aurinkovoimala | |
---|---|
Opiskeli vuonna | aurinkosähköjärjestelmät _ |
Neliö |
|
Energian lähde | aurinkoenergia |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Aurinkovoimalaitos (SES) on tekninen rakenne, joka muuntaa auringon säteilyn sähköenergiaksi. Aurinkoenergian muuntamismenetelmät ovat erilaisia ja riippuvat voimalaitoksen suunnittelusta.
Kaikki aurinkovoimalat (SPP) on jaettu useisiin tyyppeihin:
Nämä voimalaitokset perustuvat periaatteeseen vesihöyryn tuottamisesta auringon säteilyllä. Aseman keskellä on torni, jonka korkeus on 18-24 metriä (tehosta ja joistakin muista parametreistä riippuen korkeus voi olla enemmän tai vähemmän), jonka päällä on vesisäiliö. Tämä säiliö on maalattu mustaksi absorboimaan lämpöä ja näkyvää säteilyä. Myös tässä tornissa on pumppausryhmä, joka toimittaa vettä säiliöön tornin ulkopuolella sijaitsevasta turbogeneraattorista. Heliostaatit sijaitsevat ympyrässä jonkin matkan päässä tornista.
Heliostat - peili, jonka pinta-ala on useita neliömetriä asennettu tukeen ja yhdistetty yhteiseen paikannusjärjestelmään. Eli auringon sijainnista riippuen peili muuttaa suuntaa avaruudessa. Tärkein ja vaikein tehtävä on sijoittaa kaikki aseman peilit niin, että kaikki niistä heijastuneet säteet osuvat milloin tahansa tankkiin. Kirkkaalla aurinkoisella säällä säiliön lämpötila voi nousta 700 °C 0 . Näitä lämpötila-asetuksia käytetään useimmissa perinteisissä lämpövoimalaitoksissa, joten energian tuottamiseen käytetään tavallisia turbiineja. Itse asiassa tämän tyyppisillä asemilla on mahdollista saavuttaa suhteellisen korkea hyötysuhde (noin 20 %) ja suuri teho.
Tämäntyyppisissä aurinkovoimaloissa käytetään sähköntuotantoperiaatetta, joka on samanlainen kuin torniaurinkovoimaloissa, mutta itse aseman suunnittelussa on eroja. Asema koostuu erillisistä moduuleista. Moduuli koostuu tuesta, johon vastaanottimen ja heijastimen ristikkorakenne on kiinnitetty. Vastaanotin sijaitsee suunnilleen heijastuneen auringonvalon keskittymisalueella. Heijastin koostuu levyn muotoisista peileistä (siis nimi), jotka on järjestetty säteittäisesti ristikon päälle. Nämä peilit ovat halkaisijaltaan jopa 2 metriä. ja peilien määrä - useita kymmeniä (riippuen moduulin tehosta). Tällaiset asemat voivat koostua sekä yhdestä moduulista (autonominen) että useista kymmenistä (toimivat rinnakkain verkon kanssa).
Tämän tyyppinen SES on tällä hetkellä hyvin yleinen, koska yleensä SES koostuu suuresta määrästä yksittäisiä moduuleja ( valoparistoja ) eri teho- ja lähtöparametreilla. Näitä SES:itä käytetään laajalti sekä pienten että suurten tilojen (yksityiset mökit, täysihoitolat, sanatoriot, teollisuusrakennukset jne.) virransyöttöön. Aurinkosähkömoduulit ja -ryhmät tuottavat tasavirtaa. Ne voidaan kytkeä joko sarjaan tai rinnan sähköiseen järjestelyyn invertteriin tuottamaan haluttu jännitteen ja virran yhdistelmä. [1] Valoparistoja voidaan asentaa lähes kaikkialle, rakennuksen katosta ja julkisivusta erityisiin tiloihin. Myös asennetut kapasiteetit vaihtelevat laajasti yksittäisten pumppujen toimituksista kaupunkien sähkönsyöttöön.
Näiden SPP:iden toimintaperiaate on lämmittää jäähdytysneste parametreihin, jotka sopivat käytettäväksi turbogeneraattorissa.
SES-muotoilu: ristikkorakenteeseen on asennettu pitkä parabolinen sylinterimäinen peili ja paraabelin keskipisteeseen on asennettu putki, jonka läpi jäähdytysneste virtaa (useimmiten öljyä ). Koko matkan jälkeen jäähdytysneste lämpenee ja lämmönvaihtimissa luovuttaa lämpöä vedelle, joka muuttuu höyryksi ja tulee turbogeneraattoriin.
Ne ovat aurinkovoimaloita, joissa on paraboliset keskittimet, joiden keskipisteeseen on asennettu Stirling-moottori . On olemassa Stirling-moottoreita, jotka muuttavat männän tärinän suoraan sähköenergiaksi ilman kampimekanismia . Tämä mahdollistaa korkean energian muunnostehokkuuden saavuttamisen. Tällaisten voimalaitosten hyötysuhde on 31,25 % [2] . Työnesteenä käytetään vetyä tai heliumia .
Ilmapallo-aurinkoasemia (SPS) on kahta tyyppiä: ensimmäinen - aurinkokennot sijaitsevat ilmapallon pinnalla. Samaan aikaan hyötysuhde ei ylitä aurinkoparistojen tehokkuutta ja on noin 15% (rajassa se voi olla 40%). Toisen tyypin rakenteessa heijastimena käytetään parabolista, koveraa kaasupaineista, metalloitua kalvoa, joka keskittyy aurinkoenergiaan. Neliöhinta on alhainen verrattuna aurinkopaneeleihin ja kaikkiin heijastaviin pintoihin. Yli 20 km:n korkeudessa sijaitseva ilmapallo ei pelkää varjostusta pilvisellä säällä, eikä ilmavirtojen kanssa liikkumiseen aiheudu tuulikuormia. Yläosa on valmistettu läpinäkyvästä kalvosta, jossa on vahvistus, keskellä on vahvistetusta metalloidusta kalvosta tehdyn kalvotiivistimen paraabeli ja keskipisteessä on kevyellä vetykaasulla jäähdytetty lämpömuunnin vesihajottavaan järjestelmään. tai heliumia, kun kyseessä on etäenergiansiirtojärjestelmä, esimerkiksi radio- tai mikroaaltouunisäteily. Pallon suuntaaminen aurinkoon tapahtuu pumppaamalla painolastinestettä (vettä vetykiertoon), tarkka suuntaus - gyroskoopeilla. Yksi ilmalaiva voi tarvittaessa sisältää useita kelluvia pallomoduuleja.
Usein Erityyppiset SPP:t asentavat lisäksi lämmönvaihtimia tuottamaan kuumaa vettä, jota käytetään sekä teknisiin tarpeisiin että kuuman veden toimittamiseen ja lämmitykseen. Tämä on yhdistetyn SES:n ydin. On myös mahdollista asentaa rikastimia ja valoakkuja rinnakkain samalle alueelle, jota pidetään myös yhdistettynä aurinkovoimalana.
Ne käyttävät keinotekoisesti luodun ilmavirran energiaa hyödyntämällä ilman pintakerroksen ilman lämpötilojen eroa, auringon säteiden lämmittämää läpinäkyvien lasien suljetussa osassa ja tietyllä korkeudella. Ne koostuvat lasikatolla katetusta maapalasta ja korkeasta tornista, jonka juurella on ilmaturbiini sähkögeneraattorilla . Tuotettu teho kasvaa lämpötilaeron myötä, mikä kasvaa tornin korkeuden myötä. Kuumennetun maaperän energiaa käyttämällä ne pystyvät työskentelemään lähes kellon ympäri, mikä on heidän vakava etunsa [3] .
Teho MW | Nimi | Maa | Sijainti | Koordinaatit | Tyyppi | Merkintä |
---|---|---|---|---|---|---|
510 | SES Ouarzazate | Draa - Tafilalet | 30°59′ pohjoista leveyttä. sh. 6°51′ W e. | Noor I, Noor II - parabolisylinterinen konsentraattori; Noor III - torni aurinkokeskitin | kolmella holvilla [4] [5] 1. vaihe valmistui vuonna 2016 | |
392 | STES Aiwonpa | San Bernardino, Kalifornia | 35°34′ pohjoista leveyttä. sh. 115°28′ W e. | torni | Käyttöönotto 13. helmikuuta 2014 [6] [7] [8] | |
354 | Aurinkoenergian | Mojaven autiomaa , Kalifornia | 35°01′54″ s. sh. 117°20′53″ läntistä leveyttä e. | parabolinen kourukonsentraattori |
SES koostuu 9 jonosta [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] | |
280 | aurinkoprojekti | Barstow, Kalifornia | 35°00′40″ s. sh. 117°19′30″ läntistä leveyttä e. | parabolinen kourukonsentraattori |
Rakennus valmistui joulukuussa 2014 [18] [19] [20] | |
280 | tuotantoasema | Arizona | 32°55′ pohjoista leveyttä. sh. 112°58′ W e. | parabolinen kourukonsentraattori |
Rakentaminen valmistui lokakuussa 2013 [21] [22] | |
250 | aurinkoenergiaprojekti | Blythe, Kalifornia | 33°38′37″ pohjoista leveyttä sh. 114°59′16″ läntistä leveyttä e. | parabolinen kourukonsentraattori |
Toiminnassa 24. huhtikuuta 2014 lähtien [23] [24] | |
200 | Solabenin aurinkovoimala [25] | Logrosan, Espanja | 39°13′29″ s. sh. 5°23′26″ läntistä pituutta e. | parabolinen kourukonsentraattori |
Vaihe 3 valmistui kesäkuussa 2012 [26] Vaihe 2 valmistui lokakuussa 2012 [26] Vaihe 1 ja 6 valmistui syyskuussa 2013 [27] | |
150 | Solnova | Sanlucar la Mayor, Espanja | 37°25′00″ s. sh. 06°17′20″ W e. | parabolinen kourukonsentraattori |
Vaiheet 1 ja 3 valmistuivat toukokuussa 2010 Vaihe 4 valmistui elokuussa 2010 [28] [29] [30] [31] [32] | |
150 | Andasolin | Guadix, Espanja | 37°13′42″ s. sh. 3°04′06″ läntistä pituutta e. | parabolinen kourukonsentraattori |
Rakennussertifioitu: Andasol 1 (2008), Andasol 2 (2009), Andasol 3 (2011). Jokaisessa on lämpösäiliö, joka on suunniteltu 7,5 käyttötunnin ajaksi. [33] [34] | |
150 | Extresol | Torre de Miguel Sesmero, Espanja | 38°39′ pohjoista leveyttä. sh. 6°44′ W e. | parabolinen kourukonsentraattori |
Rakennus valmistui: Extresol 1 ja 2 (2010), Extresol 3 (2012). Jokaisessa on lämpövarasto, joka on suunniteltu 7,5 tunnin käyttöön [26] [35] [36] | |
110 | Crescent Dunes | Hei, Nevada | 38°14′ pohjoista leveyttä. sh. 117°22′ W e. | torni | toiminnassa syyskuusta 2015 lähtien [37] | |
100 | KaXu Solar | Etelä-Afrikka | 28°53′40″ eteläistä leveyttä sh. 19°35′53″ itäistä pituutta e. | parabolinen kourukonsentraattori |
säilytysaika 2,5 tuntia [38] | |
Teho MW | Nimi | Maa | Sijainti | Koordinaatit | Tyyppi | Merkintä |
[ selventää ]
Huipputeho, MW | Sijainti | Kuvaus | MWh / vuosi |
---|---|---|---|
2245 | Jodhpur , Intia | Maailman suurin aurinkovoimala | |
1170 | Abu Dhabi , Arabiemiirikunnat [39] | 3 200 000 aurinkomoduulia | |
550 | Kalifornia , USA | 9 000 000 aurinkomoduulia | |
550 | Mojaven autiomaa , Kalifornia , Yhdysvallat | ||
300 | Kalifornia , USA | >1 700 000 aurinkomoduulia | |
290 [40] | Agua Caliente , Arizona , Yhdysvallat | 5 200 000 aurinkomoduulia | 626 219 |
250 | San Luis Obispo , Kalifornia , Yhdysvallat | ||
213 | Charanka , Gujarat , Intia | 17 erillisen voimalaitoksen kokonaisuus, joista suurimman teho on 25 MW. |
|
206 | Imperial County , Kalifornia , Yhdysvallat | >3 000 000 aurinkomoduulia Maailman tehokkain asema, joka käyttää moduulien aurinkosuuntaustekniikkaa. |
|
200 | Golmud , Kiina | 317 200 | |
200 | Imperial County , Kalifornia , Yhdysvallat | ||
170 | Imperial County , Kalifornia , Yhdysvallat | ||
166 | Schipkau , Saksa | ||
150 | Clark County , Nevada , Yhdysvallat | ||
150 | Maricopa County , Arizona , Yhdysvallat | 800 000 aurinkomoduulia | 413 611 |
145 | Neuhardenberg , Saksa | 600 000 aurinkomoduulia | |
143 | Kern County , Kalifornia , Yhdysvallat | ||
139 | Imperial County , Kalifornia , Yhdysvallat | 2 300 000 aurinkomoduulia | |
130 | Imperial County , Kalifornia , Yhdysvallat | 2 000 000 aurinkomoduulia | |
125 | Maricopa County , Arizona , Yhdysvallat | > 600 000 aurinkomoduulia | |
105,56 | Perovo , Krim [41] | 455 532 aurinkomoduulia | 132 500 [42] |
100 | Atacaman autiomaa , Chile | > 310 000 aurinkomoduulia | |
97 | Sarnia , Kanada | >1 000 000 aurinkomoduulia | 120 000 |
84.7 | Eberswalde , Saksa | 317 880 aurinkomoduulia | 82 000 |
84.2 | Montalto di Castro , Italia | ||
82,65 | Okhotnikovo , Krim [41] | 355 902 aurinkomoduulia | 100 000 [43] |
80.7 | Finsterwalde , Saksa | ||
75 | Samara SES, Samaran alue | ||
73 | Lopburi , Thaimaa | 540 000 aurinkomoduulia | 105 512 |
69.7 | Nikolaevka , Krim [41] | 290 048 aurinkomoduulia | |
55 | Rechitsa , Valko -Venäjä [44] [45] | lähes 218 tuhatta aurinkomoduulia | |
54.8 | Kiliya , Ukraina | 227 744 aurinkomoduulia | |
49,97 | SES "Burnoye" Nurlykentistä, Kazakstanista | 192 192 aurinkomoduulia | 74 000 |
46.4 | Amareleza , Portugali | >262 000 aurinkomoduulia | |
43 | Dolinovka , Ukraina | 182 380 aurinkomoduulia | 54 399 |
43 | Starokazache , Ukraina | 185 952 aurinkomoduulia | |
40 | Orsk SES, Orenburgin alue | ||
34 | Arnedo , Espanja | 172 000 aurinkomoduulia | 49 936 |
33 | Kurban , Ranska | 145 000 aurinkomoduulia | 43 500 |
31.55 | Mityaevo , Krim [41] | 134 288 aurinkomoduulia | 40 000 [46] |
18.48 | Sobol , Valko -Venäjä | 84 164 aurinkomoduulia | |
yksitoista | Serpa , Portugali | 52 000 aurinkomoduulia | |
10.1 | Irlyava , Ukraina | 11 000 | |
kymmenen | Ralevka , Ukraina | 10 000 aurinkomoduulia | 8 820 |
9.8 | Lazurne , Ukraina | 40 000 aurinkomoduulia | 10 934 |
7.5 | Rodnikovo , Krim [41] | 30 704 aurinkomoduulia | 9 683 |
yksi | Batagay , Jakutia [47] [48] | 3360 aurinkomoduulia
suurin SPP napapiirin takana [47] |
|
Huipputeho, MW | Sijainti | Kuvaus | MWh / vuosi |
Vuosi (t) | Aseman nimi | Maa | Teho MW |
---|---|---|---|
1982 | Lugo | USA | yksi |
1985 | Carris Plain | USA | 5.6 |
2005 | Bavaria Solarpark (Mühlhausen) | Saksa | 6.3 |
2006 | Erlaseen aurinkopuisto | Saksa | 11.4 |
2008 | Olmedillan aurinkosähköpuisto | Espanja | 60 |
2010 | Sarnian aurinkosähkövoimala | Kanada | 97 |
2011 | Huanghen vesivoiman Golmudin aurinkopuisto | Kiina | 200 |
2012 | Agua Caliente aurinkoprojekti | USA | 290 |
2014 | Topaz-aurinkofarmi | USA | 550 |
2020 | Bhadlan | Intia | 2245 |
a) lopullisen käyttöönoton vuoden mukaan |
Joidenkin raporttien mukaan lintuja tapetaan säännöllisesti ilmassa tornityyppisen aurinkovoimalan yläpuolella, jos ne ovat liian lähellä tornin ympärillä olevaa auringonvalon keskittymisvyöhykettä [49] , esimerkiksi Aywonpahin aurinkovoimalassa Kaliforniassa, keskimäärin yksi hyönteis tai lintu kuolee 2 minuutin välein [50] .
Luettelo aurinkovoimaloista Venäjällä
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
---|
Energiaa | |||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
tuotteiden ja toimialojen mukaan | |||||||||||||||||||||||||||
Sähköteollisuus : sähkö |
| ||||||||||||||||||||||||||
Lämmönsyöttö : lämpöenergia |
| ||||||||||||||||||||||||||
Polttoaineteollisuus : polttoaine _ |
| ||||||||||||||||||||||||||
Lupaavaa energiaa : |
| ||||||||||||||||||||||||||
Portaali: Energia |