Termoelektrična sončna energija

La termoelektrična sončna energija o Solarna toplota je tehnologija, ki uporablja sončno toploto za proizvodnjo električne energije. Ta proces poteka v tako imenovanih sončnih termoelektrarnah ali sončnih termoelektrarnah, ki so jih v Evropi in na Japonskem začeli graditi v začetku 80. let prejšnjega stoletja.Prednost te energije je, da je čista, bogata in obnovljiva. : Vsakih deset dni prejme Zemlja od sonca enako količino energije kot vse znane zaloge nafte, plina in premoga. Trenutno obstaja več vrst termoelektričnih sončnih elektrarn. Španija je na tem področju v ugodnem položaju, saj ima več sončnih termoelektrarn in močan industrijski sektor, ki sodeluje v projektih po vsem svetu.

V tem članku vam bomo povedali o značilnostih in pomenu termoelektrične sončne energije.

Kaj je termoelektrična sončna energija

Sončna termoelektrarna deluje kot termoelektrarna, a namesto premoga ali zemeljskega plina uporablja sončno energijo. Sončni žarki se koncentrirajo skozi ogledala v sprejemniku in dosežejo temperature do 1.000 ºC. Ta toplota se uporablja za ogrevanje tekočin in ustvarjanje pare, ki poganja turbine in proizvaja električno energijo. Medtem ko so prve elektrarne lahko delovale le v času sončnega sevanja, je danes mogoče shraniti toploto za njeno proizvodnjo ponoči.

Vrste rastlin

Trenutno obstajajo tri glavne vrste sončnih termoelektrarn. Proizvodnja električne energije je podobna, razlika je v tem, kako je sončna energija koncentrirana.

Solarna toplotna stolpnica

Za usmerjanje sončnih žarkov na sprejemnike, ki se nahajajo na stolpu, uporablja niz vodljivih ogledal, imenovanih heliostati. Srednjeročno je to preizkušena, učinkovita in donosna tehnologija. Prve pilotne elektrarne te vrste so bile zgrajene v Almeríi (Španija) in Niu (Japonska) leta 1981. Trenutni izziv je znižanje stroškov gradnje stolpnih sončnih termoelektrarn.

Sončna termoelektrarna s parabolično posodo ali Stirlingovo posodo

Ta sončna termoelektrarna uporablja parabolično zrcalo v obliki posode za fokusiranje sončnih žarkov na Stirlingov motor v žarišču parabole, zato se imenuje tudi centralni Stirlingov disk. Akumulirana toplota dvigne temperaturo zraka, kar poganja Stirlingov motor in turbino za proizvodnjo električne energije. Najbolj znana tovarna paraboličnih krožnikov je tista v Mojave (Združene države).

Parabolična korita sončne termoelektrarne

Te vrste rastlin so s komercialnega vidika najbolj obetavne. Uporabili so ogledalo v obliki paraboličnega valja s kanalom vzdolž osi, ki je koncentrirala sončne žarke. Cev vsebuje tekočino, ki se segreje in proizvaja paro, ki poganja turbino. V Španiji in drugih državah delujejo parabolične sončne termoelektrarne.

Razvoj termoelektrične sončne energije

Osnove sončne toplotne energije je definiral Augustin Mouchot leta 1878, v osemdesetih letih prejšnjega stoletja pa so nekatere izkušnje pokazale njeno sposobnost preživetja. Do nedavnega pa so sončno toplotno energijo ovirali trije dejavniki:

• Visoka cena materialov začelo je upadati, ko se je tehnologija razvila in so se donosi povečali.
• Nemogoče je shraniti energijo, da bi jo proizvedli čez noč. To omejitev so šele pred kratkim začele premagovati tehnologije, ki ohranjajo toploto. Na primer, tovarna Gemasolar v Sevilli uporablja staljeno sol za shranjevanje toplote, zato je postala prva sončna termoelektrarna, ki je sposobna oskrbovati z energijo 24 ur na dan.
• Preko celega leta so potrebne velike količine sončnega sevanja, kar omejuje vnos te energije v najjužnejše regije. Vendar pa ambiciozni projekti, kot je Desertec, predlagajo postavitev tovarn v regijah, kot je puščava Sahara, in nato pošiljanje električne energije v Evropo.
• Številni projekti sončne toplotne energije se trenutno razvijajo v državah, kot so Alžirija, Maroko, ZDA ali Avstralija. Mnogi so imeli vpletene španščine.

Termoelektrična sončna energija v Španiji

Španija je svetovna velesila na področju sončne toplotne energije. Razmere v državi so zaradi obilice sončnih ur in velikih puščavskih območij idealne za postavitev sončnih termoelektrarn. Prve pilotne elektrarne, imenovane SSPS/CRS in CESA 1, so bile zgrajene v Tabenasu (Almería) leta 1981 oziroma 1983.

Leta 2007 je bila v Sanlúcar la Mayor (Sevilla) zagnana prva komercialna stolpna solarna termoelektrarna PS10 na svetu. Leta 2011 je delovalo 21 elektrarn z močjo 852,4 MW in še 40 v projektu, poroča Protermosolar, špansko združenje solarne termalne industrije. Ko bodo vse te nove elektrarne začele obratovati, okoli leta 2014, bo Španija vodilni svetovni proizvajalec tega obetavnega 100 % čistega in obnovljivega vira energije.

aplikacije

• Prijave: Sanitarna topla voda, ogrevanje, klimatizacija in ogrevanje bazena. V enodružinskih hišah lahko pokrije do 70 % porabe tople vode.
• Delovanje: Termične plošče so odgovorne za zbiranje sončnega sevanja in prenos toplote na tekočine, ki krožijo skozi njih.
• Predpisi in pomoč: Tehnični gradbeni kodeks (CTE), odobren leta 2006, zahteva vgradnjo sončnih kolektorjev v vse nove stavbe. Pomoč države in ozemlja lahko pokrije eno tretjino do polovico stroškov namestitve.
• Stroški in prihranki: Povprečni strošek vgradnje za 2 kvadratna metra je le okoli 1.500 evrov tople vode. V primerjavi s kotlom na zemeljski plin ali propan je prihranek energije 150 €/leto, če bo fosilna goriva in električna energija še rasla, bo prihranek energije še večji. Brez subvencij je vračilna doba približno 10 let, s subvencijami pa le 5 let.

Termoelektrična sončna energija ima aplikacije tudi v domu. Poglejmo, kaj so:

• Aplikacija: Proizvodnja električne energije za domačo uporabo ali za nadaljnjo prodajo v splošno omrežje.
• Delovanje: Fotovoltaični paneli pretvarjajo sončno sevanje v električno energijo.
• Predpisi in pomoč: Elektroenergetska podjetja morajo po zakonu kupovati fotovoltaično energijo, integrirano v omrežje, pri čemer proizvajalcem plačajo popust (trenutno 575 % cene na kilovat). Po drugi strani pa tehnični gradbeni predpisi zahtevajo vgradnjo fotonapetostnih panelov v katero koli javno ali zasebno zgradbo, večjo od 3.000 kvadratnih metrov.
• Stroški in prihranki: Za samooskrbo je cena male enote 5 kW okoli 35.000 evrov. Glede na to, da je letna poraba energije povprečnega doma okoli 725 evrov, se naložba amortizira šele po 48 letih.

Upam, da boste s temi informacijami lahko izvedeli več o termoelektrični sončni energiji in njenih značilnostih.