Нарны эрчим хүчийг олборлох, ашиглах нь эрчим хүчний хувьд хүн төрөлхтний хамгийн чухал ололтуудын нэг юм. Одоо гол бэрхшээл нь нарны эрчим хүчийг цуглуулахад ч биш, харин түүнийг хадгалах, түгээхэд оршиж байна. Хэрэв энэ асуудлыг шийдэж чадвал уламжлалт чулуужсан түлшний үйлдвэрүүд тэтгэвэрт гарах боломжтой.
SolarReserve нь нарны цахилгаан станцуудад хайлсан давс ашиглахыг санал болгож, хадгалах асуудлыг шийдэх өөр хувилбар дээр ажиллаж байгаа компани юм. SolarReserve нарны эрчим хүчийг ашиглан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэж, дараа нь нарны хавтанд хадгалахын оронд дулааны хуримтлалын төхөөрөмж (цамхаг) руу шилжүүлэхийг санал болгож байна. Эрчим хүчний цамхаг нь эрчим хүчийг хүлээн авч, хадгалах болно. Хайлсан давс нь шингэн хэлбэрээр үлдэх чадвар нь түүнийг хамгийн тохиромжтой дулаан хадгалах орчин болгодог..
Компанийн зорилго нь нарны эрчим хүчийг цаг наргүй ажилладаг (ямар ч чулуужсан түлшний цахилгаан станц шиг) боломжийн эрчим хүчний эх үүсвэр болгож чадна гэдгийг батлах явдал юм. Нарны төвлөрсөн гэрэл нь цамхаг дахь давсыг 566 хэм хүртэл халааж, турбиныг ажиллуулах уур үүсгэх хүртэл асар том тусгаарлагчтай саванд хадгалагддаг.
Гэсэн хэдий ч хамгийн түрүүнд хийх зүйл.
Начало
SolarReserve-ийн ахлах технологич Уильям Гоулд хайлсан давсны CSP (нарны төвлөрсөн эрчим хүч) технологийг хөгжүүлэхэд 20 гаруй жил зарцуулсан. 1990-ээд онд тэрээр АНУ-ын Эрчим хүчний яамны дэмжлэгтэй Мохаве цөлд байрлах Нарны хоёр дахь үзүүлэх байгууламжийн төслийн менежерээр ажиллаж байжээ. Арваад жилийн өмнө уг байгууламжийг тэнд туршиж үзсэн бөгөөд энэ нь гелиостат ашиглан эрчим хүч үйлдвэрлэх боломжийн тухай онолын тооцоог баталсан юм. Гоулдын сорилт нь уурын оронд халсан давс ашигласан ижил төстэй загвар зохион бүтээх, мөн эрчим хүчийг хэмнэж болох нотолгоог олох явдал байв.
Гоулд хайлсан давс хадгалах сав сонгохдоо уламжлалт чулуужсан түлшний цахилгаан станцад туршлагатай уурын зуух үйлдвэрлэгч болон НАСА-д пуужингийн хөдөлгүүр хийсэн Rocketdyne гэсэн хоёр сонголтын хооронд эргэлзэж байв. Сонголтыг пуужингийн эрдэмтдийн талд хийсэн. Учир нь Гулд карьерынхаа эхэн үед барилгын аварга Bechtel-д цөмийн инженерээр ажиллаж, Калифорнийн Сан Онофре реактор дээр ажиллаж байсан юм. Мөн тэрээр илүү найдвартай технологи олохгүй гэдэгт итгэж байв.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн цорго нь халуун хий гадагшилдаг хоёр бүрхүүлээс (дотоод ба гадна) бүрддэг бөгөөд тэдгээрийн тээрэмдсэн сувагт түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шингэн үе шатанд шахаж, металыг хөргөж, хошууг хайлуулахаас хамгаалдаг. Rocketdyne-ийн ижил төстэй төхөөрөмж бүтээж, өндөр температурт металлургийн салбарт ажилласан туршлага нь нарны цахилгаан станцад хайлсан давс ашиглах технологийг боловсруулахад хэрэг болсон.
10 МВт-ын хүчин чадалтай Нарны хоёр төсөл нь хэдэн жилийн турш амжилттай хэрэгжиж, 1999 онд ашиглалтаас гарсан нь санаа хэрэгжих боломжтойг баталсан юм. Уильям Гулд өөрөө хүлээн зөвшөөрсөнчлан төсөлд шийдвэрлэх шаардлагатай зарим асуудал байсан. Гэхдээ Solar Two-д ашигласан үндсэн технологи нь Crescent Dunes гэх мэт орчин үеийн станцуудад бас ажилладаг. Нитратын давсны хольц ба ажлын температур ижил, ялгаа нь станцын масштаб дээр л байна.
Хайлсан давсны технологийн давуу тал нь зөвхөн нар туссан үед бус харин хүссэн үедээ эрчим хүчээ хүргэх боломжийг олгодог. Давс нь хэдэн сарын турш дулаанаа хадгалж чаддаг тул хааяа бүрхэг өдөр нь цахилгааны хүртээмжид нөлөөлдөггүй. Нэмж дурдахад цахилгаан станцаас ялгарах утаа хамгийн бага бөгөөд мэдээжийн хэрэг үйл явцын дайвар бүтээгдэхүүн болох аюултай хог хаягдал байхгүй.
Ажлын зарчим
Нарны цахилгаан станц нь 10 га талбайд (энэ нь 347 гаруй хөлбөмбөгийн талбайн хэмжээ) 647,5 толь (гелиостат) ашиглан нарны гэрлийг 900 метр өндөр, давсаар дүүргэсэн төв цамхагт төвлөрүүлдэг. Энэхүү давс нь нарны туяанд 195 хэм хүртэл халааж, дулаанаа хуримтлуулж, дараа нь усыг уур болгон хувиргаж, цахилгаан үүсгүүрийг ажиллуулахад ашигладаг.
Толин тусгалууд нь гэрлийн туяаг яг нарийн чиглүүлэхийн тулд хазайж, эргэдэг тул тэдгээрийг гелиостат гэж нэрлэдэг. Төвлөрсөн тойрог хэлбэрээр байрлуулсан тэд нарны гэрлийг төв цамхагийн орой дээрх "хүлээн авагч" дээр төвлөрүүлдэг. Цамхаг өөрөө гэрэлтдэггүй, хүлээн авагч нь царцсан хар өнгөтэй байна. Гялалзах нөлөө нь савыг халааж буй нарны гэрлийн концентрацитай холбоотой юм. Халуун давс нь 16 мянган м³ багтаамжтай зэвэрдэггүй ган саванд урсдаг.
Гелиостат
Эдгээр температурт ус шиг харагддаг, урсдаг давс нь дулаан солилцогчоор дамжин стандарт турбогенераторыг ажиллуулахын тулд уур үүсгэдэг. Танк нь генераторыг 10 цагийн турш ажиллуулах хэмжээний хайлсан давс агуулдаг. Энэ нь 1100 мегаватт-цаг хадгалах багтаамжтай буюу сэргээгдэх эрчим хүчийг хадгалахад суурилуулсан хамгийн том лити-ион батерейны системээс бараг 10 дахин их юм.
Хатуу арга
Энэ санааг амлаж байсан ч SolarReserve амжилтанд хүрсэн гэж хэлж болохгүй. Олон талаараа тус компани гарааны компани хэвээр үлдсэн. Хэдийгээр стартап нь бүх талаараа эрч хүчтэй, гэрэл гэгээтэй байдаг. Эцсийн эцэст, Crescent Dunes цахилгаан станц руу харахад хамгийн түрүүнд гэрэл гэгээтэй байдаг. Маш их гэрэл гэгээтэй тул үүнийг харах боломжгүй юм. Гэрлийн эх үүсвэр нь Рено болон Лас Вегасын жижиг хотуудын дундах Невадагийн цөлийн нутгаас дээш өргөгдсөн 195 метр өндөр цамхаг юм.
Барилгын янз бүрийн үе шатанд цахилгаан станц ямар байсан
2012 он, барилгын ажил эхэлсэн
2014 онд төсөл дуусах дөхөж байна
2014 оны XNUMX-р сард Crescent Dunes ашиглахад бараг бэлэн боллоо
Бэлэн станц
Эндээс машинаар нэг цаг орчмын зайд Америкийн засгийн газрын гараас харь гарагийнхныг “аврах” зорилгоор энэ зун интернет бүхэлдээ шуурна гэж сүрдүүлсэн цэргийн нууц байгууламж болох алдарт 51-р бүс юм. Энэхүү ойр дотно байдал нь ер бусын тод туяаг харсан аялагчид заримдаа нутгийн оршин суугчдаас ер бусын эсвэл бүр харь гаригийн юмны гэрч болсон эсэхийг асуухад хүргэдэг. Тэгээд бараг 3 км өргөн толины талбайгаар хүрээлэгдсэн нарны цахилгаан станц гэдгийг мэдээд тэд чин сэтгэлээсээ бухимдаж байна.
2011 онд Засгийн газрын зээл, Невада мужийн нийтийн аж ахуйн гол компани болох NV Energy-ийн хөрөнгө оруулалтаар Crescent Dunes-ийн барилгын ажил эхэлсэн. Мөн 2015 онд цахилгаан станцыг төлөвлөснөөс хоёр жил орчим хоцорч барьсан. Гэвч барилгын ажил дууссан ч бүх зүйл жигдрээгүй. Тухайлбал, эхний хоёр жилд хангалттай хүч чадалгүй гелиостатын насос, трансформаторууд ихэвчлэн эвдэрч, хэвийн ажиллахгүй байсан. Тиймээс Crescent Dunes-ийн эрчим хүчний гарц ашиглалтын эхний жилүүдэд төлөвлөснөөс бага байсан.
Өөр нэг бэрхшээл байсан - шувуудтай. Нарны төвлөрсөн гэрлийн "харагдах" дор унасан азгүй шувуу . SolarReserve-ийн төлөөлөгчдийн үзэж байгаагаар тэдний цахилгаан станц шувууг тогтмол, бөөнөөр нь "чанах" -аас зайлсхийж чадсан. Цахилгаан станцад учирч болзошгүй аюулыг бууруулах зорилгоор үндэсний хэд хэдэн байгууллагатай хамтран тусгай төлөвлөгөө боловсруулсан. Энэхүү хөтөлбөр нь 2011 онд батлагдсан бөгөөд шувуу, сарьсан багваахайнд учирч болзошгүй эрсдлийг бууруулах зорилготой юм.
Гэхдээ Crescent Dunes-ийн хамгийн том асуудал бол 2016 оны сүүлээр олдсон халуун давс хадгалах савнаас алдагдсан явдал байв. Уг технологи нь савнаас урсах хайлсан давсыг түгээхийн тулд савны ёроолд тулгуураар бэхлэгдсэн аварга цагираг ашигладаг. Тулгууруудыг өөрсдөө шалан дээр гагнах шаардлагатай байсан бөгөөд температурын өөрчлөлтөөс болж материалыг тэлэх/агсгахад хүргэдэг тул цагираг нь хөдөлж байх ёстой. Харин инженерүүдийн алдаанаас болж тэр чигт нь нягт гагнасан. Үүний үр дүнд температурын өөрчлөлтөөр савны ёроол унжиж, гоожиж байв.
Хайлсан давс гоожих нь өөрөө тийм ч аюултай биш юм. Танкны доорх хайрганы давхаргад цохиход хайлмал тэр даруй хөргөж, давс болж хувирав. Гэвч цахилгаан станцын зогсолт наймхан сар сунжирсан. Шингэн алдагдсан шалтгаан, ослын хариуцагч нар, онцгой байдлын үр дагавар болон бусад асуудлыг судалжээ.
SolarReserve-ийн асуудал үүгээр дууссангүй. Станцын гүйцэтгэл 2018 онд төлөвлөсөн хэмжээнээс доогуур буурч, төлөвлөсөн хүчин чадал 20,3%-тай харьцуулахад дундаж хүчин чадлын коэффициент 51,9%-иар буурчээ. Үүний үр дүнд АНУ-ын Сэргээгдэх эрчим хүчний үндэсний лаборатори (NREL) 12 сарын зардлын судалгааг эхлүүлсэн. Гүйцэтгэлийн асуудал болон гэнэтийн зардалд анхаарлаа хандуулж CSP төсөл. Үүний үр дүнд компанийг анх шүүхэд өгч, удирдлагыг өөрчлөхөөс өөр аргагүйд хүрсэн бөгөөд 2019 онд тэд өөрсдийн үйл ажиллагааг бүрэн хүлээн зөвшөөрөхөөс өөр аргагүй болсон. .
Одоохондоо дуусаагүй байна
Гэвч энэ нь ч технологийн хөгжлийг зогсоосонгүй. Ямартай ч бусад улс оронд ийм төслүүд байдаг. Жишээлбэл, Дубай дахь нэг орон зайд нэгдсэн дэлхийн хамгийн том нарны цахилгаан станцуудын сүлжээ болох Мохаммед бин Рашид Аль Мактумын нарны паркад ижил төстэй технологийг ашигладаг. Эсвэл Марокко гэж хэлье. Тэнд АНУ-аас ч илүү нартай өдрүүд байдаг тул цахилгаан станцын үр ашиг өндөр байх ёстой. Анхны үр дүнгээс харахад үнэхээр ийм байна.
Марокко дахь 150 МВт-ын хүчин чадалтай CSP Noor III цамхаг ашиглалтад орсон эхний хэдэн сарын хугацаанд гүйцэтгэл болон хадгалах багтаамжийн зорилтоос давсан байна. Цамхагийн эрчим хүч хадгалах төслүүдийг санхүүжүүлэх зардал нь хүлээгдэж буй төсөөлөлтэй нийцэж байна гэж CSP Engineering Group Empresarios Agrupados (EA)-ийн ахлах зөвлөх Ксавьер Лара баталж байна.
Нур III цахилгаан станц
Өнгөрсөн оны арванхоёрдугаар сард ашиглалтад орсон “Ноор” III цахилгаан станц гайхалтай гүйцэтгэлээ харуулсан. Испанийн SENER болон Хятадын эрчим хүчний барилгын корпораци SEPCO хамтран суурилуулсан Noor III нь дэлхийн хамгийн том ашиглалтын цамхаг үйлдвэр бөгөөд хайлсан давс хадгалах технологийг нэгтгэсэн хоёр дахь үйлдвэр юм.
Мэргэжилтнүүд Noor III-ийн гүйцэтгэл, үйлдвэрлэлийн уян хатан байдал, хадгалалтын интеграцчлалын талаархи найдвартай эхэн үеийн гүйцэтгэлийн өгөгдөл нь CSP цамхаг болон хадгалалтын найдвартай байдлын асуудлыг бууруулж, ирээдүйн төслүүдийн хөрөнгийн зардлыг бууруулах ёстой гэж шинжээчид үзэж байна. Хятадад засгийн газар 6000 МВт-ын багтаамжтай CSP-ийг бий болгох хөтөлбөрийг аль хэдийн зарласан. SolarReserve нь 1000 МВт CSP хайлсан давс үйлдвэрлэхийн тулд нүүрсээр ажилладаг цахилгаан станц барьдаг төрийн өмчит Шенхуа групптэй хамтран ажиллаж байна. Гэхдээ ийм агуулахын цамхагуудыг үргэлжлүүлэн барих уу? Асуулт.
Гэсэн хэдий ч өмнөх өдөр Билл Гейтсийн эзэмшдэг Heliogen компани нарны эрчим хүчийг төвлөрүүлж ашиглах чиглэлээр нээлт хийж байгаагаа зарлав. Гелиоген нь температурыг 565 хэмээс 1000 хэм хүртэл өсгөж чадсан. Ингэснээр нарны эрчим хүчийг цемент, ган, нефть химийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашиглах боломжийг нээж байна.
Та блог дээрээс өөр юу уншиж чадах вэ?
→
→
→
→
→
Манай захиалах Дараагийн нийтлэлийг алдахгүйн тулд суваг! Бид долоо хоногт хоёроос илүүгүй удаа, зөвхөн ажил хэргийн талаар бичдэг. Мөн та чадна гэдгийг бид танд сануулж байна үүлэн шийдэл Cloud4Y.
Зөвхөн бүртгэлтэй хэрэглэгчид санал асуулгад оролцох боломжтой. , гуйя.
Шингэн давсны цахилгаан станц нь
-
Үхэж буй технологи
-
Ирээдүйтэй чиглэл
-
Эхэндээ утгагүй зүйл
-
Таны хувилбар (сэтгэгдэл дээр)
97 хэрэглэгч санал өгсөн. 36 хэрэглэгч түдгэлзсэн.
Эх сурвалж: www.habr.com