Nxjerrja dhe përdorimi i energjisë diellore është një nga arritjet më të rëndësishme të njeriut për sa i përket energjisë. Vështirësia kryesore tani nuk qëndron as në mbledhjen e energjisë diellore, por në ruajtjen dhe shpërndarjen e saj. Nëse kjo çështje mund të zgjidhet, industritë tradicionale të karburanteve fosile mund të tërhiqen.
SolarReserve është një kompani që propozon përdorimin e kripës së shkrirë në termocentralet diellore dhe po punon për një zgjidhje alternative për problemet e ruajtjes. Në vend që të përdoret energjia diellore për të gjeneruar energji elektrike dhe më pas ta ruajë atë në panele diellore, SolarReserve propozon ta ridrejtojë atë në pajisjet e ruajtjes termike (kullat). Kulla e energjisë do të marrë dhe do të ruajë energji. Aftësia e kripës së shkrirë për të qëndruar në formë të lëngshme e bën atë një mjet ideal ruajtës termik..
Qëllimi i kompanisë është të provojë se teknologjia e saj mund ta bëjë energjinë diellore një burim energjie të përballueshme që funksionon gjatë gjithë kohës (si çdo termocentral me lëndë djegëse fosile). Drita e përqendruar e diellit ngroh kripën në kullë në 566°C, e cila ruhet në një rezervuar gjigant të izoluar derisa të përdoret për të krijuar avull për të drejtuar turbinën.
Megjithatë, gjërat e para së pari.
Fillim
Teknologu kryesor i SolarReserve, William Gould, ka shpenzuar më shumë se 20 vjet duke zhvilluar teknologjinë e kripës së shkrirë CSP (energji diellore e përqendruar). Në vitet 1990, ai ishte menaxher i projektit për objektin demonstrues Solar Two të mbështetur nga Departamenti i Energjisë i SHBA-së në shkretëtirën Mojave. Një dekadë më parë, atje u testua një strukturë, e cila konfirmoi llogaritjet teorike në lidhje me mundësinë e gjenerimit të energjisë komerciale duke përdorur heliostatët. Sfida e Gould ishte të zhvillonte një dizajn të ngjashëm që përdorte kripë të nxehtë në vend të avullit dhe të gjente prova se energjia mund të ruhej.
Kur zgjidhte një enë për të ruajtur kripën e shkrirë, Gould u lëkund midis dy opsioneve: një prodhuesi kaldajash me përvojë në termocentralet tradicionale të karburanteve fosile dhe Rocketdyne, i cili prodhonte motorë raketash për NASA-n. Zgjedhja u bë në favor të shkencëtarëve të raketave. Pjesërisht sepse Gould kishte punuar në fillim të karrierës së tij si inxhinier bërthamor për gjigantin e ndërtimit Bechtel, duke punuar në reaktorët San Onofre të Kalifornisë. Dhe ai besonte se nuk do të gjente një teknologji më të besueshme.
Gryka e një motori reaktiv, nga i cili dalin gazrat e nxehtë, në fakt përbëhet nga dy guaska (të brendshme dhe të jashtme), në kanalet e bluarjes së të cilave pompohen përbërësit e karburantit në fazën e lëngshme, duke ftohur metalin dhe duke e mbajtur hundën nga shkrirja. Përvoja e Rocketdyne në zhvillimin e pajisjeve të ngjashme dhe punën në metalurgjinë me temperaturë të lartë erdhi në ndihmë kur zhvilloi teknologjinë për përdorimin e kripës së shkrirë në një termocentral diellor.
Projekti 10 MW Solar Two operoi me sukses për disa vite dhe u çaktivizua në 1999, duke konfirmuar qëndrueshmërinë e idesë. Siç pranon vetë William Gould, projekti kishte disa probleme që duheshin zgjidhur. Por teknologjia bazë e përdorur në Solar Two funksionon edhe në stacione moderne si Crescent Dunes. Përzierja e kripërave nitrate dhe temperaturat e funksionimit janë identike, ndryshimi i vetëm është në shkallën e stacionit.
Avantazhi i teknologjisë së kripës së shkrirë është se lejon që energjia të shpërndahet sipas kërkesës, jo vetëm kur dielli shkëlqen. Kripa mund të mbajë nxehtësinë për muaj të tërë, kështu që dita e herëpashershme me re nuk ndikon në disponueshmërinë e energjisë elektrike. Për më tepër, emetimet e termocentralit janë minimale dhe natyrisht nuk ka mbetje të rrezikshme të krijuara si nënprodukt i procesit.
Parimet e punës
Termocentrali diellor përdor 10 pasqyra (heliostate) të shpërndara në 347 hektarë (kjo është madhësia e 647,5 fushave të futbollit) për të përqendruar rrezet e diellit në një kullë qendrore, 900 metra të lartë dhe të mbushur me kripë. Kjo kripë nxehet nga rrezet e diellit në 195°C dhe nxehtësia ruhet dhe më pas përdoret për të kthyer ujin në avull dhe për të drejtuar gjeneratorët për të prodhuar energji elektrike.
Pasqyrat quhen heliostate sepse secila mund të anohet dhe të rrotullohet për të drejtuar me saktësi rrezen e saj të dritës. Të rregulluar në rrathë koncentrikë, ato fokusojnë dritën e diellit në një "marrës" në majë të kullës qendrore. Vetë kulla nuk shkëlqen; marrësi është i zi mat. Efekti i shkëlqimit ndodh pikërisht për shkak të përqendrimit të dritës së diellit që ngroh enën. Kripa e nxehtë derdhet në një rezervuar prej çeliku inox me një kapacitet prej 16 mijë m³.
Heliostat
Kripa, e cila duket dhe rrjedh shumë si uji në këto temperatura, kalon përmes një shkëmbyesi nxehtësie për të prodhuar avull për të drejtuar një turbogjenerator standard. Rezervuari përmban mjaft kripë të shkrirë për të funksionuar gjeneratorin për 10 orë. Kjo arrin në 1100 megavat-orë ruajtje, ose gati 10 herë më shumë se sistemet më të mëdha të baterive litium-jon që janë instaluar për të ruajtur energjinë e rinovueshme.
Mënyra e vështirë
Pavarësisht premtimit të idesë, SolarReserve nuk mund të thuhet se ka arritur sukses. Në shumë mënyra, kompania mbeti një startup. Edhe pse startup-i është energjik dhe i ndritshëm në çdo kuptim. Në fund të fundit, gjëja e parë që shihni kur shikoni drejt termocentralit të Dunave të Gjysmëhënës është drita. Aq e ndritshme sa është e pamundur ta shikosh. Burimi i dritës është një kullë 195 metra, që ngrihet me krenari mbi territoret e shkretëtirës së Nevadës afërsisht në gjysmë të rrugës midis qytetit të vogël të Reno dhe Las Vegas.
Si dukej termocentrali në faza të ndryshme të ndërtimit
2012, fillimi i ndërtimit
2014, projekti është afër përfundimit
Dhjetor 2014, Crescent Dunes është pothuajse gati për përdorim
Stacion gati
Rreth një orë me makinë larg nga këtu ndodhet zona e famshme Area 51, një strukturë sekrete ushtarake që i gjithë interneti kërcënoi ta sulmonte këtë verë për të "shpëtuar" alienët nga duart e qeverisë amerikane. Kjo afërsi çon në faktin se udhëtarët që shohin një shkëlqim jashtëzakonisht të ndritshëm ndonjëherë pyesin banorët vendas nëse kanë parë diçka të pazakontë apo edhe të huaj. Dhe pastaj ata janë të mërzitur sinqerisht kur mësojnë se ky është vetëm një termocentral diellor, i rrethuar nga një fushë pasqyrash pothuajse 3 km e gjerë.
Ndërtimi i Crescent Dunes filloi në 2011 me kredi nga qeveria dhe investime nga NV Energy, kompania kryesore e shërbimeve të Nevadës. Dhe termocentrali është ndërtuar në vitin 2015, rreth dy vjet më vonë se sa ishte planifikuar. Por edhe pas ndërtimit, jo gjithçka shkoi mirë. Për shembull, në dy vitet e para, pompat dhe transformatorët për heliostatët, të cilët nuk ishin mjaftueshëm të fuqishëm, shpesh prisheshin dhe nuk punonin siç duhet. Prandaj, prodhimi i energjisë në Crescent Dunes ishte më i ulët se sa ishte planifikuar në vitet e para të funksionimit.
Kishte një vështirësi tjetër - me zogjtë. Duke rënë nën “vështrimin” e dritës së përqendruar të diellit, zogu fatkeq . Sipas përfaqësuesve të SolarReserve, termocentrali i tyre arriti të shmangte "djegjen" e rregullt dhe masive të zogjve. Një plan i veçantë u zhvillua në bashkëpunim me disa organizata kombëtare për të zbutur çdo kërcënim të mundshëm ndaj termocentralit. Ky program u miratua në vitin 2011 dhe është krijuar për të reduktuar rreziqet e mundshme për zogjtë dhe lakuriqët e natës.
Por problemi më i madh për Crescent Dunes ishte një rrjedhje në një rezervuar të nxehtë të depozitimit të kripës, i zbuluar në fund të vitit 2016. Teknologjia përdor një unazë gjigante të mbështetur nga shtylla në fund të rezervuarit për të shpërndarë kripën e shkrirë ndërsa ajo rrjedh nga një enë. Vetë shtyllat duhej të ngjiteshin në dysheme dhe unaza duhej të ishte në gjendje të lëvizte pasi ndryshimet e temperaturës shkaktojnë zgjerimin/kontraktimin e materialeve. Në vend të kësaj, për shkak të një gabimi të inxhinierëve, e gjithë gjëja u ngjit fort së bashku. Si rezultat, me ndryshimet e temperaturës, fundi i rezervuarit u ul dhe rrjedh.
Rrjedhja e kripës së shkrirë në vetvete nuk është veçanërisht e rrezikshme. Kur goditi shtresën e zhavorrit nën rezervuar, shkrirja u fto menjëherë, duke u kthyer në kripë. Megjithatë, mbyllja e termocentralit u zvarrit për tetë muaj. U studiuan shkaqet e rrjedhjes, përgjegjësit e ngjarjes, pasojat e emergjencës dhe çështje të tjera.
Problemet e SolarReserve nuk mbaruan këtu. Performanca e centralit ra nën objektivin në 2018, me një faktor mesatar kapaciteti prej 20,3% krahasuar me një faktor kapaciteti të planifikuar prej 51,9%, C. Si rezultat, Laboratori Kombëtar i Energjisë së Rinovueshme të SHBA (NREL) filloi një studim të kostos 12-mujore të projekti CSP, duke u fokusuar në çështjet e performancës dhe kostot e papritura. Si rezultat, kompania fillimisht u padit dhe u detyrua të ndryshonte menaxhmentin, dhe në vitin 2019 ata u detyruan plotësisht të pranojnë .
Nuk ka mbaruar ende
Por edhe kjo nuk i dha fund zhvillimit të teknologjisë. Në fund të fundit, ka projekte të ngjashme në vende të tjera. Për shembull, teknologji të ngjashme përdoren në parkun diellor Mohammed bin Rashid Al Maktoum - rrjeti më i madh në botë i termocentraleve diellore, të bashkuar në një hapësirë të vetme në Dubai. Ose, le të themi, Maroku. Atje ka edhe më shumë ditë me diell sesa në SHBA, prandaj edhe efikasiteti i termocentralit duhet të jetë më i lartë. Dhe rezultatet e para tregojnë se kjo është vërtet kështu.
Kulla 150 MW CSP Noor III në Marok tejkaloi objektivat e performancës dhe kapacitetit të ruajtjes në muajt e parë të funksionimit. Dhe kostoja e financimit të projekteve të ruajtjes së energjisë në kullë është në përputhje me parashikimet e pritshme, siguron Xavier Lara, konsulent i lartë në CSP Engineering Group Empresarios Agrupados (EA).
Termocentrali Noor III
I vendosur në dhjetor të vitit të kaluar, termocentrali Noor III ka demonstruar performancë të jashtëzakonshme. Noor III, i instaluar nga SENER i Spanjës dhe korporata kineze e ndërtimit të energjisë SEPCO, është impianti më i madh operacional në botë i kullave dhe i dyti që integron teknologjinë e ruajtjes së kripës së shkrirë.
Ekspertët besojnë se të dhënat e fuqishme të performancës së hershme të Noor III mbi performancën, fleksibilitetin e gjenerimit dhe integrimin e ruajtjes duhet të zvogëlojnë çështjet e besueshmërisë së kullës së CSP dhe ruajtjes dhe të ulin koston e kapitalit për projektet e ardhshme. Në Kinë, qeveria ka shpallur tashmë një program për të krijuar 6000 MW CSP me ruajtje. SolarReserve është në partneritet me zhvilluesin shtetëror të termocentralit me qymyr Shenhua Group për të zhvilluar 1000 MW të prodhimit të kripës së shkrirë CSP. Por a do të vazhdojnë të ndërtohen kulla të tilla magazinimi? Pyetje.
Sidoqoftë, vetëm një ditë tjetër, kompania Heliogen, në pronësi të Bill Gates, njoftoi përparimin e saj në përdorimin e energjisë së përqendruar diellore. Heliogeni ishte në gjendje të rriste temperaturën nga 565°C në 1000°C. Kështu, hapet mundësia e përdorimit të energjisë diellore në prodhimin e çimentos, çelikut dhe produkteve petrokimike.
Çfarë tjetër mund të lexoni në blog?
→
→
→
→
→
Regjistrohu në tonë -kanal që të mos humbisni artikullin tjetër! Ne shkruajmë jo më shumë se dy herë në javë dhe vetëm për punë. Ju kujtojmë gjithashtu se mundeni zgjidhje cloud Cloud4Y.
Vetëm përdoruesit e regjistruar mund të marrin pjesë në anketë. , te lutem
Termocentrali i kripës së lëngshme është
-
Teknologjia e vdekjes
-
Drejtim premtues
-
Fillimisht marrëzi
-
Versioni juaj (në komente)
97 përdorues votuan. 36 përdorues abstenuan.
Burimi: www.habr.com