считаются активными системами. ^[3] Эти электростанции предназначены для работы только с использованием солнечной энергии, но большинство электростанций могут использовать сжигание ископаемого топлива для увеличения производительности, когда это необходимо. ^[2]

Типы растений

Несмотря на то, что существует несколько различных типов солнечных тепловых электростанций, все они одинаковы в том, что используют зеркала для отражения и концентрации солнечного света в точке. В этот момент солнечная энергия собирается и преобразуется в тепловую энергию, которая создает пар и запускает генератор. Это создает электричество.

Параболические желоба

основной артикул

Рис. 2. Параболические желобные коллекторы. ^[4]

Эти желоба, также известные как коллекторы с линейным фокусом, состоят из длинного отражателя параболической формы, который концентрирует падающий солнечный свет на трубе, идущей вниз по желобу. Коллекторы иногда используют одноосную систему слежения за Солнцем, чтобы отслеживать Солнце по небу, когда оно движется с востока на запад, чтобы гарантировать, что на зеркала всегда попадает максимальная солнечная энергия. Трубка приемника в центре может нагреваться до 400°C, так как желоб фокусирует Солнце в 30-100 раз больше его нормальной интенсивности. ^[2]

Эти желоба выстроены рядами на солнечном поле. Теплоноситель нагревается при прохождении по трубам в параболическом желобе. Затем эта жидкость возвращается в теплообменники в центральном месте, где тепло передается воде, образуя перегретый пар высокого давления. Затем этот пар приводит в движение турбину, которая приводит в действие генератор и вырабатывает электроэнергию. Затем жидкий теплоноситель охлаждается и проходит обратно через солнечное поле. ^[2]

Параболические тарелки

основной артикул

Рис. 3. Коллектор параболических тарелок. ^[5]

Это большие параболические тарелки, которые используют двигатели для отслеживания Солнца. Это гарантирует, что они всегда получают максимально возможное количество входящего солнечного излучения, которое они затем концентрируют в фокусе тарелки. Эти тарелки могут концентрировать солнечный свет намного лучше, чем параболические желоба, а температура жидкости, протекающей через них, может достигать 750°C. ^[2]

В этих системах двигатель Стирлинга преобразует тепло в механическую энергию, сжимая рабочую жидкость в холодном состоянии и позволяя нагретой жидкости расширяться наружу в поршне или двигаться через турбину. Затем генератор преобразует эту механическую энергию в электричество. ^[2]

Солнечные башни

основной артикул

Рисунок 4. Солнечная башня. ^[6]

Башни солнечной энергии — это большие башни, которые действуют как центральный приемник солнечной энергии. Они стоят посреди большого массива зеркал, которые концентрируют солнечный свет на одной точке башни. Это большое количество плоских зеркал, следящих за солнцем, известно как гелиостаты. В градирне установлен теплообменник, в котором нагревается теплоноситель. Тепло, сконцентрированное в этой точке, может быть в 1500 раз интенсивнее падающего солнечного света. ^[2] Затем горячая жидкость используется для создания пара для запуска турбины и генератора, производящего электричество. Одним из недостатков этих башен является то, что они должны быть очень большими, чтобы быть экономичными.

Преимущества и недостатки

Поскольку эти системы могут генерировать пар такой высокой температуры, преобразование тепловой энергии в электричество более эффективно. Кроме того, эти станции решают проблему неспособности эффективно хранить электроэнергию, вместо этого имея возможность накапливать тепло. Хранение тепла более эффективно и экономично, чем хранение электроэнергии.

Кроме того, эти электростанции могут производить регулируемую базовую энергию, что важно, так как это означает, что эти электростанции производят надежное количество энергии и могут быть включены или увеличены по желанию, удовлетворяя энергетические потребности общества. ^[7] В дополнение к этому, солнечные тепловые электростанции представляют собой тип технологии производства электроэнергии, которая является более чистой, чем производство электроэнергии с использованием ископаемого топлива. Таким образом, это одни из самых чистых вариантов выработки электроэнергии. Несмотря на это, эти заводы по-прежнему оказывают связанное с этим воздействие на окружающую среду, поскольку анализ полного жизненного цикла может показать все сопутствующие выбросы углекислого газа, связанные со строительством этих заводов. Однако выбросы по-прежнему намного ниже, чем выбросы, связанные с установками, работающими на ископаемом топливе.

Некоторые из недостатков включают большое количество земли, необходимой для эффективной работы этих заводов. Кроме того, потребность этих установок в воде также может рассматриваться как проблема, поскольку для производства достаточного количества пара требуются большие объемы воды. ^[8] Последним потенциальным последствием использования больших фокусирующих зеркал является вредное воздействие этих растений на птиц. Птицы, которые летят на пути сфокусированных лучей Солнца, могут быть сожжены. В некоторых сообщениях о гибели птиц на таких электростанциях погибает примерно одна птица каждые две минуты. ^[9]

Для дополнительной информации

Для получения дополнительной информации см. соответствующие страницы ниже:

• Солнечная энергия
• Солнечный дымоход
• Солнечный коллектор
• Солнечный водонагреватель
• Фотогальванический элемент
• Или исследуйте случайную страницу!

Ссылки

1. ↑ Wikimedia Commons. (18 августа 2015 г.). AS1 [онлайн]. Доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e5/12-05-08_AS1.JPG
2. ↑ ^{2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6} ОВОС. (18 августа 2015 г.). Солнечные тепловые электростанции [Онлайн]. Доступно: http://www.eia.gov/Energyexplained/?page=solar_thermal_power_plants
3. ↑ Мария Тримарчи. (18 августа 2015 г.). Солнечные тепловые системы [Онлайн]. Доступно: http://science.howstuffworks.com/environmental/green-tech/energy-production/solar-thermal-power1.htm
4. ↑ flickr. (5 апреля 2018 г.). Параболический желоб [Онлайн]. Доступно: https://www.flickr.com/photos/argonne/7783883506
5. ↑ Викисклад. (5 апреля 2018 г.). Solar Stirline Engine [Онлайн]. Доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:SolarStirling_Engine.jpg
6. ↑ Викисклад. (5 апреля 2018 г.). Солнечная электростанция PS10 [Онлайн].