Termoelektrická solárna energia

La termoelektrická slnečná energia o Solárna termálna je technológia, ktorá využíva slnečné teplo na výrobu elektriny. Tento proces prebieha v takzvaných solárnych tepelných elektrárňach, alebo solárnych tepelných elektrárňach, ktoré sa v Európe a Japonsku začali stavať začiatkom 80. rokov XNUMX. storočia.Výhodou tejto energie je, že je čistá, výdatná a obnoviteľná. : Zem dostane každých desať dní zo Slnka rovnaké množstvo energie ako všetky známe zásoby ropy, plynu a uhlia. V súčasnosti koexistuje niekoľko typov termoelektrických solárnych elektrární. Španielsko má v tejto oblasti výhodnú pozíciu, pretože má niekoľko solárnych termálnych elektrární a silný priemyselný sektor, ktorý sa podieľa na projektoch po celom svete.

V tomto článku vám povieme o vlastnostiach a význame termoelektrickej slnečnej energie.

Čo je termoelektrická slnečná energia

Solárna tepelná elektráreň funguje ako tepelná elektráreň, ale namiesto uhlia alebo zemného plynu využíva slnečnú energiu. Slnečné lúče sa sústreďujú cez zrkadlá v prijímači a dosahujú teploty až 1.000 XNUMX ºC. Toto teplo sa používa na ohrev tekutín a výrobu pary, ktorá poháňa turbíny a vyrába elektrinu. Kým prvé elektrárne mohli fungovať len počas hodín slnečného žiarenia, dnes sa teplo môže akumulovať na jeho výrobu v noci.

Druhy rastlín

V súčasnosti existujú tri hlavné typy solárnych tepelných elektrární. Výroba elektriny je podobná, rozdiel je v koncentrácii solárnej energie.

Elektráreň na solárnu tepelnú vežu

Využíva súpravu ovládateľných zrkadiel, nazývaných heliostaty, na zaostrenie slnečných lúčov na prijímače umiestnené na veži. Zo strednodobého hľadiska ide o osvedčenú, efektívnu a ziskovú technológiu. Prvé pilotné elektrárne tohto typu boli postavené v Almeríi (Španielsko) a Nio (Japonsko) v roku 1981. Súčasnou výzvou je znížiť náklady na výstavbu vežových solárnych tepelných elektrární.

Parabolická parabola alebo solárna tepelná elektráreň Stirlingova miska

Táto solárna tepelná elektráreň využíva parabolické zrkadlo v tvare taniera na zaostrenie slnečných lúčov na Stirlingov motor v ohnisku paraboly, preto sa nazýva aj centrálny Stirlingov disk. Naakumulované teplo zvyšuje teplotu vzduchu, ktorý poháňa Stirlingov motor a turbínu na výrobu elektriny. Najznámejšia parabolická rastlina je tá v Mojave (Spojené štáty americké).

Parabolická solárna tepelná elektráreň

Tieto druhy rastlín sú z komerčného hľadiska najperspektívnejšie. Použili zrkadlo vo forme parabolického valca s kanálom pozdĺž svojej osi, ktorý sústreďoval slnečné lúče. Potrubie obsahuje kvapalinu, ktorá sa zahrieva a vytvára paru, ktorá poháňa turbínu. Parabolické koryto solárne termálne elektrárne fungujú v Španielsku a ďalších krajinách.

Rozvoj termoelektrickej slnečnej energie

Základy solárnej tepelnej energie definoval Augustin Mouchot v roku 1878 a v 1980. rokoch XNUMX. storočia niektoré skúsenosti preukázali jej životaschopnosť. Až donedávna však solárnu tepelnú energiu brzdili tri faktory:

• Vysoké náklady na materiály začal klesať, keď sa technológia vyvinula a výnosy sa zvýšili.
• Nie je možné skladovať energiu na jej výrobu cez noc. Toto obmedzenie len nedávno začali prekonávať technológie, ktoré šetria teplo. Napríklad závod Gemasolar v Seville používa roztavenú soľ na uchovávanie tepla, preto sa stala prvou solárnou tepelnou elektrárňou schopnou dodávať energiu 24 hodín denne.
• Počas celého roka je potrebné veľké množstvo slnečného žiarenia, čo obmedzuje zavádzanie tejto energie do najjužnejších oblastí. Ambiciózne projekty ako Desertec však navrhujú zriadiť továrne v regiónoch ako Sahara a následne posielať elektrinu do Európy.
• V súčasnosti sa v krajinách ako Alžírsko, Maroko, Spojené štáty americké alebo Austrália rozvíja množstvo projektov solárnej tepelnej energie. Mnohí mali do toho španielčinu.

Termoelektrická solárna energia v Španielsku

Španielsko je svetovou veľmocou v solárnej tepelnej energii. Krajina má ideálne podmienky na inštaláciu solárnych tepelných elektrární, pretože má dostatok slnečného svitu a veľké púštne oblasti. Prvé pilotné závody s názvom SSPS/CRS a CESA 1 boli postavené v Tabenas (Almería) v roku 1981 a 1983.

V roku 2007 bola v Sanlúcar la Mayor (Sevilla) uvedená do prevádzky prvá komerčná vežová solárna tepelná elektráreň PS10 na svete. V roku 2011 bolo v prevádzke 21 elektrární s kapacitou 852,4 MW a ďalších 40 v projekte, podľa Protermosolar, španielska asociácia solárneho tepelného priemyslu. Keď budú všetky tieto nové závody uvedené do prevádzky, okolo roku 2014, Španielsko bude popredným svetovým výrobcom tohto sľubného 100% čistého a obnoviteľného zdroja energie.

aplikácie

• aplikácie: Teplá sanitárna voda, kúrenie, klimatizácia a ohrev bazénu. V rodinných domoch dokáže pokryť až 70 % spotreby teplej vody.
• prevádzka: Tepelné platne sú zodpovedné za zhromažďovanie slnečného žiarenia a prenos tepla do tekutín, ktoré nimi cirkulujú.
• Predpisy a pomoc: Technický stavebný zákon (CTE) schválený v roku 2006 vyžaduje inštaláciu solárnych panelov vo všetkých nových budovách. Štátna a územná pomoc môže pokryť jednu tretinu až polovicu nákladov na inštaláciu.
• Náklady a úspory: Priemerné náklady na montáž na 2 metre štvorcové sú len asi 1.500 150 eur teplej vody. V porovnaní s kotlom na zemný plyn alebo propán je úspora energie 10 €/rok a pri ďalšom raste fosílnych palív a elektriny bude úspora energie ešte väčšia. Bez dotácií je doba návratnosti cca 5 rokov, s dotáciami len XNUMX rokov.

Termoelektrická solárna energia má uplatnenie aj v domácnosti. Pozrime sa, aké sú:

• aplikácie: Výroba elektrickej energie pre domáce použitie alebo na ďalší predaj do všeobecnej siete.
• prevádzka: Fotovoltaické panely premieňajú slnečné žiarenie na elektrinu.
• Predpisy a pomoc: Energetické spoločnosti sú zo zákona povinné nakupovať fotovoltaickú energiu integrovanú do siete, pričom výrobcom platia zľavu (v súčasnosti 575 % z ceny za kilowatt). Na druhej strane, technické stavebné predpisy vyžadujú inštaláciu fotovoltaických panelov v akejkoľvek verejnej alebo súkromnej budove s rozlohou viac ako 3.000 metrov štvorcových.
• Náklady a úspory: Pri samozásobovaní sa cena malého 5 kW agregátu pohybuje okolo 35.000 725 eur. Vzhľadom na to, že ročná spotreba energie priemerného domu je okolo 48 eur, investícia sa amortizuje až po XNUMX rokoch.

Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o termoelektrickej slnečnej energii a jej charakteristikách.