Termoelektryczna energia słoneczna

La termoelektryczna energia słoneczna o Energia słoneczna to technologia wykorzystująca ciepło słoneczne do wytwarzania energii elektrycznej. Proces ten zachodzi w tzw. : Co dziesięć dni Ziemia otrzymuje od Słońca taką samą ilość energii, jak wszystkie znane rezerwy ropy naftowej, gazu i węgla. Obecnie współistnieje kilka typów termoelektrycznych elektrowni słonecznych. Hiszpania znajduje się w tej dziedzinie na korzystnej pozycji, ponieważ posiada kilka elektrowni słonecznych i silny sektor przemysłowy, uczestnicząc w projektach na całym świecie.

W tym artykule opowiemy o właściwościach i znaczeniu termoelektrycznej energii słonecznej.

Co to jest termoelektryczna energia słoneczna

Elektrownia słoneczna działa jak elektrownia cieplna, ale zamiast węgla czy gazu ziemnego wykorzystuje energię słoneczną. Promienie słoneczne są skoncentrowane przez lustra w odbiorniku, osiągając temperaturę do 1.000 ºC. Ciepło to jest wykorzystywane do podgrzewania płynów i wytwarzania pary, która napędza turbiny i generuje energię elektryczną. Podczas gdy pierwsze elektrownie mogły działać tylko w godzinach promieniowania słonecznego, dziś ciepło można magazynować do produkcji w nocy.

Rodzaje roślin

Obecnie istnieją trzy główne typy elektrowni słonecznych. Wytwarzanie energii elektrycznej jest podobne, różnica polega na koncentracji energii słonecznej.

Solarna elektrownia termiczna

Wykorzystuje zestaw sterowanych luster, zwanych heliostatami, które skupiają promienie słoneczne na odbiornikach umieszczonych na wieży. W średnim okresie jest to sprawdzona, skuteczna i opłacalna technologia. Pierwsze instalacje pilotażowe tego typu zbudowano w Almerii (Hiszpania) i Nio (Japonia) w 1981 roku. Obecnym wyzwaniem jest obniżenie kosztów budowy wieżowych elektrowni słonecznych.

Naczynie paraboliczne lub elektrownia słoneczna z naczyniem Stirlinga

Ta słoneczna elektrownia cieplna wykorzystuje lustro paraboliczne w kształcie talerza, aby skupić promienie słoneczne na silniku Stirlinga w centralnym punkcie paraboli, więc jest również nazywany centralnym dyskiem Stirlinga. Zgromadzone ciepło podnosi temperaturę powietrza, które napędza silnik Stirlinga i turbinę do wytwarzania energii elektrycznej. Najbardziej znaną paraboliczną fabryką naczyń jest ta w Mojave (Stany Zjednoczone).

Paraboliczna rynna słoneczna elektrownia cieplna

Tego typu rośliny są najbardziej obiecujące z komercyjnego punktu widzenia. Użyli lustra w formie parabolicznego walca z kanałem wzdłuż jego osi, który skupiał promienie słoneczne. Rura zawiera płyn, który jest podgrzewany i wytwarza parę, która napędza turbinę. Paraboliczne wanny słoneczne działają w Hiszpanii i innych krajach.

Rozwój termoelektrycznej energii słonecznej

Podstawy słonecznej energii cieplnej zostały zdefiniowane przez Augustina Mouchota w 1878 r., aw latach 1980. pewne doświadczenia wykazały jej żywotność. Jednak do niedawna słoneczną energię cieplną utrudniały trzy czynniki:

• Wysoki koszt materiałów zaczęła spadać wraz z rozwojem technologii i wzrostem plonów.
• Nie da się zmagazynować energii do jej produkcji przez noc. To ograniczenie dopiero niedawno zaczęło być przezwyciężane przez technologie oszczędzające ciepło. Na przykład zakład Gemasolar w Sewilli wykorzystuje stopioną sól do przechowywania ciepła, dlatego stała się pierwszą słoneczną elektrownią cieplną zdolną do dostarczania energii 24 godziny na dobę.
• Przez cały rok wymagane są duże ilości promieniowania słonecznego, co ogranicza wprowadzanie tej energii w regionach najbardziej wysuniętych na południe. Jednak ambitne projekty, takie jak Desertec, proponują tworzenie fabryk w regionach takich jak Sahara, a następnie wysyłanie energii elektrycznej do Europy.
• Wiele projektów energii słonecznej jest obecnie opracowywanych w takich krajach jak Algieria, Maroko, Stany Zjednoczone czy Australia. W wielu zaangażowanych był hiszpański.

Termoelektryczna energia słoneczna w Hiszpanii

Hiszpania to światowa potęga w słonecznej energii cieplnej. Warunki w kraju są idealne do instalacji słonecznych elektrowni cieplnych ze względu na obfite nasłonecznienie i duże obszary pustynne. Pierwsze zakłady pilotażowe, zwane SSPS/CRS i CESA 1, zostały zbudowane w Tabenas (Almería) odpowiednio w 1981 i 1983 roku.

W 2007 r. w Sanlúcar la Mayor (Sewilla) uruchomiono pierwszą komercyjną elektrownię słoneczną PS10 na świecie. W 2011 roku działało 21 elektrowni o mocy 852,4 MW, a kolejne 40 w projekcie, według Protermosolar, hiszpańskie stowarzyszenie branży solarno-termalnej. Kiedy wszystkie te nowe elektrownie zostaną uruchomione, około 2014 roku, Hiszpania stanie się wiodącym na świecie producentem tego obiecującego, w 100% czystego i odnawialnego źródła energii.

aplikacje

• Aplikacje: Ciepła woda sanitarna, ogrzewanie, klimatyzacja i ogrzewanie basenu. W domach jednorodzinnych może pokryć do 70% zużycia ciepłej wody.
• Działanie: Płyty termiczne są odpowiedzialne za zbieranie promieniowania słonecznego i przekazywanie ciepła krążącym przez nie płynom.
• Regulacje i pomoc: Techniczny Kodeks Budowlany (CTE) zatwierdzony w 2006 r. wymaga instalacji paneli słonecznych we wszystkich nowych budynkach. Pomoc państwowa i terytorialna może pokryć od jednej trzeciej do połowy kosztów instalacji.
• Koszty i oszczędności: Średni koszt instalacji na 2 metry kwadratowe to tylko około 1.500 euro ciepłej wody. W porównaniu z kotłem na gaz ziemny lub propan oszczędności energii wynoszą 150 euro rocznie, a jeśli paliwa kopalne i energia elektryczna będą nadal rosnąć, oszczędności energii będą jeszcze większe. Bez dopłat okres zwrotu wynosi około 10 lat, z dotacjami tylko 5 lat.

Termoelektryczna energia słoneczna ma również zastosowanie w domu. Zobaczmy, jakie one są:

• Zastosowanie: Produkcja energii elektrycznej do użytku domowego lub do odsprzedaży do sieci ogólnej.
• Działanie: Panele fotowoltaiczne przekształcają promieniowanie słoneczne w energię elektryczną.
• Regulamin i pomoc: Firmy energetyczne są prawnie zobowiązane do zakupu energii fotowoltaicznej zintegrowanej z siecią, płacąc upust producentom (obecnie 575% ceny za kilowat). Z drugiej strony, techniczne przepisy budowlane wymagają instalacji paneli fotowoltaicznych w dowolnym budynku publicznym lub prywatnym o powierzchni większej niż 3.000 metrów kwadratowych.
• Koszty i oszczędności: W przypadku samodzielnego zasilania cena małej jednostki o mocy 5 kW wynosi około 35.000 725 euro. Biorąc pod uwagę, że roczne zużycie energii w przeciętnym domu wynosi około 48 euro, inwestycja amortyzuje się dopiero po XNUMX latach.

Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom można dowiedzieć się więcej o termoelektrycznej energii słonecznej i jej charakterystyce.