Saules enerÄ£ijas ieguve un izmantoÅ”ana ir viens no svarÄ«gÄkajiem cilvÄka sasniegumiem enerÄ£Ätikas ziÅÄ. GalvenÄs grÅ«tÄ«bas tagad nav pat saules enerÄ£ijas savÄkÅ”anÄ, bet gan tÄs uzglabÄÅ”anÄ un sadalÄ. Ja Å”o problÄmu var atrisinÄt, tradicionÄlÄs fosilÄ kurinÄmÄ nozares var pÄrtraukt.
SolarReserve ir uzÅÄmums, kas ierosina izmantot kausÄtu sÄli saules elektrostacijÄs un strÄdÄ pie alternatÄ«va risinÄjuma uzglabÄÅ”anas problÄmÄm. TÄ vietÄ, lai izmantotu saules enerÄ£iju, lai ražotu elektroenerÄ£iju un pÄc tam uzglabÄtu to saules paneļos, SolarReserve ierosina to novirzÄ«t uz siltuma uzglabÄÅ”anas ierÄ«cÄm (torÅiem). EnerÄ£ijas tornis saÅems un uzglabÄs enerÄ£iju. IzkausÄtÄ sÄls spÄja palikt ŔķidrÄ veidÄ padara to par ideÄlu siltuma uzglabÄÅ”anas lÄ«dzekli..
UzÅÄmuma mÄrÄ·is ir pierÄdÄ«t, ka tÄ tehnoloÄ£ija var padarÄ«t saules enerÄ£iju par pieejamu enerÄ£ijas avotu, kas darbojas visu diennakti (kÄ jebkura fosilÄ kurinÄmÄ spÄkstacija). KoncentrÄta saules gaisma uzsilda sÄli tornÄ« lÄ«dz 566Ā°C, kas tiek uzglabÄta milzÄ«gÄ izolÄtÄ tvertnÄ, lÄ«dz tiek izmantota tvaika radÄ«Å”anai turbÄ«nas darbinÄÅ”anai.
TomÄr vispirms vispirms.
sÄkums
SolarReserve galvenais tehnologs Viljams Goulds ir pavadÄ«jis vairÄk nekÄ 20 gadus, izstrÄdÄjot kausÄtÄ sÄls CSP (koncentrÄtas saules enerÄ£ijas) tehnoloÄ£iju. DeviÅdesmitajos gados viÅÅ” bija projektu vadÄ«tÄjs ASV EnerÄ£Ätikas departamenta atbalstÄ«tajÄ Solar Two demonstrÄcijas objektÄ Mohaves tuksnesÄ«. Desmit gadus iepriekÅ” tur tika pÄrbaudÄ«ta konstrukcija, kas apstiprinÄja teorÄtiskos aprÄÄ·inus par iespÄju komerciÄli ražot enerÄ£iju, izmantojot heliostatus. Goulda izaicinÄjums bija izstrÄdÄt lÄ«dzÄ«gu dizainu, kurÄ tvaika vietÄ izmantotu karsÄtu sÄli, un atrast pierÄdÄ«jumus tam, ka enerÄ£iju var ietaupÄ«t.
IzvÄloties konteineru izkausÄtÄ sÄls uzglabÄÅ”anai, Gould svÄrstÄ«jÄs starp divÄm iespÄjÄm: katlu ražotÄju ar pieredzi tradicionÄlajÄs fosilÄ kurinÄmÄ spÄkstacijÄs un Rocketdyne, kas NASA ražoja raÄ·eÅ”u dzinÄjus. IzvÄle izdarÄ«ta par labu raÄ·eÅ”u zinÄtniekiem. DaļÄji tÄpÄc, ka Goulds savas karjeras sÄkumÄ bija strÄdÄjis par kodolinženieri bÅ«vniecÄ«bas gigantÄ Bechtel, strÄdÄjot pie Kalifornijas Sanonofre reaktoriem. Un viÅÅ” uzskatÄ«ja, ka neatradÄ«s uzticamÄku tehnoloÄ£iju.
ReaktÄ«vÄ dzinÄja sprausla, no kuras izplÅ«st karstÄs gÄzes, faktiski sastÄv no diviem apvalkiem (iekÅ”Äjiem un ÄrÄjiem), kuru frÄzÄtajos kanÄlos ŔķidrÄ fÄzÄ tiek sÅ«knÄtas degvielas sastÄvdaļas, atdzesÄjot metÄlu un neļaujot sprauslu izkust. Rocketdyne pieredze lÄ«dzÄ«gu ierÄ«Äu izstrÄdÄ un darbÄ augstas temperatÅ«ras metalurÄ£ijÄ lieti noderÄja, izstrÄdÄjot tehnoloÄ£iju kausÄtÄ sÄls izmantoÅ”anai saules elektrostacijÄ.
10 MW Solar Two projekts veiksmÄ«gi darbojÄs vairÄkus gadus un tika pÄrtraukts 1999. gadÄ, apliecinot idejas dzÄ«votspÄju. KÄ atzÄ«st pats Viljams Goulds, projektÄ bija dažas problÄmas, kas bija jÄatrisina. TaÄu Solar Two izmantotÄ galvenÄ tehnoloÄ£ija darbojas arÄ« tÄdÄs modernÄs stacijÄs kÄ Crescent Dunes. NitrÄtu sÄļu maisÄ«jums un darba temperatÅ«ras ir identiskas, atŔķirÄ«ba ir tikai stacijas mÄrogÄ.
IzkausÄtÄ sÄls tehnoloÄ£ijas priekÅ”rocÄ«ba ir tÄ, ka tÄ Ä¼auj piegÄdÄt enerÄ£iju pÄc pieprasÄ«juma, nevis tikai tad, kad spÄ«d saule. SÄls var saglabÄt siltumu mÄneÅ”iem ilgi, tÄpÄc ik pa laikam mÄkoÅaina diena neietekmÄ elektrÄ«bas pieejamÄ«bu. TurklÄt spÄkstacijas emisijas ir minimÄlas, un, protams, procesa blakusprodukts neradÄs bÄ«stamie atkritumi.
Darba principi
Saules elektrostacija izmanto 10 347 spoguļus (heliostatus), kas izvietoti 647,5 hektÄros (tas ir vairÄk nekÄ 900 futbola laukumu lielums), lai koncentrÄtu saules gaismu centrÄlajÄ tornÄ«, kas ir 195 metrus augsts un piepildÄ«ts ar sÄli. Å o sÄli saules stari uzkarsÄ lÄ«dz 565Ā°C, siltumu uzglabÄ un pÄc tam izmanto, lai pÄrvÄrstu Å«deni tvaikÄ un darbinÄtu Ä£eneratorus, lai ražotu elektroenerÄ£iju.
Spoguļus sauc par heliostatiem, jo āākatrs var noliekt un griezties, lai precÄ«zi virzÄ«tu savu gaismas staru. IzkÄrtoti koncentriskos apļos, tie fokusÄ saules gaismu uz "uztvÄrÄju" centrÄlÄ torÅa augÅ”pusÄ. Pats tornis nespÄ«d, uztvÄrÄjs ir matÄts melns. Mirdzuma efekts rodas tieÅ”i saules gaismas koncentrÄcijas dÄļ, kas silda trauku. KarstÄ sÄls ieplÅ«st nerÅ«sÄjoÅ”Ä tÄrauda tvertnÄ ar ietilpÄ«bu 16 tÅ«kstoÅ”i mĀ³.
Heliostats
SÄls, kas Å”ajÄs temperatÅ«rÄs izskatÄs un plÅ«st lÄ«dzÄ«gi Å«denim, iet caur siltummaini, lai ražotu tvaiku, lai darbinÄtu standarta turboÄ£eneratoru. TvertnÄ ir pietiekami daudz izkausÄta sÄls, lai Ä£enerators darbotos 10 stundas. Tas ir 1100 megavatstundu uzglabÄÅ”anas jeb gandrÄ«z 10 reizes vairÄk nekÄ lielÄkajÄs litija jonu akumulatoru sistÄmÄs, kas uzstÄdÄ«tas atjaunojamÄs enerÄ£ijas uzglabÄÅ”anai.
Smags ceļŔ
Neskatoties uz idejas solÄ«jumu, nevar teikt, ka SolarReserve bÅ«tu guvis panÄkumus. DaudzÄjÄdÄ ziÅÄ uzÅÄmums palika jaunizveidots. Lai gan startup ir enerÄ£isks un spilgts visÄs nozÄ«mÄs. Galu galÄ pirmais, ko redzat, skatoties uz Crescent Dunes spÄkstaciju, ir gaisma. Tik spilgti, ka uz to nav iespÄjams skatÄ«ties. Gaismas avots ir 195 metrus augsts tornis, kas lepni paceļas virs Nevadas tuksneÅ”ainajÄm teritorijÄm aptuveni pusceÄ¼Ä starp mazpilsÄtu Reno un Lasvegasu.
KÄ elektrostacija izskatÄ«jÄs dažÄdos bÅ«vniecÄ«bas posmos
2012, bÅ«vniecÄ«bas sÄkums
2014. gads, projekts tuvojas noslÄgumam
2014. gada decembris Crescent Dunes ir gandrīz gatavs lietoŔanai
Gatava stacija
ApmÄram stundas brauciena attÄlumÄ no Å”ejienes atrodas slavenais 51. apgabals ā slepens militÄrais objekts, kuram Å”ovasar draudÄja vÄtra viss internets, lai āglÄbtuā citplanÄtieÅ”us no Amerikas valdÄ«bas rokÄm. Å is tuvums noved pie tÄ, ka ceļotÄji, kuri redz neparasti spilgtu spÄ«dumu, dažkÄrt jautÄ vietÄjiem iedzÄ«votÄjiem, vai viÅi nav bijuÅ”i aculiecinieki kaut kam neparastam vai pat sveÅ”am. Un tad viÅi ir patiesi sarÅ«gtinÄti, uzzinot, ka Ŕī ir tikai saules elektrostacija, ko ieskauj gandrÄ«z 3 km plats spoguļu lauks.
Crescent Dunes celtniecÄ«ba sÄkÄs 2011. gadÄ ar valdÄ«bas aizdevumiem un investÄ«cijÄm no NV Energy, Nevadas galvenÄ komunÄlo pakalpojumu uzÅÄmuma. Un elektrostacija tika uzcelta 2015. gadÄ, aptuveni divus gadus vÄlÄk, nekÄ plÄnots. TaÄu arÄ« pÄc bÅ«vniecÄ«bas ne viss gÄja gludi. PiemÄram, pirmajos divos gados heliostatu sÅ«kÅi un transformatori, kas nebija pietiekami jaudÄ«gi, bieži sabojÄjÄs un nedarbojÄs pareizi. TÄpÄc Crescent Dunes jauda bija mazÄka, nekÄ plÄnots pirmajos darbÄ«bas gados.
Bija vÄl viena grÅ«tÄ«ba ā ar putniem. NelaimÄ«gais putns, kas nonÄk koncentrÄtas saules gaismas āredzes lokÄā. . KÄ stÄsta SolarReserve pÄrstÄvji, viÅu spÄkstacijai izdevies izvairÄ«ties no regulÄras un masveida putnu ākremÄÅ”anasā. SadarbÄ«bÄ ar vairÄkÄm nacionÄlajÄm organizÄcijÄm tika izstrÄdÄts Ä«paÅ”s plÄns, lai mazinÄtu iespÄjamos draudus elektrostacijai. Å Ä« programma tika apstiprinÄta 2011. gadÄ un ir izstrÄdÄta, lai samazinÄtu iespÄjamos riskus putniem un sikspÄrÅiem.
TaÄu lielÄkÄ Crescent Dunes problÄma bija noplÅ«de karstÄ sÄls uzglabÄÅ”anas tvertnÄ, kas tika atklÄta 2016. gada beigÄs. TehnoloÄ£ija izmanto milzÄ«gu gredzenu, ko atbalsta piloni tvertnes apakÅ”Ä, lai izplatÄ«tu izkausÄto sÄli, kad tas plÅ«st no tvertnes. PaÅ”iem piloniem bija jÄbÅ«t piemetinÄtiem pie grÄ«das, un gredzenam bija jÄspÄj kustÄties, jo temperatÅ«ras izmaiÅas izraisa materiÄlu izpleÅ”anos/sarukÅ”anu. TÄ vietÄ inženieru kļūdas dÄļ visa lieta tika cieÅ”i sametinÄta kopÄ. TÄ rezultÄtÄ, mainoties temperatÅ«rai, tvertnes apakÅ”daļa nokrita un noplÅ«da.
Pati izkausÄtÄ sÄls noplÅ«de nav Ä«paÅ”i bÄ«stama. Kad tas atsitÄs pret grants slÄni zem tvertnes, kausÄjums nekavÄjoties atdzisa, pÄrvÄrÅ”oties sÄlÄ«. TomÄr elektrostacijas slÄgÅ”ana ievilkÄs astoÅus mÄneÅ”us. Tika pÄtÄ«ti noplÅ«des cÄloÅi, vainÄ«gie par incidentu, avÄrijas sekas un citi jautÄjumi.
SolarReserve nepatikÅ”anas ar to nebeidzÄs. RÅ«pnÄ«cas veiktspÄja 2018. gadÄ nokritÄs zem mÄrÄ·a, un vidÄjais jaudas koeficients bija 20,3%, salÄ«dzinot ar plÄnoto jaudas koeficientu 51,9%, C. RezultÄtÄ ASV NacionÄlÄ atjaunojamÄs enerÄ£ijas laboratorija (NREL) sÄka 12 mÄneÅ”u izmaksu pÄtÄ«jumu par projekta CSP, koncentrÄjoties uz darbÄ«bas problÄmÄm un neparedzÄtÄm izmaksÄm. RezultÄtÄ uzÅÄmums vispirms tika iesÅ«dzÄts tiesÄ un bija spiests mainÄ«t vadÄ«bu, un 2019. gadÄ viÅi bija pilnÄ«bÄ spiesti atzÄ«t savu .
Tas vÄl nav beidzies
Bet pat tas nepielika punktu tehnoloÄ£iju attÄ«stÄ«bai. Galu galÄ lÄ«dzÄ«gi projekti ir arÄ« citÄs valstÄ«s. PiemÄram, lÄ«dzÄ«gas tehnoloÄ£ijas tiek izmantotas Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park - pasaulÄ lielÄkais saules elektrostaciju tÄ«kls, kas apvienots vienotÄ telpÄ DubaijÄ. Vai, teiksim, Maroka. Tur ir pat vairÄk saulainu dienu nekÄ ASV, un tÄpÄc spÄkstacijas efektivitÄtei vajadzÄtu bÅ«t augstÄkai. Un pirmie rezultÄti liecina, ka tas tÄ patieÅ”Äm ir.
150 MW CSP Noor III tornis MarokÄ pirmajos darbÄ«bas mÄneÅ”os pÄrsniedza veiktspÄjas un uzglabÄÅ”anas jaudas mÄrÄ·us. Un torÅu enerÄ£ijas uzglabÄÅ”anas projektu finansÄÅ”anas izmaksas atbilst sagaidÄmajÄm prognozÄm, apliecina Ksavjers Lara, CSP Engineering Group Empresarios Agrupados (EA) vecÄkais konsultants.
Noor III spÄkstacija
PÄrnÄ gada decembrÄ« ekspluatÄcijÄ nodotÄ āāNoor III spÄkstacija ir demonstrÄjusi ievÄrojamu veiktspÄju. Noor III, ko uzstÄdÄ«ja SpÄnijas SENER un Ķīnas enerÄ£Ätikas bÅ«vniecÄ«bas korporÄcija SEPCO, ir pasaulÄ lielÄkÄ strÄdÄjoÅ”Ä torÅu rÅ«pnÄ«ca un otrÄ, kurÄ integrÄta izkausÄtÄ sÄls uzglabÄÅ”anas tehnoloÄ£ija.
Eksperti uzskata, ka Noor III spÄcÄ«gajiem agrÄ«najiem veiktspÄjas datiem par veiktspÄju, Ä£enerÄÅ”anas elastÄ«bu un krÄtuves integrÄciju vajadzÄtu samazinÄt CSP torÅu un krÄtuves uzticamÄ«bas problÄmas un samazinÄt kapitÄla izmaksas turpmÄkajiem projektiem. ĶīnÄ valdÄ«ba jau ir paziÅojusi par programmu, lai izveidotu 6000 MW CSP ar krÄtuvi. SolarReserve sadarbojas ar valstij piederoÅ”o Shenhua Group, kas bÅ«vÄ ar oglÄm darbinÄmas elektrostacijas, lai izstrÄdÄtu 1000 MW CSP kausÄtÄ sÄls ražoÅ”anu. Bet vai Å”Ädus uzglabÄÅ”anas torÅus turpinÄs bÅ«vÄt? JautÄjums.
TaÄu tieÅ”i todien Bilam Geitsam piederoÅ”ais uzÅÄmums Heliogen paziÅoja par savu izrÄvienu koncentrÄtas saules enerÄ£ijas izmantoÅ”anÄ. Heliogen spÄja paaugstinÄt temperatÅ«ru no 565Ā°C lÄ«dz 1000Ā°C. TÄdÄjÄdi tiek pavÄrta iespÄja izmantot saules enerÄ£iju cementa, tÄrauda un naftas Ä·Ä«mijas produktu ražoÅ”anÄ.
Ko vÄl var lasÄ«t emuÄrÄ?
ā
ā
ā
ā
ā
AbonÄjiet mÅ«su -kanÄls, lai nepalaistu garÄm nÄkamo rakstu! MÄs rakstÄm ne biežÄk kÄ divas reizes nedÄÄ¼Ä un tikai darba kÄrtÄ«bÄ. AtgÄdinÄm arÄ«, ka varat mÄkoÅa risinÄjumi Cloud4Y.
AptaujÄ var piedalÄ«ties tikai reÄ£istrÄti lietotÄji. , lÅ«dzu.
Å Ä·idrÄs sÄls spÄkstacija ir
-
MirŔanas tehnoloģija
-
DaudzsoloŔs virziens
-
SÄkotnÄji muļķības
-
JÅ«su versija (komentÄros)
Nobalsoja 97 lietotÄji. 36 lietotÄji atturÄjÄs.
Avots: www.habr.com