Shfrytezimi dhe përdorimi i energjisë së Diellit është një nga arritjet më të mëdha të njeriut në fushën e energjisë. Sfidë kryesore tani nuk është as mbledhja e energjisë diellore, por ruajtja dhe shpërndarja e saj. Nëse ky problem zgjidhet, do të ishte e mundur të dërgoheshin në pension ndërmarrjet tradicionale që punojnë me karburant fosil.
SolarReserve është një kompani që ofron përdorimin e kripës së shkrirë në centralet diellore dhe po punon për një zgjidhje alternative për problemet e ruajtjes. Në vend që të përdorë energjinë diellore për të gjeneruar energji elektrike dhe më pas ta ruajë atë në panele diellore, SolarReserve propozon që ta redirectojë atë në akumulatorët termikë (kulla). Kulla energjitike do të merrte dhe ruante energjinë. Aftësia e kripës së shkrirë për të mbetur në formë të lëngshme e bën atë një mjet të përsosur për ruajtjen termike.
Detyra e kompanisë është të dëshmojë se teknologjia e saj mund ta bëjë energjinë diellore një burim energjie të aksesueshëm që punon 24 orë (ashtu si çdo central elektrike që punon me karburant fosil). Drita diellore e koncentruar ngroh kripën në kullë deri në 566 °C, dhe ajo ruhet në një rezervuar të gjigantizuar të izoluar derisa të përdoret për të gjeneruar avull për të aktivizuar turbinat.
Megjithatë, gjithçka në radhë.
Fillimi
Kryetechnologu i SolarReserve, William Gould, ka kaluar mbi 20 vjet duke zhvilluar teknologjinë CSP (energji diellore e përqendruar) me kripë të shkrirë. Në vitet 1990, ai ishte udhëheqësi i projektit të instalacionit demonstrues Solar Two, i ndërtuar me mbështetje nga Ministria e Energjisë e SHBA-së në shkretëtirën Mohave. Një dekadë më parë, atje ishin testuar ndërtimet që konfirmuan llogaritë teorike mbi mundësinë e prodhimit komercial të energjisë me ndihmën e heliostatëve. Detyra e Gould ishte të zhvillonte një projekt të ngjashëm, në të cilin përveç avullit përdoret kripa e ngrohur, si dhe të gjente prova se energjia mund të ruhet.
Kur zgjedhjet kapacitetin për ruajtjen e kripës së shkrirë, Gould hezitoi midis dy opsioneve: një prodhuesi bojlerësh me përvojë në centrale elektrike tradicionale që punojnë me karburante fosile, dhe kompanisë Rocketdyne, që prodhonte motorë raketorë për NASA-n. Zgjedhja u bë në favor të ndërtuesve të raketave. Pjesërisht për shkak se në fillim të karrierës së tij, Gould punonte si inxhinier bërthamor në gjigantin e ndërtimit Bechtel, që punonte në reaktorët kalifornianë San Onofre. Ai besonte se nuk do të gjente teknologji më të besueshme.
Hejda e motorit reaktiv, nga e cila dalin gazrat e nxehtë, në të vërtetë përbëhet nga dy cilindarë (cilindri i brendshëm dhe ai i jashtëm), në kanalet e përpunuara të të cilëve pompohen përbërësit e karburantit në fazën e lëngshme, duke ftohur metalin dhe duke e mbajtur hejdën nga shkrirja. Eksperienca e Rocketdyne në zhvillimin e pajisjeve të tilla dhe punën në fushën e metalurgjisë me temperatura të larta ishte e dobishme për zhvillimin e teknologjisë së përdorimit të kripës së shkrirë në centralet diellore.
Projekti Solar Two me kapacitet 10 MW funksionoi me sukses për disa vite dhe u mbyll në vitin 1999, duke konfirmuar zhvillimin e ideve. Siç pranon vetë William Gould, projekti kishte disa probleme që duhej zgjidhur. Por teknologjia kryesore e përdorur në Solar Two funksionon gjithashtu në centralet moderne si Crescent Dunes. Përzierja e kripërave të nitrateve dhe temperaturat e punës janë identike, dallimi është vetëm në përmasat e centralit.
Avantazhi i teknologjisë së përdorimit të kripës së shkrirë është se ajo lejon furnizimin e energjisë sipas kërkesës, jo vetëm kur dielli ndriçon. Kripa mund të ruajë nxehtësinë për disa muaj, kështu që ndonjëherë një ditë me re nuk ndikon në disponueshmërinë e energjisë elektrike. Për më tepër, emetimet e centralit janë minimale, dhe natyrisht nuk ka asnjë mbetje të rrezikshme që krijohet si një nënprodukt i procesit.
Princippin e funksionimit
Central Solar Power Station përdor 10,347 pasqyra (heliostate), të vendosura në 647.5 hektar (më shumë se 900 fushat e futbollit), për të përqendruar dritën diellore në një kullë qendrore 195 metra të lartë, e mbushur me "mbushje" kripore. Kjo kripë ngrohet nga rrezet e diellit deri në 565 °C, dhe nxehtësia ruhet e më pas përdoret për ta transformuar ujin në avull dhe për të funksionuar gjeneratoret që prodhojnë energji elektrike.
Pasqyrat quhen heliostate, pasi secila prej tyre mund të përkulet dhe të rrotullohet për të drejtuar me saktësi rrezet e saj të dritës. Të vendosura në rrethe koncentike, ato përqendrojnë dritën diellore në "prinë" në pjesën e sipërme të kullës qendrore. Kulla vetë nuk ndriçohet, prina ka ngjyrë të zezë mat. Efekti i ndriçimit ndodh pikërisht për shkak të përqendrimit të rrezatimeve diellore, duke ngrohur kapacitetin. Kripa e nxehtë rrjedh në një rezervuar nga çeliqi i pandryshkshëm me kapacitet 16,000 m³.
Heliostat
Kripa, e cila në këto temperatura duket dhe rrjedh pothuajse ashtu si uji, kalon nëpër një shkëmbyes ngrohjeje për të prodhuar avull për funksionimin e një turbine standart. Në rezervuar ka mjaft kripë të shkrirë për të furnizuar gjeneratoren për 10 orë. Kjo përbën 1100 megavat-orë ruajtjeje, ose pothuajse 10 herë më shumë se sistemet më të mëdha të baterive litium-jon, të cilat janë instaluar për ruajtjen e energjisë së rinovueshme.
Rruga e vështirë
Pavarësisht perspektivës së ideve, nuk mund të thuhet se SolarReserve ka arritur sukses. Në shumë aspekte, kompania ka mbetur një start-up. Megjithatë, një start-up energjik dhe të ndritshëm në të gjitha aspektet. Sepse gjëja e parë që do të shihni, duke parë drejt centralit elektrik Crescent Dunes, është drita. Kaq e ndritshme, sa nuk mund ta shikoni. Burimi i dritës është kulla 195 metrash, që ngrihet me krenari mbi territoret shkretinore të Nevadës, rreth gjysmë rrugës midis qytetit të vogël Rino dhe Las Vegasit.
Si dukej central elektrik në faza të ndryshme të ndërtimit
Viti 2012, fillimi i ndërtimit
Viti 2014, projekti pothuajse përfundon
Dhjetor 2014, Crescent Dunes pothuajse i gatshëm për operim
Stacioni i përfunduar
Diku është rreth një orë udhëtim nga Zona 51, një objekt ushtarak sekret, të cilin këtë verë u kërcënua të sulmohet nga gjithë interneti, për të "shpëtuar" alienët nga duar e qeverisë amerikane. Ky fqinjësi bën që udhëtarët, kur shohin një ndriçim jashtëzakonisht të ndritshëm, të pyesin vendasit nëse kanë qenë dëshmitarë të diçkaje të pazakontë ose madje alienësh. Dhe pastaj, sinqerisht shqetësohen kur mësojnë se është thjesht një central diellor, i rrethuar nga një fushë pasqyrash gati 3 km të gjerë.
Ndërtimi i Crescent Dunes filloi në vitin 2011 falë hua nga qeveria dhe investimeve nga NV Energy, kompania kryesore e shërbimeve publike në Nevada. Por, centralin e ndërtuan në vitin 2015, rreth dy vite më vonë se sa ishte planifikuar. Por edhe pas ndërtimit, gjithçka nuk shkoi mirë. Për shembull, në dy vitet e para shpesh dështonin dhe nuk funksiononin siç duhej pompave dhe transformatorëve për heliostatat, të cilët ishin të pafuqishëm. Prandaj fuqia e daljes në Crescent Dunes ishte më e ulët se sa ishte planifikuar në vitet e para të funksionimit.
Ishte një vështirësi tjetër – me vogelushët. Kur ata kapeshin nga "qellimi" i dritës së përqendruar diellore, zogjtë e fatkeq që . Sipas përfaqësuesve të SolarReserve, centralet e tyre arritën të shmangin "kremacionin" e rregullt dhe masiv të vogelushëve. Në bashkëpunim me disa organizata kombëtare, u zhvillua një plan special për të lehtësuar çdo kërcënim potencial për qendrën e energjisë. Kjo program u miratua në vitin 2011 dhe ka për qëllim të zvogëlojë rrezikun potencial për zogjtë dhe milingonat.
Por problemi më i madh për Crescent Dunes ishte një rrjedhje në rezervuarin e ruajtjes së kripës së nxehtë, e zbuluar në fund të vitit 2016. Sipas teknologjisë, një unazë gjigante, e mbështetur mbi pilonat në fund të rezervuarit, shpërndan kripën e shkrirë nga reçipti. Pilonët vetë do duhej të ishin të salduar me dyshemenë, dhe për unazën ishte e nevojshme të kishte mundësi lëvizjeje, pasi ndryshimi i temperaturës shkakton zgjerim/zhgjerim të materialeve. Në vend të kësaj, për shkak të një gabimi të inxhinierëve, gjithçka u sald preservisht së bashku. Si rezultat, në ndryshimet e temperaturës, fundi i rezervuarit u deformua dhe rridhte.
Vetë, derdhja e kripës së shkrirë nuk paraqet ndonjë rrezik të madh. Kur ka rënë në shtresën e zhavorrit nën rezervuar, kripa e shkrirë është ftohur menjëherë, duke u bërë kripë. Megjithatë, ndalimi i centralit elektik zgjati për tetë muaj. U studiuan shkaqet e rrjedhjes, të fajshmit për incidentin, pasojat e ngjarjes dhe çështje të tjera.
Megjithatë, këtu nuk mbarojnë shqetësimet për SolarReserve. Performanca e centralit elektik doli më e ulët se sa e planifikuar në vitin 2018, me një koeficient mesatar fuqie prej 20.3% në krahasim me koeficientin e planifikuar prej 51.9%. Si rezultat, Laboratori Kombëtar i Burimeve të Rinovueshme të SHBA-së (NREL) filloi një studim 12-mujor mbi kostot e projektit CSP, duke fokusuar vëmendjen në problemet e performancës dhe shpenzimet e paparashikuara. Në përfundim, fillimisht ndaj kompanisë u ngritën padi dhe u detyruan të ndryshonin drejtimin, dhe në vitin 2019, madje u detyruan të deklaronin falimentimin. .
Kjo nuk është ende fundi
Por as kjo nuk e vuri në pikëpyetje zhvillimin e teknologjisë. Sepse ka projekte të ngjashme edhe në vende të tjera. Për shembull, teknologji të ngjashme përdoren në parkun e energjisë diellore Mohamed bin Rashid Al Maktoum — rrjeti më i madh në botë i centralit elektik diellor, që është i centralizuar në Dubai. Ose, le të themi, Maroku. Atje ka edhe më shumë ditë dielli se në SHBA, prandaj efikasiteti i centralit elektik duhet të jetë më i lartë. Dhe rezultatet e para tregojnë se kështu është.
Tashmë, kullat CSP Noor III me kapacitet 150 MW në Marok ka tejkaluar objektivat e planifikuara për performancën dhe mbushjen e depozitave në muajt e parë të funksionimit. Dhe kostot për financimin e projekteve për ruajtjen e energjisë në kullë janë në përputhje me parashikimet e pritura, siguron Ksavie Lara, këshilltar i lartë i CSP në grupin inxhinierik Empresarios Agrupados (EA).
Centrali elektik Noor III
I nisur në dhjetor të vitit të kaluar, centrali elektik Noor III tregon një performancë të jashtëzakonshme. Noor III, i instaluar nga spanjolët SENER dhe korporata kineze e ndërtimit të energjisë SEPCO, është fabrika më e madhe funksionale me kullë në botë dhe e dyta për integrimin e teknologjisë së ruajtjes së kripës së shkrirë.
Ekspertët besojnë se të dhënat e besueshme fillestare për performancën e Noor III lidhur me performancën, fleksibilitetin në prodhim dhe integrimin e depozitimeve duhet të zvogëlojnë problemet me besueshmërinë e kullave CSP dhe depozitave dhe të ulin kostot e kapitalit për projektet e ardhshme. Në Kinë, qeveria ka shpallur tashmë një program për ndërtimin e 6000 MW CSP me depozita. SolarReserve po bashkëpunon me kompaninë shtetërore Shenhua Group, e cila merret me ndërtimin e centraleve që funksionojnë me qymyr, për të zhvilluar 1000 MW prodhim me kripë të shkrirë CSP. Por, a do të ndërtohen më tej kullat depozitues? Kjo është pyetja.
Megjithatë, vetëm disa ditë më parë, kompania Heliogen, e cila i përket Bill Gates, shpalli përparimin e saj në përdorimin e energjisë diellore të përqendruar. Heliogen arriti të rrisë temperaturën nga 565 °C në 1000 °C. Kështu, hapi mundësinë e përdorimit të energjisë diellore në prodhimin e çimentos, çelikut, dhe produkteve naftokimikë.
Çfarë tjetër mund të lexoni në blog
→
→
→
→
→
Abonohuni në -kanal, për të mos humbur artikujt e ardhshëm! Shkruajmë jo më shumë se dy herë në javë dhe vetëm në çështje të rëndësishme. Po ashtu, ju rikujtojmë se mund të zgjidhjet cloud të Cloud4Y.
Vetëm përdoruesit e regjistruar mund të marrin pjesë në anketë. , ju lutem.
Centrali elektrik me kripë të lëngshme është
Teknologjia në vdekje
Direksion i premtuar
Fillimisht një budallallëk
Versioni juaj (në komente)
97 përdorues votuan. 36 përdorues i janë abstenuar.
Burimi: habr.com
