Günəş enerjisinin çıxarılması və istifadəsi enerji baxımından bəşəriyyətin ən mühüm nailiyyətlərindən biridir. İndi əsas çətinlik hətta günəş enerjisinin toplanmasında deyil, onun saxlanması və paylanmasındadır. Əgər bu problem həll olunarsa, ənənəvi qalıq yanacaq sənayeləri təqaüdə çıxa bilər.
SolarReserve günəş elektrik stansiyalarında ərimiş duzdan istifadə etməyi təklif edən və saxlama problemlərinin alternativ həlli üzərində işləyən bir şirkətdir. SolarReserve elektrik enerjisi istehsal etmək və sonra günəş panellərində saxlamaq üçün günəş enerjisindən istifadə etmək əvəzinə, onu istilik saxlama qurğularına (qüllələrə) yönləndirməyi təklif edir. Enerji qülləsi enerji qəbul edəcək və saxlayacaq. Ərinmiş duzun maye şəklində qalma qabiliyyəti onu ideal istilik saxlama mühitinə çevirir..
Şirkətin məqsədi sübut etməkdir ki, onun texnologiyası günəş enerjisini gecə-gündüz işləyən (hər hansı qalıq yanacaq elektrik stansiyası kimi) sərfəli enerji mənbəyinə çevirə bilər. Konsentrasiya edilmiş günəş işığı qüllədəki duzu 566°C-yə qədər qızdırır və bu, turbinin işləməsi üçün buxar yaratmaq üçün istifadə olunana qədər nəhəng izolyasiya edilmiş çəndə saxlanılır.
Bununla belə, ilk şeylər.
Start
SolarReserve-in baş texnoloqu William Gould ərimiş duz CSP (konsentrat günəş enerjisi) texnologiyasını inkişaf etdirməyə 20 ildən çox vaxt sərf etmişdir. 1990-cı illərdə o, ABŞ Enerji Departamentinin Moxave səhrasındakı Solar Two nümayiş qurğusunun layihə meneceri olub. On il əvvəl orada heliostatlardan istifadə edərək kommersiya enerjisi istehsalının mümkünlüyü ilə bağlı nəzəri hesablamaları təsdiqləyən struktur sınaqdan keçirildi. Gould-un problemi buxar əvəzinə qızdırılan duzdan istifadə edən oxşar dizayn hazırlamaq və enerjiyə qənaət edilə biləcəyinə dair sübut tapmaq idi.
Ərinmiş duz saxlamaq üçün konteyner seçərkən, Gould iki seçim arasında tərəddüd etdi: ənənəvi qalıq yanacaq elektrik stansiyalarında təcrübəsi olan qazan istehsalçısı və NASA üçün raket mühərrikləri hazırlayan Rocketdyne. Seçim raket alimlərinin xeyrinə edildi. Qismən ona görə ki, Quld karyerasının əvvəlində Kaliforniyanın San Onofre reaktorlarında işləyən tikinti nəhəngi Bechtel-də nüvə mühəndisi kimi çalışmışdı. Və daha etibarlı texnologiya tapmayacağına inanırdı.
İsti qazların çıxdığı reaktiv mühərrikin ucluğu əslində iki qabıqdan (daxili və xarici) ibarətdir ki, onların frezelenmiş kanallarında yanacaq komponentləri maye fazada vurulur, metalı soyudulur və başlığın əriməsinin qarşısını alır. Rocketdyne-nin oxşar cihazların yaradılması və yüksək temperaturlu metallurgiyada işləmək təcrübəsi günəş elektrik stansiyasında ərimiş duzdan istifadə texnologiyasını inkişaf etdirərkən faydalı oldu.
10 MVt gücündə olan Solar Two layihəsi bir neçə il ərzində uğurla fəaliyyət göstərdi və 1999-cu ildə istismardan çıxarıldı və bu ideyanın reallığını təsdiq etdi. Uilyam Quldun özünün də etiraf etdiyi kimi, layihədə həll edilməli olan bəzi problemlər var idi. Lakin Solar Two-da istifadə edilən əsas texnologiya Crescent Dunes kimi müasir stansiyalarda da işləyir. Nitrat duzlarının qarışığı və iş temperaturu eynidir, fərq yalnız stansiyanın miqyasındadır.
Ərinmiş duz texnologiyasının üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, enerjini yalnız günəş parlayanda deyil, tələbata uyğun olaraq çatdırmağa imkan verir. Duz aylarla istiliyi saxlaya bilir, buna görə də arabir buludlu gün elektrik enerjisinin mövcudluğuna təsir göstərmir. Bundan əlavə, elektrik stansiyasının tullantıları minimaldır və təbii ki, prosesin əlavə məhsulu kimi yaranan heç bir təhlükəli tullantı yoxdur.
İş prinsipləri
Günəş elektrik stansiyası günəş işığını 10 metr hündürlüyündə və duzla doldurulmuş mərkəzi qüllədə cəmləmək üçün 347 hektar əraziyə (bu, 647,5-dən çox futbol meydançasının ölçüsünə bərabərdir) yayılmış 900 güzgüdən (heliostat) istifadə edir. Bu duz günəş şüaları ilə 195 ° C-yə qədər qızdırılır və istilik saxlanılır və sonra suyu buxara çevirmək və elektrik enerjisi istehsal etmək üçün generatorları işə salmaq üçün istifadə olunur.
Güzgülər heliostatlar adlanır, çünki hər biri öz işıq şüasını dəqiq istiqamətləndirmək üçün əyilib dönə bilir. Konsentrik dairələrdə düzülmüş, onlar günəş işığını mərkəzi qüllənin yuxarısındakı “qəbuledici”yə yönəldirlər. Qüllənin özü parılmır, qəbuledici tutqun qaradır. Parıltı effekti dəqiq olaraq konteyneri qızdıran günəş işığının konsentrasiyası səbəbindən baş verir. İsti duz tutumu 16 min m³ olan paslanmayan poladdan hazırlanmış çənə axır.
Heliostat
Bu temperaturda suya bənzər görünən və axan duz, standart bir turbogeneratoru işə salmaq üçün buxar çıxarmaq üçün istilik dəyişdiricisindən keçir. Tankda generatoru 10 saat işlətmək üçün kifayət qədər ərimiş duz var. Bu, 1100 meqavat-saat saxlama deməkdir və ya bərpa olunan enerjinin saxlanması üçün quraşdırılmış ən böyük litium-ion batareya sistemlərindən təxminən 10 dəfə çoxdur.
Sərt yol
İdeyanın vədinə baxmayaraq, SolarReserve-in uğur qazandığını söyləmək olmaz. Bir çox cəhətdən şirkət startap olaraq qaldı. Baxmayaraq ki, startap hər mənada enerjili və parlaqdır. Axı Crescent Dunes Elektrik Stansiyasına tərəf baxanda gördüyün ilk şey işıqdır. O qədər parlaqdır ki, ona baxmaq mümkün deyil. İşıq mənbəyi kiçik Reno və Las Veqas şəhəri arasında təxminən yarı yolda Nevada səhra əraziləri üzərində qürurla yüksələn 195 metrlik bir qüllədir.
Elektrik stansiyası tikintinin müxtəlif mərhələlərində necə görünürdü
2012, tikintinin başlanması
2014-cü ildə layihə tamamlanmaq üzrədir
Dekabr 2014, Crescent Dunes demək olar ki, istifadəyə hazırdır
Hazır stansiya
Buradan avtomobillə təxminən bir saatlıq məsafədə, Amerika hökumətinin əlindən yadplanetliləri “xilas etmək” üçün bütün İnternet bu yay fırtına ilə hədələdiyi məşhur “Area 51” məxfi hərbi obyektdir. Bu yaxınlıq ona gətirib çıxarır ki, qeyri-adi parlaq parıltı görən səyahətçilər bəzən yerli sakinlərdən qeyri-adi və ya hətta yadplanetli bir şeyin şahidi olub-olmadığını soruşurlar. Və sonra onlar bunun sadəcə günəş elektrik stansiyası olduğunu və demək olar ki, 3 km genişlikdə güzgülər sahəsi ilə əhatə olunduğunu öyrəndikdə ürəkdən kədərlənirlər.
Crescent Dunes-in tikintisi 2011-ci ildə hökumətin kreditləri və Nevadanın əsas kommunal şirkəti olan NV Energy-nin sərmayəsi ilə başladı. Elektrik stansiyası isə 2015-ci ildə, nəzərdə tutulduğundan təxminən iki il gec tikilib. Amma tikintidən sonra da hər şey qaydasında getmədi. Məsələn, ilk iki ildə kifayət qədər gücü olmayan heliostatlar üçün nasoslar və transformatorlar tez-tez xarab olur və düzgün işləmirdi. Buna görə də, Crescent Dunes-də elektrik hasilatı istismarın ilk illərində planlaşdırıldığından aşağı idi.
Başqa bir çətinlik var idi - quşlarla. Konsentrasiya edilmiş günəş işığının "görünüşü" altına düşən bədbəxt quş . SolarReserve nümayəndələrinin dediyinə görə, onların elektrik stansiyası quşların müntəzəm və kütləvi “kremasiyası”nın qarşısını ala bilib. Elektrik stansiyası üçün potensial təhlükələri azaltmaq üçün bir neçə milli təşkilatla birlikdə xüsusi plan hazırlanıb. Bu proqram 2011-ci ildə təsdiq edilib və quşlar və yarasalar üçün potensial riskləri azaltmaq üçün nəzərdə tutulub.
Lakin Crescent Dunes üçün ən böyük problem 2016-cı ilin sonunda aşkar edilmiş isti duz anbarında sızma idi. Texnologiya çənin altındakı dirəklərlə dəstəklənən nəhəng halqadan istifadə edərək, ərimiş duzu qabdan axan zaman paylayır. Pilonların özləri yerə qaynaq edilməli idi və temperaturun dəyişməsi materialların genişlənməsinə / büzülməsinə səbəb olduğu üçün üzük hərəkət edə bilməlidir. Əvəzində mühəndislərin səhvi ucbatından hər şey sıx bir şəkildə qaynaqlandı. Nəticədə, temperaturun dəyişməsi ilə çənin dibi sallandı və sızdı.
Ərinmiş duzun sızması xüsusilə təhlükəli deyil. Tankın altındakı çınqıl təbəqəsinə dəydikdə, ərimə dərhal duza çevrilərək soyudu. Lakin stansiyanın dayanması səkkiz ay uzandı. Sızmanın səbəbləri, hadisəyə görə məsuliyyət daşıyanlar, fövqəladə vəziyyətin nəticələri və digər məsələlər öyrənilib.
SolarReserve-in problemləri bununla bitmədi. Zavodun performansı 2018-ci ildə planlaşdırılan tutum əmsalı 20,3% ilə müqayisədə orta tutum əmsalı 51,9% olmaqla hədəfdən aşağı düşdü, C. Nəticədə ABŞ Milli Bərpa Olunan Enerji Laboratoriyası (NREL) performans məsələlərinə və gözlənilməz xərclərə diqqət yetirən layihə CSP. Nəticədə, şirkət əvvəlcə məhkəməyə verildi və menecmenti dəyişmək məcburiyyətində qaldı, 12-cu ildə isə tamamilə etiraf etmək məcburiyyətində qaldılar. .
Hələ bitməyib
Ancaq bu da texnologiyanın inkişafına son qoymadı. Axı başqa ölkələrdə də belə layihələr var. Məsələn, Dubayda vahid məkanda birləşmiş dünyanın ən böyük günəş elektrik stansiyaları şəbəkəsi olan Məhəmməd bin Rəşid Əl Maktum Günəş Parkında da oxşar texnologiyalardan istifadə olunur. Və ya, deyək ki, Mərakeş. Orada ABŞ-dan daha çox günəşli günlər var və buna görə də elektrik stansiyasının səmərəliliyi daha yüksək olmalıdır. Və ilk nəticələr göstərir ki, həqiqətən də belədir.
Mərakeşdəki 150 MVt gücündə CSP Noor III qülləsi istismarının ilk bir neçə ayında performans və saxlama qabiliyyəti hədəflərini üstələyib. CSP Engineering Group Empresarios Agrupados (EA) şirkətinin baş məsləhətçisi Xavier Lara əmin edir ki, qüllənin enerji saxlama layihələrinin maliyyələşdirilməsinin dəyəri gözlənilən proqnozlara uyğundur.
Nur III Elektrik Stansiyası
Ötən ilin dekabrında istifadəyə verilən “Noor III” elektrik stansiyası əlamətdar göstəricilər nümayiş etdirib. İspaniyanın SENER və Çinin enerji tikinti korporasiyası SEPCO tərəfindən quraşdırılan Noor III dünyanın ən böyük istismar qülləsi zavodudur və ərimiş duz saxlama texnologiyasını birləşdirən ikincidir.
Mütəxəssislər hesab edirlər ki, Noor III-ün performans, nəsil çevikliyi və saxlama inteqrasiyası ilə bağlı sağlam erkən performans məlumatları CSP qülləsi və saxlama etibarlılığı problemlərini azaltmalı və gələcək layihələr üçün kapitalın dəyərini aşağı salmalıdır. Çində hökumət artıq saxlama ilə 6000 MVt CSP yaratmaq proqramını elan edib. SolarReserve, 1000 MVt CSP ərinmiş duz istehsalını inkişaf etdirmək üçün kömürlə işləyən elektrik stansiyaları tikən dövlətə məxsus Shenhua Group ilə əməkdaşlıq edir. Bəs belə anbar qüllələri tikilməkdə davam edəcəkmi? Sual.
Halbuki, elə bu günlərdə Bill Geytsə məxsus Heliogen şirkəti konsentratlaşdırılmış günəş enerjisinin istifadəsində irəliləyiş olduğunu elan etdi. Heliogen temperaturu 565°C-dən 1000°C-ə qaldıra bildi. Beləliklə, günəş enerjisindən sement, polad və neft-kimya məhsullarının istehsalında istifadə imkanları açılır.
Bloqda başqa nə oxuya bilərsiniz?
→
→
→
→
→
Bizim kanalımıza abunə olun Növbəti məqaləni qaçırmamaq üçün kanal! Həftədə iki dəfədən çox olmayan və yalnız iş haqqında yazırıq. edə biləcəyinizi də xatırladırıq bulud həlləri Cloud4Y.
Sorğuda yalnız qeydiyyatdan keçmiş istifadəçilər iştirak edə bilər. xahiş edirəm.
Maye duz elektrik stansiyasıdır
-
Ölən texnologiya
-
Perspektivli istiqamət
-
Əvvəlcə cəfəngiyatdır
-
Sizin versiyanız (şərhlərdə)
97 istifadəçi səs verib. 36 istifadəçi bitərəf qalıb.
Mənbə: www.habr.com