Башня солнечной энергии - Solar power tower

Эта статья посвящена конкретному дизайну Солнечная тепловая энергия с помощью зеркал. Об астрономическом инструменте и других значениях этого термина см. солнечная башня (значения). О других высоких сооружениях, используемых для производства электроэнергии, см. Энергетическая башня (значения).
Ivanpah Solar Power Facility Online.jpg Солнечная электростанция Иванпа (2) .jpg
Башня солнечной энергии PS10 2.jpg
Thémis.jpg Solarthermisches Versuchskraftwerk Jülich STJ.jpg
Концентрирующие солнечные энергетические башни:
  • Вверху: Солнечные башни Иванпа объект, крупнейшая в мире солнечная тепловая электростанция в пустыне Мохаве, на юго-востоке Калифорнии
  • Середина: PS10, первая в мире коммерческая солнечная энергетическая башня в Андалусии, Испания
  • Внизу: ФЕМИДА солнечная энергетическая башня в Восточных Пиренеях, Франция (слева) и немецкий экспериментальный Юлих башня (правая)

В солнечная энергетическая башня, также известные как электростанции "центральной башни" илигелиостат 'электростанции или силовые башни, это тип солнечная печь использование башни для получения сфокусированного солнечного света. Он использует набор плоских подвижных зеркал (называемых гелиостатами) для фокусировки солнечных лучей на коллекторной башне (цели). Концентрированная солнечная энергия рассматривается как одно из жизнеспособных решений для возобновляемых источников энергии без загрязнения окружающей среды.

Ранние конструкции использовали эти сфокусированные лучи для нагрева воды и использовали пар приводить в действие турбина. Новые дизайны с использованием жидкости натрий были продемонстрированы, а системы, использующие расплавленные соли (40% азотнокислый калий, 60% нитрат натрия ) как рабочие жидкости сейчас в эксплуатации. Эти рабочие жидкости имеют высокую теплоемкость, который можно использовать для хранения энергии перед использованием ее для кипячения воды для привода турбин. Эти конструкции также позволяют генерировать энергию, когда солнце не светит.

Расходы

В 2017 году США Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) подсчитал, что к 2020 году электроэнергию можно будет производить на вышках по цене 5,47 цента за кВтч.[1] В 2007 году такие компании, как ESolar (затем при поддержке Google.org ) разрабатывали дешевые, неприхотливые в обслуживании, массовые производимые компоненты гелиостата, которые должны были сократить расходы в ближайшем будущем.[2] В конструкции ESolar использовалось большое количество небольших зеркал (1,14 м²), чтобы снизить затраты на установку таких систем крепления, как бетон, сталь, сверление и подъемные краны. В октябре 2017 года в статье в GreenTech Media говорилось, что eSolar прекратил свою деятельность в конце 2016 года.[3]

Усовершенствования в системах рабочих жидкостей, такие как переход от нынешних конструкций с двумя резервуарами (горячий / холодный) к системам с одним резервуаром и термоклином с кварцитовыми термонаполнителями и кислородными подушками, улучшат эффективность использования материалов и дополнительно снизят затраты.

Дизайн

Ашалимская Электростанция, Израиль, завершится строительство самой высокой солнечной башни в мире.
Списанный Солнечный Два В Калифорнии
  • Некоторые концентрирующие солнечные энергетические башни имеют воздушное охлаждение вместо водяного, чтобы избежать использования ограниченного количества воды в пустыне.[4]
  • Плоское стекло используется вместо более дорогого гнутого стекла.[4]
  • Тепловое хранение хранить тепло в емкостях с расплавленной солью, чтобы продолжать производить электричество, пока не светит солнце
  • Пар нагревается до 500 ° C для привода турбин, соединенных с генераторами, вырабатывающими электричество.
  • Системы управления для наблюдения и управления всей деятельностью предприятия, включая положение гелиостатов, сигнализацию, сбор других данных и обмен данными.

Обычно установки занимают от 150 гектаров (1 500 000 м 2).2) до 320 га (3 200 000 м2).

Проблемы окружающей среды

Есть свидетельства того, что солнечные концентрирующие установки такой большой площади могут убивать птиц, пролетающих над ними. Вблизи центра массива температура может достигать 550 ° C, чего, с учетом самого солнечного потока, достаточно, чтобы сжечь птиц, в то время как подальше опаляются перья, что в конечном итоге приводит к гибели птицы. Рабочие солнечной электростанции Иванпа называют этих птиц «лентами», поскольку они воспламеняются в воздухе и падают на землю, оставляя за собой дым. Во время тестирования исходного положения режима ожидания гелиостатов 115 птиц были убиты при попадании в концентрированный солнечный поток. Всего за первые 6 месяцев работы погибла 321 птица. После изменения процедуры ожидания, чтобы сфокусировать не более четырех гелиостатов в одной точке, больше погибших птиц не было.[5]

Солнечная электростанция Ivanpah классифицируется штатом Калифорния как источник выбросов парниковых газов, поскольку каждое утро в течение нескольких часов она должна сжигать ископаемое топливо, чтобы быстро достичь своей рабочей температуры.[6]

Коммерческие приложения

В последнее время наблюдается возобновление интереса к технологии солнечной энергии башни, о чем свидетельствует тот факт, что есть несколько компаний, участвующих в планировании, проектировании и строительстве электростанций для коммунальных предприятий. Это важный шаг на пути к конечной цели создания коммерчески жизнеспособных растений. Существует множество примеров использования инновационных решений в солнечной энергетике.[7] Применение опускной башни также возможно с гелиостатами для нагрева рабочей жидкости.[8]

Новые приложения

Концепция Pit Power Tower в Шахта Бингем-Каньон

Башня Пит-Пауэр[9][10] совмещает в себе солнечную энергетическую башню и аэро-электрическую башню[11] в списанном карьере. Традиционные солнечные энергетические башни ограничены по размеру из-за высоты башни и более близких гелиостатов, блокирующих прямую видимость внешних гелиостатов к приемнику. Использование «сидячих мест на стадионе» карьера помогает преодолеть ограничение блокировки.

Поскольку солнечные энергетические башни обычно используют пар для приведения в действие турбин, а воды, как правило, не хватает в регионах с высокой солнечной энергией, другим преимуществом открытых карьеров является то, что они имеют тенденцию собирать воду, будучи выкопаны ниже уровня грунтовых вод. Башня Pit Power Tower использует пар с низким нагревом для приведения в действие пневматических трубок в системе когенерации. Третье преимущество перепрофилирования карьера для этого типа проекта - возможность повторного использования инфраструктуры рудника, такой как дороги, здания и электричество.

Башни солнечной энергии

Список солнечных электростанций

ИмяРазработчик / ВладелецЗавершенныйСтранаГородокВысота мВысота ftКоллекционерыУстановлено максимум
емкость
* (МВт)		Годовая общая энергия
производство
(ГВтч)
Солнечный парк Мохаммеда бин Рашида Аль МактумаACWA Мощность2020Объединенные Арабские ЭмиратыСейх Аль-Дахал, Дубай262,44 м861 фут
Ашалимская ЭлектростанцияСолнечная энергия Мегалим2018ИзраильПустыня Негев260 кв.м.853 футов50,600121 МВт320
Солнечная электростанция в ВарзазатеМарокканское агентство по устойчивой энергетике2009МароккоВарзазат250 м820 футов7,400150 МВт500
Атакама-1[12]Acciona (51%) и Abengoa (49%)2021ЧилиКалама250 м820 футов10,600110 МВтв разработке[13]
Shouhang Dunhuang 100 МВт, Фаза II[14]Пекин Шоухан IHW2018КитайДуньхуан220 кв.м.722 фут.12,000100 МВт390[15]
Цинхай Гунхэ CSP[16]2019КитайGonghe210 кв.м.689 футов50 МВт156.9
Khi Solar OneАбенгоа2016Южная АфрикаUpington205 кв.м.673 футов4,12050 МВт180
Проект солнечной энергии Crescent DunesSolarReserve2016Соединенные ШтатыТонопа200 м656 футов10,347110 МВт500
Supcon Solar Delingha[17]Supcon Solar2016КитайDelingha200 м656 футов50 МВт146
Проект CSP 50 МВт в Хайси[18]Лунэн Цинхай Гуанхэн Новая Энергия2019КитайХайси Чжоу188 кв.м.617 футов4,40050 МВт
Проект Хами 50 МВт CSP[19][20]Supcon Solar2019КитайХами180 кв.м.590 футов50 МВт
Солнечная электростанция PS20Abengoa Solar2009ИспанияСанлукар-ла-Майор165 кв.м.541 фут1,25520 МВт48
Гемасолар Термосолнечная установкаТорресол Энергия2011ИспанияСевилья140 кв.м.460 футов2,65019,9 МВт80
Солнечная электростанция Иванпа (3 башни)BrightSource Energy2014Соединенные ШтатыПустыня Мохаве139,9 м459 футов173,500392 МВт650
Shouhang Dunhuang 10 МВт Фаза I[21]2018КитайДуньхуан138 кв.м.453 футов1,525[22]10 МВт
Солнечные фермыОльборгский CSP2016АвстралияПорт-Огаста127 кв.м.417 футов23,712[23]1,5 МВт
Электростанция Дахан[24]Институт электротехники Китайской академии наук2012КитайДахан118 кв.м.387 футов1001 МВт
Солнечная электростанция PS10Abengoa Solar2007ИспанияСанлукар-ла-Майор115 кв.м.377 футов62411 МВт23.4
Солнечный проектМинистерство энергетики США1981Соединенные ШтатыПустыня Мохаве100 м328 футов1818 позже 19267 МВт, позже 10 МВтна, снесен
Supcon Solar Delingha 10 МВт[25] (2 башни)Supcon Solar2013КитайDelingha100 м328 футов10 МВт
Национальный центр солнечных тепловых испытанийМинистерство энергетики США1978Соединенные ШтатыПустыня Мохаве60 м200 футов1 МВт (5-6 МВт)на, демонстратор
Солнечная башня ЮлихаНемецкий аэрокосмический центр2008ГерманияЮлих60 м200 футов20001,5 МВтна, демонстратор
Greenway CSP Mersin Solar Tower PlantGreenway CSP2013индюкМерсин60 м200 футов5101 МВт (5 МВт)
Солнечная башня ACME[26]Группа ACME2011ИндияБиканер46 кв.м.150 футов14,2802,5 МВт
Sierra SunTower (2 башни)eSolar2010Соединенные ШтатыПустыня Мохаве46 кв.м.150 футов[27]24,0005 МВтна, снесен
Солнечная тепловая станция Джемалонг[28]2017АвстралияДжемалонг27 кв.м.89 футов3,5001,1 МВт (6 МВт)

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Джон Лоури (2017). Как избежать углеродного апокалипсиса с помощью альтернативной энергетики: жизнь после ископаемого топлива. Springer. п. 33.
  2. ^ Цель Google: возобновляемые источники энергии дешевле угля 27 ноября 2007 г.
  3. ^ Соизволите, Джейсон (12 октября 2017 г.). "Претендент на концентрированную солнечную энергию ESolar уходит в самоволку". GreenTech Media. Получено 13 июн 2019.
  4. ^ а б "Часто задаваемые вопросы". Brightsourceenergy.com. Получено 2019-09-28.
  5. ^ Кремер, Сьюзен (16 апреля 2015 г.). «Одна странная уловка предотвращает гибель птиц у солнечных башен». Чистая техника. Получено 20 февраля 2017.
  6. ^ Данельски, Давид (21 октября 2015 г.). «Нелегко быть экологичным: солнечная электростанция Ivanpah недалеко от Невады сжигает много природного газа, что делает ее источником выбросов парниковых газов в соответствии с законодательством штата». Регистр округа Ориндж. Санта-Ана, Калифорния. Получено 14 сентября 2016.
  7. ^ СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ В НОВОСТИ
  8. ^ «Три солнечных модуля первой в мире коммерческой опускной башни Concentrated Solar Power будут подключены к сети». Получено 18 августа 2019.
  9. ^ Pit Power Tower - Новости альтернативной энергетики, февраль 2009 г.
  10. ^ Патент Pit Power Tower в США
  11. ^ Энергетическая башня
  12. ^ https://solarpaces.nrel.gov/atacama-1
  13. ^ http://helioscsp.com/fire-halts-construction-at-chiles-first-concentrated-solar-power-tower/
  14. ^ https://www.sh-ihw.es/dunhuang100
  15. ^ https://solarpaces.nrel.gov/shouhang-dunhuang-100-mw-phase-ii
  16. ^ http://www.supconsolar.com/en/cases/detail/id/12.html
  17. ^ http://www.supconsolar.com/en/cases/detail/id/11.html
  18. ^ https://solarpaces.nrel.gov/luneng-haixi-50mw-molten-salt-tower
  19. ^ http://helioscsp.com/cpecc-hami-tower-concentrated-solar-power-project-to-be-completed-in-mid-2019/
  20. ^ https://solarpaces.nrel.gov/hami-50-mw-csp-project
  21. ^ https://solarpaces.nrel.gov/shouhang-dunhuang-10-mw-phase-i
  22. ^ https://www.solarpaces.org/shouhang-and-edf-first-to-test-s-co2-cycle-in-concentrated-solar-power/
  23. ^ https://solarpaces.nrel.gov/sundrop-csp-project
  24. ^ https://solarpaces.nrel.gov/dahan-power-plant
  25. ^ http://www.supconsolar.com/en/cases/detail/id/10.html
  26. ^ https://solarpaces.nrel.gov/acme-solar-tower
  27. ^ https://www.pv-tech.org/editors-blog/esolar_sierra_suntower_project_offline_-_clarified
  28. ^ https://vastsolar.com/portfolio-items/jemalong-solar-station-pilot-1-1mwe/

внешняя ссылка

Институциональные ссылки

Коммерческие ссылки