Использование солнечной энергии в новых технологиях

Сентябрь 13, 2012 / Ольга Шейдина, Редактор

Сегодня очевидна тенденция к сокращению негативного действия на окружающую среду, опасения истощения природных ресурсов, которая оживила в научном мире интерес к возобновляемым источникам питания, утраченный прежде, и к созданию решений в области солнечной энергетики, отвечающим времени.

Использование солнечной энергии в новых технологиях

CSP

Сегодня у многих людей использование солнечной энергии ассоциируется с блестящими панелями черного цвета (фотогальваническими элементами), расположенными на крышах, которые поглощают энергию Солнца и преобразуют ее в электричество. Но данные панели на крышах жилых домов редко встречаются, в том числе из-за очень высоких цен на покупку и установку.

Но кроме этих черных панелей есть определенные методы захвата энергии Солнца в намного более крупных масштабах. Все больше усилий ученые и исследователи сосредотачивают на системах «концентрированной солнечной энергии» - CSP (concentrated solar power).

Солнечное излучение в системах CSP концентрируется оптическими деталями на участке, где находится ресивер. Затем солнечная энергия преобразуется в электроэнергию. Система CSP на практике состоит из четырех элементов: элементов фокусировку лучей, солнечного поля, солнечного ресивера и преобразователя. Некоторые проекты, основанные на данной идее, сегодня разрабатываются и тестируются.

Идея создания параболоида возникла еще в середине 1980-х годов. Наиболее известное ее осуществление – девять электростанций, расположенных в Калифорнийской пустыне. Эти электростанции и сегодня работают, выдавая по 354 МВт энергии. В Европе тоже запущен ряд проектов по использованию солнечной энергии. Лидер в данном направлении – Германия с десятью действующими солнечными электростанциями.

Platforma Solar de Almeria находится на юге Испании – фирма, деятельность которой направлена на исследования и тестирование технологий в области использования солнечной энергии. Основная концепция, применяемая при создании сооружений подобных «центральной башне» - зеркала, называющиеся гелиостатами, которые захватывают наибольшее количество энергии Солнца и аккумулируют излучение на центральном ресивере, находящемся на вершине башни.

Первая коммерческая солнечная электростанция в Европе, собирающая солнечные лучи, была запущена в марте 2007 года в Севилье, Испания. Станция имеет название Planta Solar 10. Солнечные лучи фокусируются на солнечном ресивере, высота которого 115 м, 624 большими гелиостатами. При максимальной температуре в 250°С солнечный ресивер начинает подавать воду в поток, который обеспечивает энергией турбину. Пиковая мощность турбины – 11 МВт, что позволяет вырабатывать электричество в объеме 23 млн. кВт/ч в год. Этого хватает для снабжения электричеством 6000 жилых домов, экономя 18000 т угля в год. Следующая башня, Planta Solar 20, пока еще строится, она будет обладать наибольшей мощностью в 20 МВт.

Использование солнечной энергии возможно не только при помощи башен и панелей. Метод «Энергетическая башня» был открыт около 25 лет назад.

Проект «Энергетическая башня»

Если будет доказана экономическая жизнеспособность проекта, то на земле появится одно из высочайших строений, которое затмит размерами 800-метровый небоскреб в Объединенных Арабских Эмиратах под названием Burj Dubai. Изначально проект запатентован доктором Филлипом Карлсоном в качестве «Энергетической башни нисходящего распыления воды» в 1975 году. С 1982 года проект улучшен и доработан Дэном Заславски из Техниона, Технологического института в Израиле, находящегося в Хайфе.

«Энергетическая башня» вырабатывает электричество, накачивая воду сверху на трубу и распыляя ее внутри. В итоге высокая температура на верху трубы приводит к испарению воды, таким образом, охлаждая воздух и уплотняя его. Охлажденный воздух подается к стволу трубы, создавая нисходящий поток, который передает энергию турбине.

Менеджер проекта в Sharav Sluices Ltd (эту компанию основал профессор Заславски для разработки системы) доктор Рами Гетта, утверждает, что технология вызвала сильнейший интерес со стороны специалистов США и Австралии, но до подписания контрактов пока дело не дошло: «Нам нужно еще не менее 18 месяцев для тщательной доработки технологии на предмет выполнимости, для вычисления себестоимости проекта и расчета затрат на строительство башни».

В зависимости от расположения места, которое непременно должно отвечать требованию сухого горячего климата и относительной близости к источнику воды, башня должна иметь высоту от 600 до 1200 метров.

«Солнечная башня»

Похожая идея – «Солнечная башня на восходящих потоках», которая тоже использует разработки прошлых лет. Солнечную башню предложили австралийская компания EnviroMission и американская фирма SolarMission Technologies. Она является прямым потоком испанского аналога 1982 года. Сооружение 190-метровой башни, вокруг которой установлены коллекторы (укрытия из пластика, собирающими теплый воздух), находящейся в Мансаранесе в Испании, было детищем Йорга Шлайха, немецкого инженера.

«Солнечная башня», как и «Энергетическая башня», работает на основе использования воздуха для запуска движения турбины и подразумевает доступность жаркого климата. Но вместо образования нисходящего холодного воздуха, она применяет горячий воздух из коллекторов и подает его в трубу. Для реализации плана высота трубы должна быть около 1000 м, что, по утверждению компании EnviroMission, позволит генерировать до 200 МВт энергии для обеспечения 200 000 жилых домов. Критикам проекта Солнечной башни не нравится то, что коллекторы требуют слишком большой территории (до 3 км по окружности), а также то, что это очень дорого для реализации.

Это интересно ...

Последние новости и статьи:



Оставить комментарий