очередное эммигрантское г.) (solar_front) wrote in engineering_ru,
очередное эммигрантское г.)
solar_front
engineering_ru

Солнечные концентраторы: зачем они?

Оригинал взят у solar_front в Солнечные концентраторы: недостатки, преимущества, проблемы.
Bild8


Вкратце:
1) Мощность CSP (Concentrated Solar Power) станций во всем мире увеличилась на 1 ГВт в 2012 году. Ежегодно этот рынок растет на величину > 100% (не опечатка!).
2) Установленные мощности: 2.8 ГВт, Строится 2.9, планируется 7 ГВт.
3) Наиболее популярная это технология параболических рефлекторов, но набирают силу концентроторы-башни и концентраторы на линзах Френеля .


Как будут развиваться CSP технологии? Смотрим на эту картинку:
Bild7
(пояснение "легенды" слева -на-право: общий, параболические рефлекторы, башни, параболические тарелки, линейные отражатели Френеля (CLFR). Диаграмма первая - на конец 2012 года, вторая: строится, посленяя: запланировано)

Очевидно, что параболические рефлекторы "сегодня", но башни-концентраторы будут популярны "завтра".  Самый большой возводимый проект в этой области на сегодня это Ivanpah Solar Electric Generating Station 392 МВт в южной Калифорнии. 170000 зеркал будут фокусировать свет на башни.

CLFR  постепенно отвоёвывают рынок: наблюдается рост с 1 до 7%. Самый большой проект в этой области это 100 МВт в Раджастане от Avera Solar.

Что такое параболические рефлекторы?

Это система, где параболические зеркала, поворачиваясь вдоль своей оси фокусируют солнечные лучи на теплопоглощающей трубке. Такая система позволяет концентрировать в 100 раз и нагревать носитель тепла (специальное масло) до 400 градусов. Через обменник тепла горячее масло отдает энергию пару который, в свою очередь, вращает турбину. Новые системы в этой области могут включать аккумулятор в виде бака с расплавленной солью (до 8 часов). Система уже хорошо известна (с 80х) .
Bild9


Недостатки и достоинства:

  1. опробованная технология.

  2. Но, высокие затраты относительно других, "зеленых" источников (например ФВ).

  3. Но, низкая температура теплоносителя.

  4. Но, в некоторых случаях такие системы требуют обеспечение водой, что не просто в условиях пустыни.

  5. Но, место установки не должно иметь уклона больше 1%.

Что такое концентраторы - башни?
Это система, где зачастую тысячи поворачиваемых зеркал отслеживают солнце и фокусируют энергию на энергоприемник. Можно концентрировать энергию в 1000 раз. Высота башни от 5- до 165 м. Зеркала от 1.1 до 120 квм. Температура от 440 до 550 градусов цельсия. Для передачи тепла используется вода или расплавленная соль.

Bild10


Недостатки и достоинства:

  1. Позволяют достичь более высоких температур, более высокая эффективность, ниже стоимость энергии чем у параболических рефлекторов.

  2. Не требуют ультра плоских ландшафтов (могут быть установлены при градиенте в 5%).

  3. Запас энергии в баке с расплавленной солью до 15 часов.

  4. Но, истоиря использования таких систем короче и следовательно риск кредитования выше.

  5. Но, цена остается все еще высокой.


Что такое системы концентраторов с линейными отражатели Френеля?
Это более простые системы по сравнению с параболическими каналами. Концентрируют свет в 30 раз, а вместо масла используют воду для теплопередачи.

Bild11

Недостатки и достоинства:
Простой дизайн, низкая стоимость энергии.
Но, высокий технологический риск: технология еще не опробована как параболические рефлекторы.



на сегодняшний день концентраторы борются за свое существование: дешевеющие и ставшими уже привычными солнечные панели давят на этот рынок.

  • 1 установленный ватт от концентраторов на сегодня стоит около 5 $ (параболические концентраторы),

  • 1 установленный ватт для башней-концентраторов около 7 $ ( цена остается такой же если энергия запасается в раслпаве песка на 6-7 часов, 10$  если запас на 12-15 часов).

  • 1 установленный ватт  для обычных панелей около 1 $.


Генерация 1 квтч обойдется в 14-35 центов. Согласно цели US Department of Energy, в 2020 стоимость эл. энергии от концентраторов на юге Калифорнии должна быть 6 центов.

Тем не менее не стоит забывать, что это намного более молодая отрасль которая повторяет путь традиционной фотовольтаики  сделанный 10 лет назад. Потенциал для снижения цен в этой области есть и я уверен, что "места под солнцем" хватит всем технологиям.

Bild5
(чистка параболического концентратора в Марокко. Самый популярный: 96% всех концентраторов это параболические. Фото: Photon International 12/2012)

Tags: сооружения, технологии, экология, энергетика, энергоэффективность
Subscribe
promo engineering_ru september 30, 2014 11:35 95
Buy for 200 tokens
В первых моделях автомобиля "Фольксваген Жук" омыватель лобового стекла работал от давления воздуха запасного колеса, размещавшегося рядом, под капотом. Поэтому запаска должна была быть перекачана до 2,5 кг/кв.см. Вид на подкапотное пространство сверху: вверху бачок омывателя, внизу ниша для…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 36 comments