Shfryrja dhe përdorimi i energjisë së diellit është një nga arritjet më të rëndësishme të njeriut në fushën e energjisë. Sfidat kryesore tani nuk përfshijnë vetëm grumbullimin e energjisë diellore, por kryesisht ruajtjen dhe shpërndarjen e saj. Nëse mund të zgjidhet ky problem, atëherë impiantet tradicionale që punojnë me karburante fosile mund të dalin në pension.
SolarReserve është një kompani që propozon përdorimin e kripës së shkrirë në centralet diellore dhe punon për një zgjidhje alternative të problemeve të ruajtjes. Ndryshe nga përdorimi i energjisë diellore për të prodhuar elektricitet dhe ruajtjen e tij në panelet diellore, SolarReserve rekomandon orientimin e saj në akumulatorët termikë (kullat). Kulla energjetike do të marr dhe ruajë energjinë. Aftësia e kripës së shkrirë për të mbetur në formë të lëngshme e bën atë një mjet ideal për ruajtjen termale.
Objektivi i kompanisë është të provojë se teknologjia e saj mund ta bëjë energjinë diellore një burim energjie të aksesueshëm, i cili punon 24 orë (ashtu si çdo central elektrik që punon me karburante fosile). Rrezet e diellit të përqendruar ngrohin kripën në kullë deri në 566 °C, dhe ajo ruhet në një rezervuar masiv të izoluar derisa të përdoret për të krijuar avull për nisjen e turbinës.
Megjithatë, le të flasim për çdo gjë në rendin e saj.
Fillimi
Kryeingenieri i SolarReserve, William Gould ka kaluar më shumë se 20 vjet duke zhvilluar teknologjinë CSP (koncentrimi i energjisë diellore) me kripë të shkrirë. Në vitet 1990, ai ishte drejtues i projektit të impiantit demonstrues Solar Two, i ndërtuar me mbështetje nga Ministria e Energjisë e SHBA-së në shkretëtirën Mojave. Një dekadë më parë, po aty ishte testuar një strukturë që vërtetoi llogaritjet teorike rreth mundësisë së prodhimit komercial të energjisë përmes heliostatëve. Detyra e Gould ishte të zhvillonte një projekt të ngjashëm në të cilin kripa e ngrohur përdorej në vend të avullit, si dhe të gjente prova se energjia mund të ruhej.
Kur zgjidhte kapacitetin për ruajtjen e kripës së shkrirë, Gould hezitoi midis dy opsioneve: prodhuesve të bojlerëve me përvojë në impiantet tradicionale që punonin me karburante fosile, dhe kompanisë Rocketdyne, e cila prodhonte motorë raketash për NASA. Zgjedhja ra në favor të inxhinierëve të raketave. Pjesërisht për faktin se në fillim të karrierës së tij, Gould punoi si inxhinier në një kompani të madhe ndërtimi Bechtel, e cila punonte në reaktorët e Kalifornisë San Onofre. Ai besonte se nuk do të gjente teknologji më të besueshme.
Nozulli i motorit raketor, nga i cili del gaze të nxehta, në të vërtetë përbëhet nga dy rrethime (brendshme dhe të jashtme), në kanalet e frezuara të të cilave shfrytëzohen komponentët e karburantit në fazën e lëngshme, duke ftohur metalin dhe duke mbajtur nozullin nga shkrirja. Eksperienca e Rocketdyne në zhvillimin e pajisjeve të tilla dhe punën në metallurgjinë e temperaturave të larta ka qenë shumë e dobishme në zhvillimin e teknologjisë së përdorimit të kripës së shkrirë në centralet diellore.
Projekti Solar Two me kapacitet 10 MW funksionoi me sukses gjatë disa viteve dhe u mbyll në vitin 1999, duke konfirmuar qëndrueshmërinë e ideve. Siç e pranon vetë William Gould, projekti kishte disa probleme që duhej zgjidhur. Por teknologjia kryesore e përdorur në Solar Two funksionon gjithashtu në stacionet moderne si Crescent Dunes. Përzierja e kripës nitrike dhe temperaturat e punës janë identike, ndryshimi është vetëm në përmasat e stacionit.
Avantazhi i teknologjisë së përdorimit të kripës së shkrirë është se ajo lejon furnizimin me energji sipas kërkesës, dhe jo vetëm kur dielli ndriçon. Kripa mund të ruajë nxehtësinë për disa muaj, prandaj dhe ndonjë herë një ditë me shtigje nuk ndikon në disponueshmërinë e energjisë elektrike. Për më tepër, emetimet e centralit janë minimale, dhe sigurisht, nuk ka mbetje të rrezikshme të krijuara si një produkt anësor i procesit.
Principet e funksionimit
Centrali diellor përdor 10,347 pasqyra (heliostate) të instaluara në 647.5 hektar (më shumë se 900 fusha futbolli) për të përqendruar dritën e diellit në një kullë qendrore me lartësi 195 metra dhe të mbushur me kripë. Kjo kripë ngrohet nga rrezet e diellit deri në 565 °C, dhe nxehtësia ruhet, dhe pastaj përdoret për të transformuar ujin në avull dhe për të punuar generatorët që prodhojnë elektricitet.
Pasqyrat quhen gjetur si heliostate, sepse secila prej tyre mund të përkulitet dhe të kthehet për të drejtuar saktësisht rrezen e saj të dritës. Të vendosura në qarqe koncentike, ato fokusojnë dritën diellore në "pranues" në majën e kullës qendrore. Kulla vetë nuk ndriçohet, pranuesi ka ngjyrë të bardhë-math. Efekti i ndriçimit ndodh pikërisht për shkak të koncentrimit të rrezeve solare që ngrohin rezervuarin. Kripa e nxehtë derdhet në një rezervuar prej çeliku të pandryshkshëm me kapacitet prej 16,000 m³.
Heliostat
Kripa, e cila në këto temperatura duket dhe rrjedh pothuajse ashtu si uji, kalon nëpër këmbimin e nxehtësisë për të prodhuar avull që ushqen një turbogenerator standard. Në rezervuar ka mjaft kripë të shkrirë për të operuar gjeneratorin për 10 orë. Kjo përbën 1100 megavat-orë ruajtjeje, ose gati 10 herë më shumë se sistemet më të mëdha të baterive të jonit litium, të cilat janë instaluar për ruajtjen e energjisë së rinovueshme.
Rruga e vështirë
Megjithëse ideja është premtuese, nuk mund të thuhet se SolarReserve kishte arritur suksese. Në shumë mënyra, kompania mbeti si një startup. Megjithatë, një startup energjik dhe i ndritshëm në çdo kuptim. Sepse e para që do të shihni kur të shikoni në drejtim të stacionit elektrik Crescent Dunes është drita. Kaq e ndritshme, saqë është e pamundur të shikohet. Burimi i dritës është një kullë 195 metra e lartë, që krenohet mbi territoret shkretinore të Nevadës, afërsisht në gjysmën e rrugës midis qytetit të vogël Reno dhe Las Vegasit.
Si dukej stacioni elektrik në faza të ndryshme të ndërtimit
2012, fillimi i ndërtimit
2014, projekti afër përfundimit
Dhjetor 2014, Crescent Dunes pothuajse gati për t'u operuar
Stacioni i përfunduar
Dikund një orë me makinë nga këtu ndodhet Zona 51, një objekt ushtarak sekret, të cilin këtë verë të gjithë interneti e kërcënoi të pushtonte, për të "shpëtuar" jashtëtokësorët nga duar të qeverisë amerikane. Ky fqinjësi çon në faktin që udhëtarët, që kanë parë një ndriçim të pazakontë, nganjëherë pyesin vendasit nëse janë dëshmitarë të diçkaje të pazakontë apo madje jashtëtokësore. Dhe më pas ata ndihen vërtet të mërzitur kur ndikojnë që kjo ishte vetëm një stacion diellor, i rrethuar nga një fushë pasqyrash me gjerësi pothuajse 3 km.
Ndërtimi i Crescent Dunes filloi në vitin 2011 falë huave nga qeveria dhe investimeve nga NV Energy, kompania kryesore energjetike e Nevadës. Stacioni u ndërtua në vitin 2015, rreth dy vjet më vonë se sa ishte parashikuar. Por pas ndërtimit, situata nuk shkoi gjithmonë ashtu siç pritej. Për shembull, në dy vitet e para, shpesh kanë dështuar dhe nuk kanë funksionuar siç duhet pompë dhe transformatorë për heliostatet, të cilat ishin të pamjaftueshme të fuqishme. Prandaj, kapaciteti dalës në Crescent Dunes ishte më i ulët se sa ishte parashikuar në vitet e para të funksionimit.
Ishte gjithashtu një vështirësi tjetër - me zogjtë. Duke rënë nën "synimin" e dritës së përqendruar diellore, një zog i pafat . Sipas përfaqësuesve të SolarReserve, ky stacion ishte në gjendje të shmangte "kremacionin" e rregullt dhe masiv të zogjve. Së bashku me disa organizata kombëtare, u zhvillua një plan i veçantë për të lehtësuar çdo rrezik potencial për stacionin. Ky program u miratua në vitin 2011 dhe ishte i dizajnuar për të reduktuar rrezikun potencial për zogjtë dhe lakuriqët e natës.
Por problemi më i madh për Crescent Dunes u bë një rrjedhje në rezervuarin për ruajtjen e kripës së nxehtë, e identifikuar në fund të vitit 2016. Sipas teknologjisë, një unazë gjigante, që mbështetet mbi shtyllat në fund të rezervuarit, shpërndan kripën e shkrirë ndërsa ajo arrin nga pranuesi. Shtyllat duhet të ishin salduar në dysheme, dhe për unazën ishte e nevojshme një mundësi zhvendosjeje, pasi ndryshimet e temperaturës shkaktojnë zgjerim/pambajtje të materialeve. Në vend të kësaj, për shkak të një gabimi të inxhinierëve, të gjitha këto ishin salduar fort. Si rezultat, me ndryshimet e temperaturës, fundi i rezervuarit u përkul dhe shpërtheu.
Shkaku i vetë rrjedhjes së kripës së shkrirë nuk paraqet ndonjë rrezik të veçantë. Kur bie mbi shtresën e guralecit nën rezervuar, kripa e shkrirë menjëherë ftohet dhe shndërrohet në kripë. Megjithatë, ndalimi i stacionit zgjati për tetë muaj. U shqyrtuan arsyet e rrjedhjes, ata që ishin përgjegjës për incidentin, pasojat e ngjarjes dhe çështje të tjera.
Këto probleme për SolarReserve nuk përfunduan këtu. Performanca e centralit elektrik ishte më e ulët se sa ishte planifikuar në 2018, me një coeficient mesatar fuqie prej 20.3% krahasuar me coeficientin e planifikuar të fuqisë prej 51.9%. Si rezultat, Laboratori Kombëtar i Energjive Rinovueshme të SHBA-ve (NREL) nisi një studim 12-mujor mbi kostot e projektit CSP, duke u fokusuar në problemet e performancës dhe shpenzimet e paparashikuara. Në përfundim, fillimisht kompaninë e paditën dhe e detyruan të ndryshonte drejtimin, dhe në vitin 2019, e detyruan të pranojë falimentimin e saj. .
Kjo ende nuk është fundi
Por edhe kjo nuk e vuri një pikë të fundit në zhvillimin e teknologjisë. Ka projekte të ngjashme në vende të tjera. Për shembull, teknologji të ngjashme përdoren në parqet solare të Mohammed bin Rashid Al Maktoum — rrjeti më i madh në botë i centraleve solarë të integruara në një hapësirë të vetme në Dubai. Ose, për shembull, në Marok. Atje ka më shumë ditë dielli se në SHBA, prandaj efikasiteti i centralit elektrik duhet të jetë më i lartë. Rezultatet e para tregojnë se kjo është vërtet e vërtetë.
Kulla CSP Noor III me kapacitet prej 150 MW në Marok tejkaloi parametrat e planifikuar të performancës dhe mbushjes së depozitave në muajt e parë të funksionimit. Dhe shpenzimet për financimin e projekteve të ruajtjes së energjisë në kullë përputhen me parashikimet e pritura, siguron Xaviere Lara, këshilltar i lartë CSP nga grupi inxhinierik Empresarios Agrupados (EA).
Centrali elektrik Noor III
I nisur në dhjetor të vitit të kaluar, centrali elektrik Noor III tregon një performancë të jashtëzakonshme. Noor III, i instaluar nga spanjollët e SENER dhe kompaninë kineze të ndërtimit të energjisë SEPCO, është centrali elektrik me kullë më i madh në botë dhe i dyti sipas integrimit të teknologjisë së ruajtjes së kripës së shkrirë.
Ekspertët besojnë se të dhënat e besueshme të hershme mbi performancën, fleksibilitetin e gjenerimit dhe integrimin e depozitave të Noor III duhet të ulin problemet me besueshmërinë e kullave CSP dhe të depozitave dhe të zvogëlojnë kostot e kapitalit për projektet e ardhshme. Në Kinë, qeveria ka shpallur tashmë një program për ndërtimin e 6000 MW CSP me ruajtje. SolarReserve bashkëpunon me kompaninë shtetërore Shenhua Group, e cila merret me ndërtimin e centraleve elektrike të energjisë në qymyr, për zhvillimin e 1000 MW prodhimi të kripës së shkrirë CSP. Por a do të ndërtohen më shumë këto kulla-depozita? Kjo është një pyetje.
Megjithatë, vetëm para disa ditësh, kompanisë Heliogen, e cila i përket Bill Gates, shpalli një arritje në përdorimin e energjisë diellore të përqendruar. Heliogen arriti të rrisë temperaturën nga 565 °C në 1000 °C. Kështu, duke hapur mundësinë e përdorimit të energjisë diellore në prodhimin e çimentos, çelikut dhe produkteve naftëkimike.
Çfarë tjetër të dobishme mund të lexoni në blog
→
→
→
→
→
Regjistrohuni në kanalin tonë -kanalin, për të mos humbur artikujt e ardhshëm! Shkruajmë jo më shpesh se dy herë në javë dhe vetëm për çështje të rëndësishme. Gjithashtu kujtojmë se mund të zgjidhjet cloud Cloud4Y.
Vetëm përdoruesit e regjistruar mund të marrin pjesë në anketë. , ju lutemi.
Centrali elektrik me kripë të lëngshme është
një teknologji në rënie
Një drejtim i premtuar
Fillimisht një zhgënjim
Versioni juaj (në komentet)
Nuk votuan 97 përdorues. Ndalesa 36 përdorues.
Burimi: habr.com
