Termoelektrická sluneční energie

La termoelektrická sluneční energie o Solární termální je technologie, která využívá sluneční teplo k výrobě elektřiny. Tento proces probíhá v tzv. solárních tepelných elektrárnách neboli solárních tepelných elektrárnách, které se v Evropě a Japonsku začaly budovat na počátku 80. let XNUMX. století.Výhoda této energie je, že je čistá, vydatná a obnovitelná. : Každých deset dní dostane Země ze Slunce stejné množství energie jako všechny známé zásoby ropy, plynu a uhlí. V současnosti vedle sebe existuje několik typů termoelektrických solárních elektráren. Španělsko má v této oblasti výhodnou pozici, protože má několik solárních termálních elektráren a silný průmyslový sektor, který se účastní projektů po celém světě.

V tomto článku vám povíme o vlastnostech a významu termoelektrické solární energie.

Co je termoelektrická sluneční energie

Solární tepelná elektrárna funguje jako tepelná elektrárna, ale místo uhlí nebo zemního plynu využívá sluneční energii. Sluneční paprsky se koncentrují přes zrcadla v přijímači a dosahují teploty až 1.000 ºC. Toto teplo se využívá k ohřevu tekutin a výrobě páry, která pohání turbíny a vyrábí elektřinu. Zatímco první elektrárny mohly fungovat pouze během hodin slunečního záření, dnes lze teplo ukládat a vyrábět ho v noci.

Druhy rostlin

V současnosti existují tři hlavní typy solárních tepelných elektráren. Výroba elektřiny je podobná, rozdíl je v tom, jak je solární energie koncentrována.

Solární tepelná věž rostlina

Využívá sadu řiditelných zrcadel, nazývaných heliostaty, k zaostření slunečních paprsků na přijímače umístěné na věži. Ve střednědobém horizontu jde o osvědčenou, efektivní a ziskovou technologii. První pilotní elektrárny tohoto typu byly postaveny v Almería (Španělsko) a Nio (Japonsko) v roce 1981. Současným úkolem je snížit náklady na výstavbu věžových solárních tepelných elektráren.

Parabolická parabola nebo Stirlingova miska solární tepelná elektrárna

Tato solární tepelná elektrárna využívá parabolické zrcadlo ve tvaru misky k zaostření slunečních paprsků na Stirlingův motor v ohnisku paraboly, tak se také nazývá centrální Stirlingův disk. Naakumulované teplo zvyšuje teplotu vzduchu, který pohání Stirlingův motor a turbínu k výrobě elektřiny. Nejznámější rostlinou parabolických mís je ta v Mojave (Spojené státy americké).

Parabolická solární tepelná elektrárna

Tyto druhy rostlin jsou z komerčního hlediska nejslibnější. Použili zrcadlo ve formě parabolického válce s kanálem podél své osy, který soustřeďoval sluneční paprsky. Potrubí obsahuje tekutinu, která se zahřívá a produkuje páru, která pohání turbínu. Parabolické žlabové solární termální elektrárny fungují ve Španělsku a dalších zemích.

Rozvoj termoelektrické solární energie

Základy solární tepelné energie definoval Augustin Mouchot v roce 1878 a v 1980. letech XNUMX. století některé zkušenosti prokázaly její životaschopnost. Až donedávna však solární tepelnou energii brzdily tři faktory:

• Vysoká cena materiálů začal klesat, jak se technologie vyvíjela a výnosy se zvyšovaly.
• Není možné skladovat energii na její výrobu přes noc. Toto omezení teprve nedávno začaly překonávat technologie, které šetří teplo. Například závod Gemasolar v Seville používá roztavenou sůl k ukládání tepla, proto se stala první solárně tepelnou elektrárnou schopnou dodávat energii 24 hodin denně.
• Během roku je zapotřebí velké množství slunečního záření, což omezuje zavádění této energie v nejjižnějších regionech. Ambiciózní projekty, jako je Desertec, však navrhují zřízení továren v regionech, jako je poušť Sahara, a následné odeslání elektřiny do Evropy.
• Mnoho projektů solární tepelné energie se v současné době rozvíjí v zemích jako Alžírsko, Maroko, Spojené státy americké nebo Austrálie. Mnoho z nich mělo zapojenou španělštinu.

Termoelektrická solární energie ve Španělsku

Španělsko je světovou velmocí v solární tepelné energii. Země má ideální podmínky pro instalaci solárních tepelných elektráren díky bohatým hodinám slunečního svitu a velkým pouštním oblastem. První pilotní závody nazvané SSPS/CRS a CESA 1 byly postaveny v Tabenas (Almería) v roce 1981 a 1983.

V roce 2007 byla v Sanlúcar la Mayor (Sevilla) uvedena do provozu první komerční věžová solární tepelná elektrárna PS10 na světě. V roce 2011 bylo v provozu 21 elektráren o výkonu 852,4 MW a dalších 40 v projektu, uvádí Protermosolar, Španělská asociace solárního termálního průmyslu. Až budou všechny tyto nové závody uvedeny do provozu, kolem roku 2014, bude Španělsko předním světovým výrobcem tohoto slibného 100% čistého a obnovitelného zdroje energie.

aplikace

• Aplikace: Teplá užitková voda, topení, klimatizace a ohřev bazénu. V rodinných domech dokáže pokrýt až 70 % spotřeby teplé vody.
• Provoz: Tepelné desky jsou zodpovědné za sběr slunečního záření a přenos tepla do tekutin, které jimi cirkulují.
• Pravidla a pomoc: Technický stavební zákon (CTE) schválený v roce 2006 vyžaduje instalaci solárních panelů ve všech nových budovách. Státní a územní pomoc může pokrýt jednu třetinu až polovinu instalačních nákladů.
• Náklady a úspory: Průměrné náklady na instalaci na 2 metry čtvereční jsou jen asi 1.500 150 eur teplé vody. V porovnání s kotlem na zemní plyn nebo propan je úspora energie 10 €/rok, a pokud budou fosilní paliva a elektřina nadále růst, úspory energie budou ještě větší. Bez dotací je doba návratnosti cca 5 let, s dotacemi pouze XNUMX let.

Termoelektrická solární energie má také uplatnění v domácnosti. Podívejme se, jaké to jsou:

• Aplikace: Výroba elektrické energie pro domácí použití nebo za účelem dalšího prodeje do veřejné sítě.
• Provoz: Fotovoltaické panely přeměňují sluneční záření na elektřinu.
• Předpisy a pomoc: Energetické společnosti jsou ze zákona povinny nakupovat fotovoltaickou energii integrovanou do sítě, přičemž výrobcům platí slevu (v současnosti 575 % ceny za kilowatt). Na druhou stranu technické stavební předpisy vyžadují instalaci fotovoltaických panelů v jakékoli veřejné nebo soukromé budově o rozloze větší než 3.000 metrů čtverečních.
• Náklady a úspory: Pro vlastní zásobování se cena malého 5 kW agregátu pohybuje kolem 35.000 725 eur. Vzhledem k tomu, že roční spotřeba energie průměrného domu je kolem 48 eur, investice se amortizuje až po XNUMX letech.

Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o termoelektrické solární energii a jejích vlastnostech.