Eng Ru
Отправить письмо

Солнечные электростанции башенного типа. Конструкции СЭС и принцип работы по функциональной блок-схеме станций солнечная – 1 и 2. Сэс башенного типа

$direct1

Солнечные электростанции башенного типа. Конструкции СЭС и принцип работы по функциональной блок-схеме станций солнечная – 1 и 2.

Альтернативный вариант состоит в использовании расположенных на большой площади следящих за Солнцем плоских зеркал, отражающих солнечные лучи на центральный приемник, помещенный на вершине башни.

Концепция СЭС башенного типа была разработана в ЭНИНе им. Г.М.Крижижановского ещё в 50-е годы, однако её техническая реализация задержалась на два десятилетия.

Общий принцип: предварительная концентрация солнечного излучения с помощью зеркальных оптических систем и дальнейшее теплосиловое преобразование сконцентрированного излучения с использованием элементов оборудования тепловых электростанций.

Оптические системы СЭС состоят из однотипных, автономно ориентируемых фацетных зеркал - гелиостатов.

Для понимания процессов, происходящих в СЭС башенного типа, и принятых конструктивных решений, произведём сопоставительный анализ характеристик двух электростанций: Solar One (Барстоу, США) и CESA-I (Альмерия, Испания). Существенное различие этих станций состоит в форме поля гелиостатов и их количестве, а также в конструкции приёмника солнечного излучения. Станция Solar One имеет вид поля гелиостатов в форме эллипса (рис. 4.4), на котором расположено 1818 гелиостатов. В центре эллипса находится башня с приемником солнечного излучения на верху. Высота башни около 85 метров, а расчетная мощность станции составляет 10 МВт. Параметры CESA-I таковы: поле имеет форму сектора с 300 гелиостатов, которые направлены на приёмник солнечного излучения, находящийся в полости башни высотой 82 метра (рис.4.5). Расчётная мощность станции равна 1,2 МВт. Из этой информации следует, что при равных размерах одного гелиостата (39,3 м2 в американском варианте и 39,6 м2 у CESA-I) общая площадь поля Solar One в 6 раз больше, а мощность в 8,33 раза превышает соответствующий параметр станции CESA-I. Значит эффективность единичного гелиостата у Solar One выше и составляет 5,5 кВт против 4 кВт у CESA-I.

Рис. 4.7. Функциональная схема СЭС Solar One:

1 - приемник; 2 - гелеостаты; 3 - башня; 4 - пульт управления; 5 - турбина с генератором;

6 - конденсатор; 7 - парагенератор; 8 - аккумулятор теплоты; 9 - теплообменник; 10 - датчик

На обеих станциях в качестве теплоносителя используется вода. Параметры пара на выходе из приёмника примерно одинаковы и составляют 516°С и 525°С соответственно. Однако конструкция приёмников солнечного излучения и башен, при небольшой разнице в высоте, имеют существенное различие (рис. 4.6). На станции Solar One использован приёмник открытого типа, который представляет собой барабан элипсоидального сечения высотой более 13 метров и состоящий из 24 панелей. Приёмник CESA-I по форме напоминает усечённую пирамиду, которая помещена в полость башни. Приёмная поверхность, состоящая из множества труб, которые объединены в секции, имеет меньшие размеры, примерно 54,3 м2 против 301 м2 у Solar One. Таким образом, с каждого м2 снимается 33 кВт электрической мощности с открытого приёмника Solar One, против 22 кВт полостного приёмника CESA-I.

 

 

Рис. 4.8. Функциональная схема СЭС CESA - 1

(обозначения аналогичны рис. 4.7.)

 

В контуре теплоносителя различие станций заключается в конструкции аккумулятора теплоты. В Solar One (рис. 4.7) применяется однобаковый масляно-галечный аккумулятор. Его ёмкость равна 182 МВт тепловой мощности, время аккумулирования 4 часа и максимальная температура в баке составляет 304°С. Рабочий теплоноситель в контуре аккумулирования теплоты - масло. На станции CESA-I использован двухбаковый аккумулятор, в котором в качестве теплоносителя применён солевой расплав (рис. 4.8). Характеристики аккумулятора: ёмкость 16 МВт, время аккумулирования 3,5 часа, а максимальная температура 340°С. Из выше изложенного следует, что в целом технические характеристики Solar One значительно лучше, чем у CESA-I.

Опыт, полученный при эксплуатации этих станций, позволил подтвердить возможность производства электроэнергии при работе станций в составе электроэнергетических систем и возможной эксплуатации их по стандартным процедурам для обычных тепловых станций.

в течение работы первой «солнечной башни» началось создание расширенного проекта станции, использующей в качестве теплоноси­теля расплавленную соль, как в солнечной электростанции Цеза-I. Эти исследования закончились строительством второй «солнечной башни» Солар-2.

 

 

Рис. 6.12. Функциональная схема солнечной энергии электростанции Цеза-l

 

Основные цели перепроектированной станции, названной Солар-2 (рис. 6.13), заключались в том, чтобы апробировать технологию использования расплавленной соли в качестве теплоносителя, умень­шить технический и экономический риск при строительстве солнечных электростанций башенного типа и стимулировать коммерциализацию технологии. Солар-2 производила 1 О МВТ электроэнергии, накапливая при этом такое количество энергии, которого оказалось достаточно для того, чтобы продолжить работу с полной мощностью в течение трех ча­сов после захода солнца. Долгосрочная надежная работа башенной сол­нечной электростанции Солар-2 должна была быть подтверждена в ре­зультате реализации этого проекта и последующей успешной эксплуа­тации на длительном интервале времени.

Переход от Солар-1 к Солар-2 потребовал создания новой системы передачи тепла с помощью расплавленной соли (включая приемник, ак­кумулятор тепловой энергии, трубопроводы и паровой генератор) и но­вой системы управления. Поле гелиостатов, башня и система турбина­генератор подверглись минимальной модификации. Солар-2 впервые была присоединена к сети в начале 1996 года, а завершить ее стадию запуска намечалось в конце 1997 года.

Приемник электростанции Солар-2 разработан и построен компа­нией Boeing's Rocketdyne Oivision. Он включает в себя ряд панелей (каждая сделана из 32 тонкостенных стальных труб), через которые расплавленная соль протекает «змейкой». Панели формируют цилинд­рическую оболочку, окружающую трубопровод, крепежные конструк­ции и управляющее оборудование. Внешние поверхности труб покры­ты черной краской Pyromark™, прочной и стойкой К высоким температурам и поглощающей 95 % солнечного излучения. Проект приемника был оптимизирован, чтобы он мог поглотить максимальное количество солнечной энергии при одновременном сокращении потерь тепла из-за конвекции и излучения. Лазерная сварка соединений сопла и трубы, зажимов трубы облегчает расширение трубы и ее сокраще­ние. Применение бесконтактного измерительного оборудования по­зволяет приемнику быстро изменять температуру, оставаясь неповре­)I<денным. Например, если проходит облако и появляется прямое солнечное излучение, в приемнике температура меньше чем за одну минуту может измениться от 290 до 570 ОС. Расплавленная соль пред­ставляет собой смесь: 60 % нитрата натрия и 40 % нитрата калия. Она тает при 220 ос и поддерживается в жидком состоянии при 290 ос в «холодном» резервуаре.

Расплавленная соль может создавать проблемы из-за того, что она имеет низкую вязкость (как у воды) и хорошо смачивает металличе­ские поверхности. Следовательно, ее хранение и транспортировка вызывают определенные трудности. Большое значение в успешном

осуществлении этой технологии играет подбор насосов, клапанов, упа­ковки клапана и материала прокладок, которые будут взаимодейство­вать с расплавленной солью. Соответственно, Солар-2 разработана с минимальным количеством фланцев и большим числом преобразова­тельных устройств, клапанов и стыков, сваренных в одном месте. Сис­тема хранения энергии для Солар-2 состоит из двух 875 ООО-литровых резервуаров, которые изготовлены компанией Pitt-Oes Моiпеs. Резер­вуары внешне изолированы и построены из чистой стали и углероди­стой стали для горячего и холодного резервуара соответственно. Теп­ловая мощность аккумулятора 11О МВт . ч.

Естественная система охлаждения используется в каждом резервуа­ре, чтобы минимизировать перегревание и чрезмерное обезвоживание почвы под ним. Все трубы, клапаны и емкости для горячей соли изго­товлены из чистой стали, так как она имеет хорошие антикоррозион­ные свойства в среде расплавленной соли. Резервуар для хранения хо­лодной соли сделан из углеродистой стали. Соль качается из «горячего» резервуара 1 через систему парового генератора в «холод­ный» резервуар, откуда соль закачивается многоступенчатыми центро­бежными насосами на башню - в приемник 4.

 

 

 

  1. Схемы согласования возобновляемых источников энергии с потребителями.

После анализа характеристик потребителей и потенциальных ВИЭ необходимо согласовать их друг с другом. Согласование предполагает выполнение следующих условий:

1. Энергоустановка должна максимально эффективно использовать ВИЭ. Сопротивления между источником, преобразователем, потребителем окружающей средой потоку энергии должны быть минимальными, что позволит свести к минимуму потери и размеры энергетического оборудования.

2. Использование систем управления с отрицательной обратной связью между потребителем и источником невыгодно, так как приходится сбрасывать в окружающую среду часть выработанной энергии. Неэффективность принципа регулирования с обратной связью на энергоустановках с ВИЭ является следствием постоянного существования в окружающем пространстве потоков этой энергии. Для невозобновляемого источника энергии регулирование с обратной связью выгодно, так как уменьшает его расход.

Рис. 1.2 Схемы согласования возобновляемых источников энергии с потребителями

а) полное использование потока возобновляемой энергии

б) управление с отрицательной обратной связью

в) использование накопителей энергии

г) развязывание источника энергии и потребителя с помощью более крупной энергосистемы

д) система управления с прямой связью с нагрузкой энергоустановки самая эффективная система управления при использовании возобновляемой энергии

1 - возобновляемый источник энергии; 2 - источник истощаемой энергии;

3 - преобразователь энергии; 4 - потребитель; 5 - сброс в окружающую среду;

6 - накопитель энергии

 

3. Согласовать спрос и предложение, не завышая при этом мощность энергоустановки, можно только, включив в энергосистему накопители энергии.

4. Если согласовать энергоустановку на ВИЭ с потребителями очень сложно, тогда от решения этой задачи отказываются. В этом случае установку подключают к более крупной и универсальной по составу источников энергии системе.

5. Наиболее эффективная схема использования ВИЭ такова, к источнику энергии подключается в каждый момент времени столько потребителей, чтобы суммарная нагрузка соответствовала текущей мощности источника. При этом отдельны потребители могут иметь накопители энергии или подстраиваться под изменяющиеся параметры источника. В таких схемах используется регулирование с прямой связью.

Эти методы согласования могут быть реализованы следующими способами:

1. Система со сбросом излишков энергии. Потоки энергии ВИЭ существуют постоянно или с некоторой периодичностью, и если их не использовать, они будут безвозвратно потеряны. Тем не менее этот метод согласования самый простой. Он используется, например, на ГЭС, в системах обогрева зданий солнечным излучением с управляемыми заслонками, в ветроколёсах с изменяемым шагом.

2. Системы с накопителями энергии. Накопление энергии ВИЭ может быть обеспечено как в исходном виде, так и преобразованном. Например, в исходном виде: накопление воды в верхнем водохранилище гидроаккумулирующей станции, супер маховик и в преобразованном виде: аккумулятор, электролизные установки.

3. Системы с регулированием нагрузки. Такие системы поддерживают соответствие между спросом и предложением энергии за счёт включения и выключения необходимого числа потребителей. Преимущество этого способа согласования при использовании в энергосистемах с ВИЭ заключается в следующем:

- подключение или отключение потребителей в соответствии с располагаемой мощностью источника позволяет избегать потерь возобновляемой энергии;

- в многоканальной системе регулирования могут учитываться потребности различных потребителей и их приоритеты, при этом, например, потребители с низким приоритетом, которые отключаются первыми, могут снабжаться энергией по низкой цене или, например, нагревательные установки могут питаться не постоянным по величине напряжением;

- потребители, сами обладающие определённым аккумулирующим свойством (водогрейные баки, кондиционеры), могут с выгодой использовать это своё свойство, отключаясь в те периоды времени, когда энергия дорогая;

- в таких системах регулирования можно использовать надёжные, точные, малоинерционные и недорогие электронные и микропроцессорные устройства.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Солнечные электростанции башенного типа. Конструкция СЭС и принцип работы по функциональной блок-схеме на базе метановой технологии.

Альтернативный вариант состоит в использовании расположенных на большой площади следящих за Солнцем плоских зеркал, отражающих солнечные лучи на центральный приемник, помещенный на вершине башни.

Солнечные электростанции башенного типа и на рассредоточенных коллекторах относятся к классу термодинамических СЭС, что подчёркивает их отличие по принципу преобразования энергии солнечного излучения от фотоэлектрических энергетических установок.

Концепция СЭС башенного типа была разработана в ЭНИНе им. Г.М.Крижижановского ещё в 50-е годы, однако её техническая реализация задержалась на два десятилетия. В конце 70-х годов к этой концепции почти одновременно обратились гелиоэнергетики ряда стран. К середине 80-х годов в Испании, Италии, Франции, США и Японии уже действовали первые экспериментальные СЭС башенного типа мощностью от 1 до 10 МВт. На них были опробованы разнообразные технические решения отдельных подсистем, в определённой мере дополнявшие друг друга, но главные черты проектов подчинялись общему принципу: предварительной концентрации солнечного излучения с помощью зеркальных оптических систем и дальнейшему теплосиловому преобразованию сконцентрированного излучения с использованием элементов оборудования тепловых электростанций.

Оптические системы СЭС состоят из однотипных, автономно ориентируемых фацетных зеркал - гелиостатов. Благодаря этому в принципы сооружения СЭС башенного типа с самого начала заложен высокий уровень унификации нового нестандартного оборудования.

Рис 4.5. Внешний вид СЭС CESA - 1

Строительство первых СЭС башенного типа было инициировано за рубежом энергетическим кризисом середины 70-х годов. В настоящее время строительство новых СЭС рассматривается как упреждающая подготовка резервной технологии перед лицом грядущих энергетических кризисов.

 

 

Рис. 4.6. Конструкции приемников солнечного излучения и башен СЭС - а) Solar One;

б) СESA-1:

1 - приемник; 2 - башня; 3 - щит; 4 - панель приемника; 5 - датчик мишень; 6 - датчик скорости ветра; 7 - барабан; 8 - насосы; 9 - ввод коммуникаций

 

Башенная или модульная СЭС, построенная южнее 45° с.ш., способна развивать в течение 1500-2500 часов в год электрическую мощность 50 МВт в расчёте на 1 км2 земельного участка, занятого зеркальной системой. Совершенствование технических решений и использование высоких технологий позволит в будущем увеличить этот показатель более чем в два раза. Для улучшения экономических показателей СЭС, например, на порядок, необходимы соответствующие инвестиции в производственную базу и получение этого результата уже просматривается в ближайшие 15 лет.

Для понимания процессов, происходящих в СЭС башенного типа, и принятых конструктивных решений, произведём сопоставительный анализ характеристик двух электростанций: Solar One (Барстоу, США) и CESA-I (Альмерия, Испания). Их технические характеристики представлены в таблице 4.1. Существенное различие этих станций состоит в форме поля гелиостатов и их количестве, а также в конструкции приёмника солнечного излучения. Станция Solar One имеет вид поля гелиостатов в форме эллипса (рис. 4.4), на котором расположено 1818 гелиостатов. В центре эллипса находится башня с приемником солнечного излучения на верху. Высота башни около 85 метров, а расчетная мощность станции составляет 10 МВт. Параметры CESA-I таковы: поле имеет форму сектора с 300 гелиостатов, которые направлены на приёмник солнечного излучения, находящийся в полости башни высотой 82 метра (рис.4.5). Расчётная мощность станции равна 1,2 МВт. Из этой информации следует, что при равных размерах одного гелиостата (39,3 м2 в американском варианте и 39,6 м2 у CESA-I) общая площадь поля Solar One в 6 раз больше, а мощность в 8,33 раза превышает соответствующий параметр станции CESA-I. Значит эффективность единичного гелиостата у Solar One выше и составляет 5,5 кВт против 4 кВт у CESA-I.

Рис. 4.7. Функциональная схема СЭС Solar One:

1 - приемник; 2 - гелеостаты; 3 - башня; 4 - пульт управления; 5 - турбина с генератором;

6 - конденсатор; 7 - парагенератор; 8 - аккумулятор теплоты; 9 - теплообменник; 10 – датчик

 

На обеих станциях в качестве теплоносителя используется вода. Параметры пара на выходе из приёмника примерно одинаковы и составляют 516°С и 525°С соответственно. Однако конструкция приёмников солнечного излучения и башен, при небольшой разнице в высоте, имеют существенное различие (рис. 4.6). На станции Solar One использован приёмник открытого типа, который представляет собой барабан элипсоидального сечения высотой более 13 метров и состоящий из 24 панелей. Приёмник CESA-I по форме напоминает усечённую пирамиду, которая помещена в полость башни. Приёмная поверхность, состоящая из множества труб, которые объединены в секции, имеет меньшие размеры, примерно 54,3 м2 против 301 м2 у Solar One. Таким образом, с каждого м2 снимается 33 кВт электрической мощности с открытого приёмника Solar One, против 22 кВт полостного приёмника CESA-I.

 

Рис. 4.8. Функциональная схема СЭС CESA - 1

(обозначения аналогичны рис. 4.7.)

 

В контуре теплоносителя различие станций заключается в конструкции аккумулятора теплоты. В Solar One (рис. 4.7) применяется однобаковый масляно-галечный аккумулятор. Его ёмкость равна 182 МВт тепловой мощности, время аккумулирования 4 часа и максимальная температура в баке составляет 304°С. Рабочий теплоноситель в контуре аккумулирования теплоты - масло. На станции CESA-I использован двухбаковый аккумулятор, в котором в качестве теплоносителя применён солевой расплав (рис. 4.8). Характеристики аккумулятора: ёмкость 16 МВт, время аккумулирования 3,5 часа, а максимальная температура 340°С. Из выше изложенного следует, что в целом технические характеристики Solar One значительно лучше, чем у CESA-I.

 

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Солнечные электростанции башенного типа: конструкция и особенности

Июнь 29, 2013 / Яков Золотов, Специалист по солнечной энергетике

Одним из основных и наиболее распространенных типов солнечных электростанций, являются СЭС башенного типа. Удивительного в этом мало, ведь идея подобного проекта витала в умах ученых еще более трех столетий назад, но в реальность ее воплотили всего лишь в 1965 году. Спустя некоторое время, после практического подтверждения такой конструкции, солнечные электростанции начали возводить по всему миру.

Солнечные электростанции башенного типа: конструкция и особенности

Основу подобного проекта составляют башня, и поле гелиостатов, в центре которого, собственно, башня и расположена. В башне размещаются специальный резервуар, поглощающий тепловое излучение, и насосная группа, которая вырабатываемый пар передает на турбогенераторы.

Все гелиостаты (по своей сути обычные зеркала, закрепленные на подвижной опоре), соединены между собой компьютерной системой позиционирования, которая и является сердцем солнечной электростанции башенного типа. Она, в зависимости от месторасположения солнца, поворачивает все гелиостаты таким образом, чтобы отраженные лучи направлялись на резервуар.

Такая конструкция предусматривает возможность получения температуры в резервуаре, равной 700 градусам, что соизмеримо с большинством тепловых электростанций. В высокий проектный КПД, достигающий более 20 процентов, и возможность закладывания больших мощностей, и делают этот тип солнечных электростанций, очень популярным.

Немаловажным элементом солнечных электростанций башенного типа, являются конденсатоотводчики, которые способствуют предотвращению проскоков пара, позволяют экономить тепловую энергию, и стабилизируют температуру при резких колебаниях нагрузок.

В компании «НЕМЕН», которая является официальным представителем ряда заводов-производителей промышленного оборудования Чехии, Словакии, Польши, и других стран Евросоюза, можно приобрести конденсатоотводчики различного типа и различных конструкций, идеально подходящие под конкретные задачи каждого клиента.

Безусловным преимуществом компании «НЕМЕН» является и наличие высококвалифицированных инженеров и менеджеров, которые являются гарантией подбора лучшего решения, необходимого покупателю.

zeleneet.com

Солнечная электростанция — ВиКи

Все солнечные электростанции (СЭС) подразделяют на несколько типов:

  • СЭС башенного типа
  • СЭС тарельчатого типа
  • СЭС, использующие фотоэлектрические модули (фотобатареи)
  • СЭС, использующие параболические концентраторы
  • Комбинированные СЭС
  • Аэростатные солнечные электростанции
  • Солнечно-вакуумные электростанции

СЭС башенного типа

Данные электростанции основаны на принципе получения водяного пара с использованием солнечной радиации. В центре станции стоит башня высотой от 18 до 24 метров[источник не указан 898 дней] (в зависимости от мощности и некоторых других параметров высота может быть больше либо меньше), на вершине которой находится резервуар с водой. Этот резервуар покрашен в чёрный цвет для поглощения теплового и видимого излучения. Также в этой башне находится насосная группа, доставляющая воду в резервуар от турбогенератора, который находится вне башни. По кругу от башни на некотором расстоянии располагаются гелиостаты.

Гелиостат — зеркало площадью в несколько квадратных метров[источник не указан 898 дней], закреплённое на опоре и подключённое к общей системе позиционирования. То есть, в зависимости от положения солнца, зеркало будет менять свою ориентацию в пространстве. Основная и самая трудная задача — это позиционирование всех зеркал станции так, чтобы в любой момент времени все отраженные лучи от них попали на резервуар. В ясную солнечную погоду температура в резервуаре может достигать 700 C0[источник не указан 898 дней]. Такие температурные параметры используются на большинстве традиционных тепловых электростанций, поэтому для получения энергии используются стандартные турбины. Фактически на станциях такого типа можно получить сравнительно большой КПД (около 20 %)[источник не указан 898 дней] и высокие мощности.

СЭС тарельчатого типа

Данный тип СЭС использует принцип получения электроэнергии, схожий с таковым у башенных СЭС, но есть отличия в конструкции самой станции. Станция состоит из отдельных модулей. Модуль состоит из опоры, на которую крепится ферменная конструкция приемника и отражателя. Приёмник расположен примерно в области концентрации отраженного солнечного света. Отражатель состоит из зеркал в форме, напоминающей тарелки (отсюда название), радиально расположенных на ферме. Диаметры этих зеркал достигают 2 метров[источник не указан 873 дня], а количество зеркал — нескольких десятков[источник не указан 873 дня] (в зависимости от мощности модуля). Такие станции могут состоять как из одного модуля (автономные), так и из нескольких десятков (работа параллельно с сетью).

СЭС, использующие фотоэлектрические модули

СЭС этого типа в настоящее время очень распространены, так как в общем случае СЭС состоит из большого числа отдельных модулей (фотобатарей) различной мощности и выходных параметров. Данные СЭС широко применяются для энергообеспечения как малых, так и крупных объектов (частные коттеджи, пансионаты, санатории, промышленные здания и т. д.). Устанавливаться фотобатареи могут практически везде, начиная от кровли и фасада здания и заканчивая специально выделенными территориями. Установленные мощности тоже колеблются в широком диапазоне, начиная от снабжения отдельных насосов, заканчивая электроснабжением городов.

СЭС, использующие параболоцилиндрические концентраторы

Принцип работы данных СЭС заключается в нагревании теплоносителя до параметров, пригодных к использованию в турбогенераторе.

Конструкция СЭС: на ферменной конструкции устанавливается параболоцилиндрическое зеркало большой[прояснить] длины, а в фокусе параболы устанавливается трубка, по которой течет теплоноситель (чаще всего масло[источник не указан 873 дня]). Пройдя весь путь, теплоноситель разогревается и в теплообменных аппаратах отдаёт теплоту воде, которая превращается в пар и поступает на турбогенератор.

СЭС, использующие двигатель Стирлинга

Представляют собой СЭС с параболическими концентраторами, у которых в фокусе установлен двигатель Стирлинга. Существуют конструкции двигателей Стирлинга, которые непосредственно преобразуют колебания поршня в электрическую энергию, без использования кривошипно-шатунного механизма. Это позволяет достичь высокой эффективности преобразования энергии. Эффективность таких электростанций достигает 31,25 %[1]. В качестве рабочего тела используется водород или гелий.

Аэростатные СЭС

Аэростатные солнечные станции (СЭС) бывают 2 типов: первый — солнечные элементы располагаются на поверхности аэростата. При этом КПД не превышает КПД солнечных батарей и составляет около 15 % (в пределе может достигать 40 %). В конструкции второго типа в качестве рефлектора используется параболическая, вогнутая давлением газа, металлизированная пленка, которая служит для концентрации солнечной энергии. Стоимость квадратного метра которой мала в сравнении с солнечными батареями и любыми отражающими поверхностями. Располагаясь на высоте более 20 км аэростат не боится затенения при облачной погоде, а двигаясь с воздушными потоками не испытывает ветровых нагрузок. Верхняя часть выполнена из прозрачной пленки с армировкой, посредине парабола пленочного концентратора из армированной металлизированной пленки, а в фокусе — термопреобразователь, охлаждаемый легким газом-водород, для системы с разложением воды, либо гелий в случае наличия системы дистанционной передачи энергии- например радио- или свч-излучением. Ориентировка шара на солнце осуществляется за счет перекачки балластной жидкости(вода для водородного цикла), точная ориентировка — гироскопами. При необходимости в одном дирижабле может находится несколько плавающих шаровидных модулей.

Комбинированные СЭС

Часто[источник не указан 873 дня] на СЭС различных типов дополнительно устанавливают теплообменные аппараты для получения горячей воды, которая используется как для технических нужд, так и для горячего водоснабжения и отопления. В этом и состоит суть комбинированных СЭС. Также на одной территории возможна параллельная установка концентраторов и фотобатарей, что тоже считается комбинированной СЭС.

Солнечно-вакуумные электростанции

Используют энергию воздушного потока, искусственно создаваемого путём использования разности температур воздуха в приземном слое воздуха, нагреваемого солнечными лучами в закрытом прозрачными стеклами участке, и на некоторой высоте. Состоят из накрытого стеклянной крышей участка земли и высокой башни, у основания которой расположена воздушная турбина с электрогенератором. Вырабатываемая мощность растет с ростом разности температур, которая увеличивается с высотой башни. Путём использования энергии нагретой почвы способны работать почти круглосуточно, что является их серьёзным преимуществом[2].

xn--b1aeclack5b4j.xn--j1aef.xn--p1ai

Типы солнечных электростанций - Солнечная энергетика

Новая энергетика - Солнечная энергетика

типы солнечных электростанций

Все солнечные электростанции (сэс) подразделяют на несколько типов:

§ СЭС башенного типа

§ СЭС тарельчатого типа

§ СЭС, использующие фотобатареи

§ СЭС, использующие параболические концентраторы

§ Комбинированные СЭС

§ Аэростатные солнечные электростанции

СЭС башенного типа
Конструкция СЭС

Данные электростанции основаны на принципе получения водяного пара с использованием солнечной радиации. В центре станции стоит башня высотой от 18 до 24 метров (в зависимости от мощности и некоторых других параметров высота может быть больше либо меньше), на вершине которой находится резервуар с водой. Этот резервуар покрашен в чёрный цвет для поглощения теплового излучения. Также в этой башне находится насосная группа, доставляющая пар на турбогенератор, который находится вне башни. По кругу от башни на некотором расстоянии располагаются гелиостаты. Гелиостат — зеркало площадью в несколько квадратных метров, закреплённое на опоре и подключённое к общей системе позиционирования. То есть, в зависимости от положения солнца, зеркало будет менять свою ориентацию в пространстве. Основная и самая трудоемкая задача - это позиционирование всех зеркал станции так, чтобы в любой момент времени все отраженные лучи от них попали на резервуар. В ясную солнечную погоду температура в резервуаре может достигать 700 градусов. Такие температурные параметры используются на большинстве традиционных тепловых электростанций, поэтому для получения энергии используются стандартные турбины. Фактически на станциях такого типа можно получить сравнительно большой КПД (около 20 %) и высокие мощности. Пример: Солнечная башня, Севилья, Испания. Построена в 2007

СЭС в Крыму

В Крыму была построена СЭС такого же типа в Щёлкино как резервный источник электричества дляпланируемой там АЭС. Но по большому счету, эта станция была экспериментальной: ее мощность 5 МВт. При эксплуатации этой станции было выявлено множество трудностей. Одна из них — система позиционирования отражателей практически полностью (95 %) расходовала энергию, вырабатываемую станцией [источник?]. Также возникали трудности с очисткой зеркал. Вскоре эта станция прекратила своё существование и была разворована. 45°24′09.53″ с. ш.35°51′46.25″ в. д. (G)

СЭС тарельчатого типа

Данный тип СЭС использует принцип получения электроэнергии, схожий с таковым у Башенных СЭС, но есть отличия в конструкции самой станции. Станция состоит из отдельных модулей. Модуль состоит из опоры, на которую крепится ферменная конструкция приемника и отражателя. Приемник находится на некотором удалении от отражателя, и в нем концентрируются отраженные лучи солнца. Отражатель состоит из зеркал в форме тарелок (отсюда название), радиально расположенных на ферме. Диаметры этих зеркал достигают 2 метров, а количество зеркал - нескольких десятков (в зависимости от мощности модуля). Такие станции могут состоять как из одного модуля (автономные), так и из нескольких десятков (работа параллельно с сетью).

СЭС, использующие фотобатареи

СЭС этого типа в настоящее время очень распространены, так как в общем случае СЭС состоит из большого числа отдельных модулей (фотобатарей) различной мощности и выходных параметров. Данные СЭС широко применяются для энергообеспечения как малых, так и крупных объектов (частные коттеджи, пансионаты, санатории, промышленные здания и т. д.). Устанавливаться фотобатареи могут практически везде, начиная от кровли и фасада здания и заканчивая специально выделенными территориями. Установленные мощности тоже колеблются в широком диапазоне, начиная от снабжения отдельных насосов, заканчивая электроснабжением небольшого посёлка.

СЭС, использующие параболические концентраторы

Принцип работы данных СЭС заключается в нагревании теплоносителя до параметров, пригодных к использованию в турбогенераторе.

Конструкция СЭС: на ферменной конструкции устанавливается параболическое зеркало большой длины, а в фокусе параболы устанавливается трубка, по которой течет теплоноситель (чаще всего масло). Пройдя весь путь, теплоноситель разогревается и в теплообменных аппаратах отдаёт теплоту воде, которая превращается в пар и поступает на турбогенератор.

СЭС, использующие двигатель стирлинга

Представляют собой СЭС с параболическими концентраторами, у которых в фокусе установлендвигатель Стирлинга. Существуют конструкции двигателей Стирлинга, которые непосредственно преобразуют колебания поршня в электрическую энергию, без использования кривошипно-шатунного механизма. Это позволяет достичь высокой эффективности преобразования энергии. Эффективность таких электростанций достигает 31,25%[1]. В качестве рабочего тела используетсяводород или гелий.

Комбинированные СЭС

Часто на СЭС различных типов дополнительно устанавливают теплообменные аппараты для получения горячей воды, которая используется как для технических нужд, так и для горячего водоснабжения и отопления. В этом и состоит суть комбинированных СЭС. Также на одной территории возможна параллельная установка концентраторов и фотобатарей, что тоже считается комбинированной СЭС.

Добавить комментарий

nek-npo.ru

Солнечная электростанция — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Солнечная электростанция — инженерное сооружение, преобразующее солнечную радиацию в электрическую энергию. Способы преобразования солнечной радиации различны и зависят от конструкции электростанции.

Типы солнечных электростанций

К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)

Все солнечные электростанции (СЭС) подразделяют на несколько типов:

  • СЭС башенного типа
  • СЭС тарельчатого типа
  • СЭС, использующие фотоэлектрические модули (фотобатареи)
  • СЭС, использующие параболические концентраторы
  • Комбинированные СЭС
  • Аэростатные солнечные электростанции
  • Солнечно-вакуумные электростанции

СЭС башенного типа

Данные электростанции основаны на принципе получения водяного пара с использованием солнечной радиации. В центре станции стоит башня высотой от 18 до 24 метровК:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 959 дней] (в зависимости от мощности и некоторых других параметров высота может быть больше либо меньше), на вершине которой находится резервуар с водой. Этот резервуар покрашен в чёрный цвет для поглощения теплового и видимого излучения. Также в этой башне находится насосная группа, доставляющая воду в резервуар от турбогенератора, который находится вне башни. По кругу от башни на некотором расстоянии располагаются гелиостаты.

Гелиостат — зеркало площадью в несколько квадратных метровК:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 959 дней], закреплённое на опоре и подключённое к общей системе позиционирования. То есть, в зависимости от положения солнца, зеркало будет менять свою ориентацию в пространстве. Основная и самая трудная задача — это позиционирование всех зеркал станции так, чтобы в любой момент времени все отраженные лучи от них попали на резервуар. В ясную солнечную погоду температура в резервуаре может достигать 700 C0градусов[прояснить]К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 959 дней]. Такие температурные параметры используются на большинстве традиционных тепловых электростанций, поэтому для получения энергии используются стандартные турбины. Фактически на станциях такого типа можно получить сравнительно большой КПД (около 20 %)К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 959 дней] и высокие мощности.

СЭС тарельчатого типа

Данный тип СЭС использует принцип получения электроэнергии, схожий с таковым у башенных СЭС, но есть отличия в конструкции самой станции. Станция состоит из отдельных модулей. Модуль состоит из опоры, на которую крепится ферменная конструкция приемника и отражателя. Приёмник расположен примерно в области концентрации отраженного солнечного света. Отражатель состоит из зеркал в форме, напоминающей тарелки (отсюда название), радиально расположенных на ферме. Диаметры этих зеркал достигают 2 метровК:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 934 дня], а количество зеркал — нескольких десятковК:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 934 дня] (в зависимости от мощности модуля). Такие станции могут состоять как из одного модуля (автономные), так и из нескольких десятков (работа параллельно с сетью).

СЭС, использующие фотоэлектрические модули

СЭС этого типа в настоящее время очень распространены, так как в общем случае СЭС состоит из большого числа отдельных модулей (фотобатарей) различной мощности и выходных параметров. Данные СЭС широко применяются для энергообеспечения как малых, так и крупных объектов (частные коттеджи, пансионаты, санатории, промышленные здания и т. д.). Устанавливаться фотобатареи могут практически везде, начиная от кровли и фасада здания и заканчивая специально выделенными территориями. Установленные мощности тоже колеблются в широком диапазоне, начиная от снабжения отдельных насосов, заканчивая электроснабжением городов.

СЭС, использующие параболоцилиндрические концентраторы

Принцип работы данных СЭС заключается в нагревании теплоносителя до параметров, пригодных к использованию в турбогенераторе.

Конструкция СЭС: на ферменной конструкции устанавливается параболоцилиндрическое зеркало большой[прояснить] длины, а в фокусе параболы устанавливается трубка, по которой течет теплоноситель (чаще всего маслоК:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 934 дня]). Пройдя весь путь, теплоноситель разогревается и в теплообменных аппаратах отдаёт теплоту воде, которая превращается в пар и поступает на турбогенератор.

СЭС, использующие двигатель Стирлинга

Представляют собой СЭС с параболическими концентраторами, у которых в фокусе установлен двигатель Стирлинга. Существуют конструкции двигателей Стирлинга, которые непосредственно преобразуют колебания поршня в электрическую энергию, без использования кривошипно-шатунного механизма. Это позволяет достичь высокой эффективности преобразования энергии. Эффективность таких электростанций достигает 31,25 %[1]. В качестве рабочего тела используется водород или гелий.

Аэростатные СЭС

Аэростатные солнечные станции (СЭС) бывают 2 типов: первый — солнечные элементы располагаются на поверхности аэростата. При этом КПД не превышает КПД солнечных батарей и составляет около 15 % (в пределе может достигать 40 %). В конструкции второго типа в качестве рефлектора используется параболическая, вогнутая давлением газа, металлизированная пленка, которая служит для концентрации солнечной энергии. Стоимость квадратного метра которой мала в сравнении с солнечными батареями и любыми отражающими поверхностями. Располагаясь на высоте более 20 км аэростат не боится затенения при облачной погоде, а двигаясь с воздушными потоками не испытывает ветровых нагрузок. Верхняя часть выполнена из прозрачной пленки с армировкой, посредине парабола пленочного концентратора из армированной металлизированной пленки, а в фокусе — термопреобразователь, охлаждаемый легким газом-водород, для системы с разложением воды, либо гелий в случае наличия системы дистанционной передачи энергии- например радио- или свч-излучением. Ориентировка шара на солнце осуществляется за счет перекачки балластной жидкости(вода для водородного цикла), точная ориентировка — гироскопами. При необходимости в одном дирижабле может находится несколько плавающих шаровидных модулей.

Комбинированные СЭС

ЧастоК:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 934 дня] на СЭС различных типов дополнительно устанавливают теплообменные аппараты для получения горячей воды, которая используется как для технических нужд, так и для горячего водоснабжения и отопления. В этом и состоит суть комбинированных СЭС. Также на одной территории возможна параллельная установка концентраторов и фотобатарей, что тоже считается комбинированной СЭС.

Солнечно-вакуумные электростанции

Используют энергию воздушного потока, искусственно создаваемого путём использования разности температур воздуха в приземном слое воздуха, нагреваемого солнечными лучами в закрытом прозрачными стеклами участке, и на некоторой высоте. Состоят из накрытого стеклянной крышей участка земли и высокой башни, у основания которой расположена воздушная турбина с электрогенератором. Вырабатываемая мощность растет с ростом разности температур, которая увеличивается с высотой башни. Путём использования энергии нагретой почвы способны работать почти круглосуточно, что является их серьёзным преимуществом.[2]

Крупнейшие солнечно-тепловые электростанции на Земле

Крупнейшие солнечные тепловые электростанции в мире Мощность МВт Название Страна Местоположение Координаты Тип Примечание Мощность МВт Название Страна Местоположение Координаты Тип Примечание
392 СТЭС Айвонпа Сан-Бернардино, Калифорния 35°34′ с. ш. 115°28′ з. д. / 35.567° с. ш. 115.467° з. д. / 35.567; -115.467 (Ivanpah Solar Power Facility) (G) [www.openstreetmap.org/?mlat=35.567&mlon=-115.467&zoom=14 (O)] (Я) башенный Введена в эксплуатацию 13 февраля 2014[3][4][5]
354 Solar Energy Generating Systems[en] Пустыня Мохаве, Калифорния 35°01′54″ с. ш. 117°20′53″ з. д. / 35.03167° с. ш. 117.34806° з. д. / 35.03167; -117.34806 (Solar Energy Generating Systems) (G) [www.openstreetmap.org/?mlat=35.03167&mlon=-117.34806&zoom=14 (O)] (Я) параболоцилиндрическийконцентратор СЭС состоит из 9-ти очередей[6][7][8][9][10][11][12][13][14]
280 Mojave Solar Project[en] Барстоу, Калифорния 35°00′40″ с. ш. 117°19′30″ з. д. / 35.01111° с. ш. 117.32500° з. д. / 35.01111; -117.32500 (Mojave Solar Project) (G) [www.openstreetmap.org/?mlat=35.01111&mlon=-117.32500&zoom=14 (O)] (Я) параболоцилиндрическийконцентратор Строительство завершено в декабре 2014 года[15][16][17]
280 Solana Generating Station[en] Аризона 32°55′ с. ш. 112°58′ з. д. / 32.917° с. ш. 112.967° з. д. / 32.917; -112.967 (Solana Generating Station) (G) [www.openstreetmap.org/?mlat=32.917&mlon=-112.967&zoom=14 (O)] (Я) параболоцилиндрическийконцентратор Строительство завершено в октябре 2013 года[18][19]
250 Genesis Solar Energy Project[en] Блайт, Калифорния 33°38′37″ с. ш. 114°59′16″ з. д. / 33.6438000° с. ш. 114.988000° з. д. / 33.6438000; -114.988000 (Genesis Solar) (G) [www.openstreetmap.org/?mlat=33.6438000&mlon=-114.988000&zoom=14 (O)] (Я) параболоцилиндрическийконцентратор В эксплуатации с 24 апреля 2014 года[20][21]
200 Solaben Solar Power Station[22] Логросан, Испания 39°13′29″ с. ш. 5°23′26″ з. д. / 39.22472° с. ш. 5.39056° з. д. / 39.22472; -5.39056 (Solaben Solar Power Station) (G) [www.openstreetmap.org/?mlat=39.22472&mlon=-5.39056&zoom=14 (O)] (Я) параболоцилиндрическийконцентратор 3-я очередь закончена в июне 2012[23]2-ая очередь закончена в октябре 2012[23]1-ая и 6-ая очереди закончены в сентябре 2013[24]
160 СЭС Уарзазат Марокко 30°59′40″ с. ш. 6°51′48″ з. д. / 30.99444° с. ш. 6.86333° з. д. / 30.99444; -6.86333 (Ouarzazate solar power station) (G) [www.openstreetmap.org/?mlat=30.99444&mlon=-6.86333&zoom=14 (O)] (Я) параболоцилиндрическийконцентратор с тремя хранилищами[25][26]1-ая очередь закончена в 2016 году
150 Solnova Solar Power Station[en] Санлукар-ла-Майор, Испания 37°25′00″ с. ш. 06°17′20″ з. д. / 37.41667° с. ш. 6.28889° з. д. / 37.41667; -6.28889 (Solnova Solar Power Station) (G) [www.openstreetmap.org/?mlat=37.41667&mlon=-6.28889&zoom=14 (O)] (Я) параболоцилиндрическийконцентратор 1-ая и 3-я очереди завершены в мае 2010 4-ая очередь завершена в августе 2010[27][28][29][30][31]
150 Andasol Solar Power Station[en] Гуадикс, Испания 37°13′42″ с. ш. 3°04′06″ з. д. / 37.2285278° с. ш. 3.0685361° з. д. / 37.2285278; -3.0685361 (Andasol solar power station) (G) [www.openstreetmap.org/?mlat=37.2285278&mlon=-3.0685361&zoom=14 (O)] (Я) параболоцилиндрическийконцентратор Заверено строительство: Andasol 1 (2008), Andasol 2 (2009), Andasol 3 (2011). Каждый имеет тепловой резервуар рассчитанный на 7,5 часов работы.[32][33]
150 Extresol Solar Power Station[en] Торре-де-Мигель-Сесмеро, Испания 38°39′ с. ш. 6°44′ з. д. / 38.650° с. ш. 6.733° з. д. / 38.650; -6.733 (Extresol Solar Power Station) (G) [www.openstreetmap.org/?mlat=38.650&mlon=-6.733&zoom=14 (O)] (Я) параболоцилиндрическийконцентратор Строительсво завершено: Extresol 1 и 2 (2010), Extresol 3 (2012). Каждый имеет тепловое хранилище рассчитанное на 7,5 часов работы[23][34][35]
110 Crescent Dunes Най, Невада 38°14′ с. ш. 117°22′ з. д. / 38.233° с. ш. 117.367° з. д. / 38.233; -117.367 (Crescent Dunes Solar Energy Project) (G) [www.openstreetmap.org/?mlat=38.233&mlon=-117.367&zoom=14 (O)] (Я) башенный в эксплуатации с сентября 2015[36]
100 KaXu Solar One[en] ЮАР 28°53′40″ ю. ш. 19°35′53″ в. д. / 28.8946000° ю. ш. 19.5982000° в. д. / -28.8946000; 19.5982000 (KaXu Solar One) (G) [www.openstreetmap.org/?mlat=-28.8946000&mlon=19.5982000&zoom=14 (O)] (Я) параболоцилиндрическийконцентратор с хранилищем на 2,5 часа[37]

Крупнейшие фотоэлектростанции на Земле

[уточнить]

Крупнейшие фотоэлектрические установки в мире Пиковая мощность, МВт Местонахождение Описание МВт·ч / год Пиковая мощность, МВт Местонахождение Описание МВт·ч / год
550 Калифорния, США 9 000 000 солнечных модулей
550 пустыня Мохаве, Калифорния, США
300 Калифорния, США >1 700 000 солнечных модулей
290[38] Агуа-Калиенте, Аризона, США 5 200 000 солнечных модулей 626 219
250 Сан-Луис-Обиспо, Калифорния, США
213 Чаранка, Гуджарат, Индия Комплекс из 17 отдельных электростанций, самая крупная из которых имеет мощность 25 МВт.
206 округ Империал, Калифорния, США >3 000 000 солнечных модулей Самая мощная станция в мире, использующая технологию ориентации модулей по Солнцу в течение дня.
200 Голмуд, Китай 317 200
200 округ Империал, Калифорния, США
170 округ Империал, Калифорния, США
166 Шипкау, Германия
150 округ Кларк, Невада, США
150 округ Марикопа, Аризона, США 800 000 солнечных модулей 413 611
145 Нойхарденберг, Германия 600 000 солнечных модулей
143 округ Керн, Калифорния, США
139 округ Империал, Калифорния, США 2 300 000 солнечных модулей
130 округ Империал, Калифорния, США 2 000 000 солнечных модулей
125 округ Марикопа, Аризона, США > 600 000 солнечных модулей
105,56 Перово, Крым[39] 455 532 солнечных модулей 132 500 [40]
100 Пустыня Атакама, Чили > 310 000 солнечных модулей
97 Сарния, Канада >1 000 000 солнечных модулей 120 000
84,7 Эберсвальде, Германия 317 880 солнечных модулей 82 000
84,2 Монтальто-ди-Кастро, Италия
82,65 Охотниково, Крым[39] 355 902 солнечных модулей 100 000[41]
80,7 Финстервальде, Германия
73 Лопбури, Таиланд 540 000 солнечных модулей 105 512
69,7 Николаевка, Крым[39] 290 048 солнечных модулей
54,8 Килия, Украина 227 744 солнечных модулей
49,97 СЭС "Бурное" с Нурлыкент, Казахстан 192 192 солнечных модулей 74000
46,4 Амарележа, Португалия >262 000 солнечных модулей
43 Долиновка, Украина 182 380 солнечных модулей 54 399
43 Староказачье, Украина 185 952 солнечных модулей
34 Арнедо, Испания 172 000 солнечных модулей 49 936
33 Кюрбан, Франция 145 000 солнечных модулей 43 500
31,55 Митяево, Крым[39] 134 288 солнечных модулей 40 000 [42]
18,48 Соболи, Белоруссия 84 164 солнечных модулей</br>крупнейшая СЭС в Белоруссии
11 Серпа, Португалия 52 000 солнечных модулей
10,1 Ирлява, Украина 11 000
10 Ралевка, Украина 10 000 солнечных модулей 8 820
9,8 Лазурное, Украина 40 000 солнечных модулей 10 934
7,5 Родниково, Крым[39] 30 704 солнечных модулей 9 683
1 Батагай, Якутия[43][44] 3 360 солнечных модулей

крупнейшая СЭС за полярным кругом[43]

Влияние на окружающую среду

По некоторым сведениям, птицы регулярно погибают в воздухе над СЭС башенного типа, если они оказываются слишком близко к зоне концентрации солнечного света вокруг башни[45], к примеру, на СЭС Ivanpah в Калифорнии в среднем одна птица погибает каждые 2 минуты[46].

Напишите отзыв о статье "Солнечная электростанция"

Примечания

  1. ↑ [www.sandia.gov/news/resources/releases/2008/solargrid.html Установлен новый рекорд эффективности]
  2. ↑ Берёзкин М. [www.nkj.ru/archive/articles/23472/ Укрощение солнца] // Наука и жизнь — 2013. — № 12. — С. 19—25. — ISSN 0028-1263
  3. ↑ [www.energy.ca.gov/siting/solar/index.html Large Solar Energy Projects, California Government]
  4. ↑ [www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2009/05/pg-e-and-brightsource-sign-contracts-for-over-1300-mw-of-solar-thermal?cmpid=WNL-Friday-May15-2009 PG&E and BrightSource Sign Contracts for Over 1,300 MW of Solar Thermal]
  5. ↑ [phx.corporate-ir.net/phoenix.zhtml?c=121544&p=irol-newsArticleNRG&ID=1899656 World’s Largest Solar Thermal Power Project at Ivanpah Achieves Commercial Operation]
  6. ↑ [www.nrel.gov/csp/solarpaces/project_detail.cfm/projectID=28 Solar Electric Generating Station I]
  7. ↑ [www.nrel.gov/csp/solarpaces/project_detail.cfm/projectID=29 Solar Electric Generating Station II]
  8. ↑ [www.nrel.gov/csp/solarpaces/project_detail.cfm/projectID=30 Solar Electric Generating Station III]
  9. ↑ [www.nrel.gov/csp/solarpaces/project_detail.cfm/projectID=31 Solar Electric Generating Station IV]
  10. ↑ [www.nrel.gov/csp/solarpaces/project_detail.cfm/projectID=32 Solar Electric Generating Station V]
  11. ↑ [www.nrel.gov/csp/solarpaces/project_detail.cfm/projectID=33 Solar Electric Generating Station VI]
  12. ↑ [www.nrel.gov/csp/solarpaces/project_detail.cfm/projectID=34 Solar Electric Generating Station VII]
  13. ↑ [www.nrel.gov/csp/solarpaces/project_detail.cfm/projectID=35 Solar Electric Generating Station VIII]
  14. ↑ [www.nrel.gov/csp/solarpaces/project_detail.cfm/projectID=36 Solar Electric Generating Station IX]
  15. ↑ csp-world.com [www.csp-world.com/news/20141202/001546/abengoas-mojave-250-mw-csp-plant-enters-commercial-operation Abengoa’s Mojave 250 MW CSP plant enters commercial operation], 2 December 2014
  16. ↑ [www.abengoasolar.com/web/en/nuestras_plantas/plantas_en_construccion/estados_unidos/ Abengoa: Plants under construction — United States]
  17. ↑ [www.csp-world.com/news/20110914/0057/abengoa-closes-12-billion-financing-mojave-solar-project-and-starts-construction CSP World: Abengoa closes $1.2 billion financing for the Mojave Solar Project and starts construction]
  18. ↑ [www.abengoasolar.com/web/en/acerca_de_nosotros/sala_de_prensa/noticias/2013/abg_20131009.html Abengoa Solar: Abengoa’s Solana, the US’s first large-scale solar plant with thermal energy storage system, begins commercial operation]
  19. ↑ [www.solarserver.com/solar-magazine/solar-news/current/2013/kw41/concentrating-solar-power-solana-solar-csp-plant-begins-commercial-operation.html SolarServer: Concentrating solar power: Solana CSP plant begins commercial operation]
  20. ↑ [www.csp-world.com/cspworldmap/genesis-solar CSP World]
  21. ↑ [www.kcet.org/news/rewire/solar/concentrating-solar/another-huge-solar-plant-goes-online-in-desert.html Another Huge Solar Plant Goes Online in California’s Desert], Chris Clarke, REWIRE, May 5, 2014
  22. ↑ [www.abengoasolar.com/sites/solar/en/about_us/general/news/archive/2009/20090525_noticias.html Abengoa Solar begins construction on Extremadura’s second solar concentrating solar power plant]
  23. ↑ 1 2 3 [www.protermosolar.com/mapa-proyectos-espana/ Mapa de proyectos en España ]
  24. ↑ [www.csp-world.com/news/20130930/001204/abengoa-closes-financing-and-begin-operation-solaben-1-6-csp-plants-spain CSP World: Abengoa closes financing and begin operation of Solaben 1 & 6 CSP plants in Spain]
  25. ↑ [www.bloomberg.com/news/2013-04-30/acwa-power-says-it-was-awarded-solar-thermal-project-in-morocco.html Saudi Power Developer Gives Spanish Firms Work in Morocco]
  26. ↑ [www.moroccoworldnews.com/2015/12/176134/king-mohammed-vi-to-inaugurate-noor-solar-plant-in-ouarzazate/ King Mohammed VI of Morocco will inaugurate the first phase of solar plant «Noor I,» on Sunday in Ouarzazate, according to Minister Delegate in Charge of Environment Hakima El Haite]
  27. ↑ [earth3tech.com/2008/08/08/abengoa-rakes-in-426m-for-4-solar-power-plants/ Abengoa Rakes in $426M for 4 Solar Power Plants]
  28. ↑ [www.sustainablebusiness.com/index.cfm/go/news.display/id/20263 Abengoa Begins Operation of 50MW Concentrating Solar Power Plant]. SustainableBusiness.com News (6 мая 2010). Проверено 7 мая 2010.
  29. ↑ [www.abengoasolar.com/corp/web/en/about_us/general/news/archive/2010/solar_20100505.html Abengoa Solar begins commercial operation of Solnova 1]
  30. ↑ [www.abengoasolar.com/corp/web/en/about_us/general/news/archive/2010/solar_20100524.html Abengoa Solar begins commercial operation of Solnova 3]
  31. ↑ [www.abengoasolar.com/corp/web/en/about_us/general/news/archive/2010/solar_20100802.html Abengoa Solar Reaches Total of 193 Megawatts Operating]
  32. ↑ [www.solarmillennium.de/english/press/press-releases/archive-2008/testbetrieb-andasol-1_2008_10_15-kopie.html Andasol 1 has started test run]
  33. ↑ [www.solarmillennium.de/english/technology/references_and_projects/andasol-spain/index.html The Construction of the Andasol Power Plants]
  34. ↑ [www.madrimasd.org/informacionidi/agenda/foros-mimasd/documentos/energia/JA_Nebrera_ACS_26_02_08.pdf Solar Thermal Power Generation — A Spanish Success Story]
  35. ↑ [www.estelasolar.eu/fileadmin/ESTELAdocs/documents/powerplants/extresol/EXTRESOL_-_24_FEB_2010.pdf ACS Launches the Operation Phase of its Third Dispatchable 50 MW Thermal Power Plant in Spain, Extresol-1]
  36. ↑ [tonopahsolar.com/ Tonopah Solar Energy]
  37. ↑ [www.abengoasolar.com/web/en/nuestras_plantas/plantas_en_operacion/sudafrica/#seccion_1 Abengoa Solar :: Our plants :: Operating facilities :: South Africa]. Abengoa Solar. Проверено 5 мая 2015.
  38. ↑ www.firstsolar.com/Projects/Agua-Caliente-Solar-Project
  39. ↑ 1 2 3 4 5 Данный объект расположен на территории полуострова Крым, бо́льшая часть которого является предметом территориального спора между Россией, контролирующей спорную территорию, и Украиной, которой Крымский полуостров принадлежит и в соответствии с позицией ООН. Согласно административно-территориальному делению России, на полуострове располагаются субъекты РФ Республика Крым и город федерального значения Севастополь. Согласно административно-территориальному делению Украины, на территории Крыма располагаются входящие в состав Украины Автономная Республика Крым и город с особым статусом Севастополь.
  40. ↑ [sdelanounas.in.ua/blogs/11983/ Крымская солнечная электростанция «Перово» стала крупнейшей в мире]
  41. ↑ [sdelanounas.in.ua/blogs/11689/ В Крыму завершено строительство солнечной электростанции «Охотниково» мощностью 80МВт]
  42. ↑ [elektrovesti.net/16324_activ-solar-zavershila-stroitelstvo-3155-mvt-solnechnoy-elektrostantsii-mityaevo Activ Solar завершила строительство 31,55 МВт солнечной электростанции "Митяево"]
  43. ↑ 1 2 [marinychev.sakha.gov.ru/v-poselke-batagay-v-kutii-otkrita-krupneyshaya-za-polyarnim-krugom-v-mire-solnechnaya-elektrostantsiya В поселке Батагай в Якутии открыта крупнейшая за полярным кругом в мире Солнечная электростанция] (рус.). Официальный информационный портал Республики Саха (Якутия) (23 июня 2015). Проверено 5 сентября 2016.
  44. ↑ [www.sakha.gov.ru/photoGallery/front/view/galleryId/17155 В поселке Батагай в Якутии открыта крупнейшая за полярным кругом в мире Солнечная электростанция (фотогалерея)] (рус.). Официальный информационный портал Республики Саха (Якутия). Проверено 5 сентября 2016.
  45. ↑ [naked-science.ru/article/sci/za-neskolko-chasov-solnechnaya За несколько часов солнечная электростанция испарила больше сотни птиц, случайно пролетавших над её зеркалами] // naked-science.ru
  46. ↑ [www.eenews.net/stories/1060011853 SOLAR: Bird deaths at Calif. power plant a PR nightmare for industry] // E&E Publishing, LLC

wiki-org.ru

Солнечная электростанция — Туркмения ВиКи

Все солнечные электростанции (СЭС) подразделяют на несколько типов:

  • СЭС башенного типа
  • СЭС тарельчатого типа
  • СЭС, использующие фотоэлектрические модули (фотобатареи)
  • СЭС, использующие параболические концентраторы
  • Комбинированные СЭС
  • Аэростатные солнечные электростанции
  • Солнечно-вакуумные электростанции

СЭС башенного типа

Данные электростанции основаны на принципе получения водяного пара с использованием солнечной радиации. В центре станции стоит башня высотой от 18 до 24 метров[источник не указан 898 дней] (в зависимости от мощности и некоторых других параметров высота может быть больше либо меньше), на вершине которой находится резервуар с водой. Этот резервуар покрашен в чёрный цвет для поглощения теплового и видимого излучения. Также в этой башне находится насосная группа, доставляющая воду в резервуар от турбогенератора, который находится вне башни. По кругу от башни на некотором расстоянии располагаются гелиостаты.

Гелиостат — зеркало площадью в несколько квадратных метров[источник не указан 898 дней], закреплённое на опоре и подключённое к общей системе позиционирования. То есть, в зависимости от положения солнца, зеркало будет менять свою ориентацию в пространстве. Основная и самая трудная задача — это позиционирование всех зеркал станции так, чтобы в любой момент времени все отраженные лучи от них попали на резервуар. В ясную солнечную погоду температура в резервуаре может достигать 700 C0[источник не указан 898 дней]. Такие температурные параметры используются на большинстве традиционных тепловых электростанций, поэтому для получения энергии используются стандартные турбины. Фактически на станциях такого типа можно получить сравнительно большой КПД (около 20 %)[источник не указан 898 дней] и высокие мощности.

СЭС тарельчатого типа

Данный тип СЭС использует принцип получения электроэнергии, схожий с таковым у башенных СЭС, но есть отличия в конструкции самой станции. Станция состоит из отдельных модулей. Модуль состоит из опоры, на которую крепится ферменная конструкция приемника и отражателя. Приёмник расположен примерно в области концентрации отраженного солнечного света. Отражатель состоит из зеркал в форме, напоминающей тарелки (отсюда название), радиально расположенных на ферме. Диаметры этих зеркал достигают 2 метров[источник не указан 873 дня], а количество зеркал — нескольких десятков[источник не указан 873 дня] (в зависимости от мощности модуля). Такие станции могут состоять как из одного модуля (автономные), так и из нескольких десятков (работа параллельно с сетью).

СЭС, использующие фотоэлектрические модули

СЭС этого типа в настоящее время очень распространены, так как в общем случае СЭС состоит из большого числа отдельных модулей (фотобатарей) различной мощности и выходных параметров. Данные СЭС широко применяются для энергообеспечения как малых, так и крупных объектов (частные коттеджи, пансионаты, санатории, промышленные здания и т. д.). Устанавливаться фотобатареи могут практически везде, начиная от кровли и фасада здания и заканчивая специально выделенными территориями. Установленные мощности тоже колеблются в широком диапазоне, начиная от снабжения отдельных насосов, заканчивая электроснабжением городов.

СЭС, использующие параболоцилиндрические концентраторы

Принцип работы данных СЭС заключается в нагревании теплоносителя до параметров, пригодных к использованию в турбогенераторе.

Конструкция СЭС: на ферменной конструкции устанавливается параболоцилиндрическое зеркало большой[прояснить] длины, а в фокусе параболы устанавливается трубка, по которой течет теплоноситель (чаще всего масло[источник не указан 873 дня]). Пройдя весь путь, теплоноситель разогревается и в теплообменных аппаратах отдаёт теплоту воде, которая превращается в пар и поступает на турбогенератор.

СЭС, использующие двигатель Стирлинга

Представляют собой СЭС с параболическими концентраторами, у которых в фокусе установлен двигатель Стирлинга. Существуют конструкции двигателей Стирлинга, которые непосредственно преобразуют колебания поршня в электрическую энергию, без использования кривошипно-шатунного механизма. Это позволяет достичь высокой эффективности преобразования энергии. Эффективность таких электростанций достигает 31,25 %[1]. В качестве рабочего тела используется водород или гелий.

Аэростатные СЭС

Аэростатные солнечные станции (СЭС) бывают 2 типов: первый — солнечные элементы располагаются на поверхности аэростата. При этом КПД не превышает КПД солнечных батарей и составляет около 15 % (в пределе может достигать 40 %). В конструкции второго типа в качестве рефлектора используется параболическая, вогнутая давлением газа, металлизированная пленка, которая служит для концентрации солнечной энергии. Стоимость квадратного метра которой мала в сравнении с солнечными батареями и любыми отражающими поверхностями. Располагаясь на высоте более 20 км аэростат не боится затенения при облачной погоде, а двигаясь с воздушными потоками не испытывает ветровых нагрузок. Верхняя часть выполнена из прозрачной пленки с армировкой, посредине парабола пленочного концентратора из армированной металлизированной пленки, а в фокусе — термопреобразователь, охлаждаемый легким газом-водород, для системы с разложением воды, либо гелий в случае наличия системы дистанционной передачи энергии- например радио- или свч-излучением. Ориентировка шара на солнце осуществляется за счет перекачки балластной жидкости(вода для водородного цикла), точная ориентировка — гироскопами. При необходимости в одном дирижабле может находится несколько плавающих шаровидных модулей.

Комбинированные СЭС

Часто[источник не указан 873 дня] на СЭС различных типов дополнительно устанавливают теплообменные аппараты для получения горячей воды, которая используется как для технических нужд, так и для горячего водоснабжения и отопления. В этом и состоит суть комбинированных СЭС. Также на одной территории возможна параллельная установка концентраторов и фотобатарей, что тоже считается комбинированной СЭС.

Солнечно-вакуумные электростанции

Используют энергию воздушного потока, искусственно создаваемого путём использования разности температур воздуха в приземном слое воздуха, нагреваемого солнечными лучами в закрытом прозрачными стеклами участке, и на некоторой высоте. Состоят из накрытого стеклянной крышей участка земли и высокой башни, у основания которой расположена воздушная турбина с электрогенератором. Вырабатываемая мощность растет с ростом разности температур, которая увеличивается с высотой башни. Путём использования энергии нагретой почвы способны работать почти круглосуточно, что является их серьёзным преимуществом[2].

tm.ru.net


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта