Introducing 

Prezi AI.

Your new presentation assistant.

Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.

Loading…
Transcript

МЕРУЕРТ КЕНЖЕБАЙ

Солнечные тепловые электростанции

Общий принцип работы

Солнечные тепловые электростанции

1. солнечная энергия преобразовывается в тепло и передает его рабочей жидкости (теплоносителю) преобразовывая жидкость в пар.

2. пар подается на парогенератор, где уже происходит процесс получения электроэнергии схожий с другими тепловыми электростанциями ТЭЦ, АЭС и т.д. - Пар вращает турбину генератора, вырабатывающего электроэнергию, либо непосредственно используется в промышленных процессах.

Основные типы

Существует четыре основных типа солнечных тепловых электростанций

Их можно разделить на два подтипа:

системы с точечной фокусировкой:

  • станции башенного типа
  • параболоидные концентраторы.

системы с линейным концентратором:

  • параболические желоба
  • концентраторы Фринеля.

Солнечные электростанции с параболическими концентраторами состоят из многочисленных расположенных параллельно рядов концентраторов, которые являются параболическими отражателями. Эти отражатели концентрируют солнечное излучение вдоль теплоприёмной трубки. В данной трубке циркулирует теплоноситель на основе масла, разогреваясь до 400 °C. Разогретая жидкость поступает на теплообменный аппарат, где вода преобразовывается в пар при температуре около 390 °C. Этот пар поступает на парогенератор, где происходит процесс преобразования электроэнергии так же, как обычных электростанциях.

Концентраторы Фринеля имеют отражатели с слегка изогнутой формой. Эти отражатели так же фокусируют излучение на трубчатый абсорбер, оснащенный дополнительным отражателем. Вода нагревается и испаряется непосредственно в трубке теплоприемника. Это способствует повышению эффективности станции по сравнению с параболическими концентраторами за счет снижения себестоимости, однако среднегодовая выработка электричества у станций такого типа меньше.

В солнечных электростанциях башенного типа, солнечное излучение концентрируется на центральный теплоприемник при помощи огромного количество плоских отражателей (зеркал), которые в течение светового дня автоматически изменяют угол установки. Это позволяет достичь значительно более высокую концентрацию по сравнению с системами с линейными концентраторами. При этом температура на теплоприемнике превышает 1000°С. Такие температуры значительно увеличивают эффективность работы станции.

Параболоидные концентраторы еще их называют электростанциями тарельчатого типа напоминают по форме тарелку. Солнечное излучение концентрируется на приемник, к которому подключен «двигатель Стирлинга». Двигатель может преобразовывать тепловую энергию непосредственно в механическую работу или электричество.

Такие системы могут достичь КПД более 30%.Хотя эти системы предназначены для работы в автономном режиме, они так же имеют возможность объединения нескольких систем в одну солнечную электростанцию.

История развития технологии

В 1890 году был изобретен паровой двигатель, работающий от коллектора, концентрирующего солнечную энергию.

В 1912 году в Египте была построена первая в мире гелиотермальная электростанция мощностью 45 кВт, использовавшая вогнутые параболические коллекторы.

В конце 1970-х годов начались масштабные исследования в области концентрационных гелиотермальных технологий на основе раннее созданных вогнутых параболических коллекторов.

К концу 1980-х гг. начался ввод этих технологий в коммерческую эксплуатацию. С тех пор, по мере продолжающихся исследований и изобретения новых материалов, технологии все больше совершенствуются, в ряде индустриально развитых стран (США, Япония, Испания, Италия) были построены пилотные проекты гелиотермальных станций. Компании Luz International Limited удалось совершить значительный прорыв в разработке и применении CSP технологий на ее солнечных электростациях SEGS, построенных между 1984 и 1991 годами.

Испании.

В 1990-е годы после резкого падения цен на природный газ работы были сокращены вдвое. Очередная из запланированных в США солнечных электростанций была запущена только в 2007 ujle— это 64-мегаваттная система типа «параболического желоба», смонтированная в Баулдер-Сити, штат Невада. Она построена силами испанской компании Acciona и получила название Nevada Solar One.

В 1996 году Министерство энергетики США вместе с отраслевым консорциумом начало эксплуатацию Solar Two - модернизацию своего проекта обогатительной солнечной электростанции Solar One. Эксплуатируемая до 1999 года система Solar Two продемонстрировала, как можно эффективно и экономно хранить солнечную энергию, чтобы вырабатывать энергию даже тогда, когда солнце не светит. Это также способствовало коммерческому интересу к электростанциям.

В настоящее время мир переживает настоящий бум проектов, основанных на гелиотермальных технологиях: по оценкам на первую половину 2010-х гг. уже строится более 5000 мВт мощностей, большая их часть в США и Испании.

установленная мощность

производство электроэнергии

Современные масштабы и регионы использования

Масштабы

Установленная мощность - 5.5 ГВт, что составляет 0,2% от общей УМ всех энергоустановок ВИЭ.

Доля производства – 11037 ГВт*ч/25721*10^3 ГВт*ч= 0, 04% от всего производства энергии

лидеры по установленной мощности Испания – 2.3 ГВт, США – 1.7 ГВт

лидеры по производству оборудования - ACWA Power (Саудовская Аравия) and Abengoa (Испания), Shanghai Electric( Китай)

регионы, страны, где приняты государственный меры поддержки энергетики на основе данного вида ВИЭ - Южная Африка, ОАЭ(планируется самая большая станция при поддержке государства, Австралия

Топ 10 стран по установленной мощности на 2018 год

Топ 10 стран по производству электроэнергии на 2016 год

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

Learn more about creating dynamic, engaging presentations with Prezi