naperőmű | |
---|---|
ben tanult | fotovoltaikus energiarendszerek |
Négyzet |
|
Energiaforrás | napenergia |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
A naperőmű (SES) egy olyan mérnöki szerkezet, amely a napsugárzást elektromos energiává alakítja. A napenergia átalakításának módjai különbözőek, és az erőmű kialakításától függenek.
Minden naperőmű (SPP) több típusra osztható:
Ezek az erőművek a napsugárzás felhasználásával vízgőz előállításának elvén alapulnak. Az állomás közepén egy 18-24 méter magas torony található (teljesítménytől és néhány egyéb paramétertől függően a magasság több vagy kevesebb is lehet), aminek tetején van egy víztározó. Ez a tartály feketére van festve, hogy elnyelje a hőt és a látható sugárzást. Ebben a toronyban is van egy szivattyúcsoport, amely a toronyon kívül található turbógenerátorból szállítja a vizet a tartályba. A heliosztátok a toronytól bizonyos távolságra körben helyezkednek el.
Heliostat - több négyzetméteres tükör tartóra szerelve és közös helymeghatározó rendszerhez csatlakoztatva. Vagyis a nap helyzetétől függően a tükör megváltoztatja a tájolását a térben. A fő és legnehezebb feladat az állomás összes tükrének elhelyezése úgy, hogy bármely pillanatban az összes visszavert sugár elérje a tartályt. Tiszta napos időben a hőmérséklet a tartályban elérheti a 700 °C 0 -t . Ezeket a hőmérsékleti beállításokat a legtöbb hagyományos hőerőműben alkalmazzák, így az energia előállítására szabványos turbinákat használnak. Valójában az ilyen típusú állomásokon viszonylag magas hatásfok (kb. 20%) érhető el. és nagy teljesítmény.
Ez a típusú naperőmű az áramtermelés elvét alkalmazza, hasonlóan a toronyos naperőművekhez, de magában az állomás kialakításában vannak eltérések. Az állomás különálló modulokból áll. A modul egy tartóból áll, amelyre a vevő és a reflektor rácsos szerkezete rögzítve van. A vevő körülbelül a visszavert napfény koncentrációjának tartományában található. A reflektor lemez alakú tükrökből áll (innen ered a név), amelyek sugárirányban egy rácson vannak elhelyezve. Ezek a tükrök legfeljebb 2 méter átmérőjűek. , és a tükrök száma - több tucat (a modul teljesítményétől függően). Az ilyen állomások egy modulból (autonóm) és több tucatból is állhatnak (a hálózattal párhuzamosan működnek).
Az ilyen típusú SES jelenleg nagyon elterjedt, mivel általában a SES nagyszámú , különböző teljesítmény- és kimeneti paraméterű egyedi modulból ( fotoakkumulátorból ) áll. Ezeket az SES-eket széles körben használják kis és nagy létesítmények (magánházak, panziók, szanatóriumok, ipari épületek stb.) energiaellátására. A fotovoltaikus modulok és tömbök egyenáramot termelnek. Soros vagy párhuzamos elektromos elrendezésben csatlakoztathatók az inverterhez , hogy a feszültség és áram tetszőleges kombinációját állítsák elő. [1] A fotoakkumulátorok szinte mindenhol felszerelhetők, az épület tetejétől és homlokzatától a speciálisan kijelölt területekig. A beépített kapacitások is széles tartományban ingadoznak, az egyes szivattyúk ellátásától a városok áramellátásáig.
Ezeknek az SPP-knek az a működési elve, hogy a hűtőfolyadékot a turbógenerátorban való használatra alkalmas paraméterekre melegítik.
SES kialakítás: egy hosszú parabola hengeres tükör van felszerelve a rácsos szerkezetre , és egy cső van a parabola fókuszában, amelyen keresztül a hűtőfolyadék áramlik (leggyakrabban olaj ). A teljes út után a hűtőfolyadék felmelegszik, és a hőcserélőkben hőt ad le a víznek, amely gőzzé alakul és belép a turbógenerátorba.
Ezek parabolikus koncentrátorral felszerelt napelemes erőművek, amelyek középpontjában a Stirling-motor található . Vannak olyan Stirling-motorok, amelyek a dugattyú vibrációit közvetlenül elektromos energiává alakítják, forgattyús mechanizmus használata nélkül . Ez lehetővé teszi a magas energiaátalakítási hatékonyság elérését. Az ilyen erőművek hatásfoka eléri a 31,25%-ot [2] . Munkafolyadékként hidrogént vagy héliumot használnak .
A ballonos szolárállomások (SPS) 2 típusúak: az első - a napelemek a ballon felületén találhatók. Ugyanakkor a hatásfok nem haladja meg a napelemek hatékonyságát, és körülbelül 15% (a határértéken elérheti a 40%). A második típus felépítésénél egy parabola alakú, homorú gáznyomású, fémezett fóliát használnak reflektorként, amely a napenergia koncentrálására szolgál. A négyzetméterenkénti költség alacsony a napelemekhez és bármilyen fényvisszaverő felülethez képest. A több mint 20 km-es magasságban elhelyezkedő ballon felhős időben nem fél az árnyékolástól, és a légáramlatokkal való mozgás nem éri szélterhelést. A felső része átlátszó fólia megerősítéssel, középen egy megerősített fémezett fóliából készült filmkoncentrátor parabolája, a fókuszban pedig egy könnyű hidrogéngázzal hűtött hőátalakító található a vízbontásos rendszerhez. vagy hélium távoli energiaátviteli rendszer esetén, például rádió- vagy mikrohullámú sugárzás. A labda nap felé történő orientálása ballasztfolyadék (a hidrogénciklushoz szükséges víz) szivattyúzásával történik, a pontos tájolás - giroszkópokkal. Szükség esetén egy léghajó több úszó gömb alakú modult is tartalmazhat.
Gyakran A különböző típusú SPP-k emellett hőcserélőket is beépítenek a melegvíz előállítására, amelyet mind műszaki, mind pedig melegvízellátásra és fűtésre használnak. Ez a kombinált SES lényege. Ugyanazon a területen, amely szintén kombinált naperőműnek számít, párhuzamosan koncentrátorok és fotoakkumulátorok is telepíthetők.
Egy átlátszó üvegekkel lezárt szakaszon, bizonyos magasságban a felszíni levegőréteg levegőhőmérséklet-különbségének felhasználásával mesterségesen létrehozott légáramlás energiáját használják fel, amelyet a napsugarak melegítenek fel. Egy üvegtetővel fedett földterületből és egy magas toronyból állnak, melynek tövében egy elektromos generátorral ellátott légturbina található . A megtermelt teljesítmény a hőmérséklet-különbséggel nő, ami a torony magasságával nő. A felmelegített talaj energiáját felhasználva szinte éjjel-nappal képesek dolgozni, ami komoly előnyük [3] .
Teljesítmény MW | Név | Ország | Elhelyezkedés | Koordináták | Típusú | jegyzet |
---|---|---|---|---|---|---|
510 | SES Ouarzazate | Draa - Tafilalet | 30°59′ é. SH. 6°51′ ny e. | Noor I, Noor II - parabola-hengeres koncentrátor; Noor III - torony napelemes koncentrátor | három boltozattal [4] [5] 2016-ban elkészült 1. ütem | |
392 | STES Aiwonpa | San Bernardino, Kalifornia | 35°34′ é. SH. 115°28′ ny e. | torony | Üzembe helyezés: 2014. február 13. [6] [7] [8] | |
354 | Napenergia-termelő | Mojave-sivatag , Kalifornia | 35°01′54″ s. SH. 117°20′53″ ny e. | parabolikus vályús koncentrátor |
A SES 9 sorból áll [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] | |
280 | Project | Barstow, Kalifornia | 35°00′40″ s. SH. 117°19′30″ ny e. | parabolikus vályús koncentrátor |
Az építkezés 2014 decemberében fejeződött be [18] [19] [20] | |
280 | generátor állomás | Arizona | 32°55′ é. SH. 112°58′ ny e. | parabolikus vályús koncentrátor |
Az építkezés 2013 októberében fejeződött be [21] [22] | |
250 | Genesis napenergia | Blythe, Kalifornia | 33°38′37″ é SH. 114°59′16″ ny e. | parabolikus vályús koncentrátor |
2014. április 24. óta működik [23] [24] | |
200 | Solaben naperőmű [25] | Logrosan, Spanyolország | 39°13′29″ s. SH. 5°23′26″ ny e. | parabolikus vályús koncentrátor |
3. szakasz 2012 júniusában [26] 2. szakasz 2012 októberében [26] 1. és 6. szakasz 2013 szeptemberében [27] | |
150 | Solnova | Sanlucar la Mayor, Spanyolország | 37°25′00″ s. SH. 06°17′20″ ny e. | parabolikus vályús koncentrátor |
1. és 3. fázis 2010 májusában A 4. fázis 2010 augusztusában [28] [29] [30] [31] [32] | |
150 | Andasol | Guadix, Spanyolország | 37°13′42″ s. SH. 3°04′06″ ny e. | parabolikus vályús koncentrátor |
Építési minősítés: Andasol 1 (2008), Andasol 2 (2009), Andasol 3 (2011). Mindegyik rendelkezik egy 7,5 órás működésre tervezett hőtárolóval. [33] [34] | |
150 | Extresol napelemes | Torre de Miguel Sesmero, Spanyolország | 38°39′ é. SH. 6°44′ ny e. | parabolikus vályús koncentrátor |
Az építkezés befejeződött: Extresol 1 és 2 (2010), Extresol 3 (2012). Mindegyik rendelkezik egy hőtárolóval, amelyet 7,5 órás működésre terveztek [26] [35] [36] | |
110 | Félholddűnék | Nye, Nevada | 38°14′ é. SH. 117°22′ ny e. | torony | 2015 szeptembere óta működik [37] | |
100 | KaXu Solar | Dél-Afrika | 28°53′40″ D SH. 19°35′53″ K e. | parabolikus vályús koncentrátor |
2,5 órás tárolással [38] | |
Teljesítmény MW | Név | Ország | Elhelyezkedés | Koordináták | Típusú | jegyzet |
[ pontosítás ]
Csúcsteljesítmény, MW | Elhelyezkedés | Leírás | MWh / év |
---|---|---|---|
2245 | Jodhpur , India | A világ legnagyobb naperőműve | |
1170 | Abu Dhabi , Egyesült Arab Emírségek [39] | 3 200 000 napelem modul | |
550 | Kalifornia , USA | 9 000 000 napelem modul | |
550 | Mojave-sivatag , Kalifornia , Egyesült Államok | ||
300 | Kalifornia , USA | >1 700 000 napelem modul | |
290 [40] | Agua Caliente , Arizona , USA | 5 200 000 napelem modul | 626 219 |
250 | San Luis Obispo , Kalifornia , Egyesült Államok | ||
213 | Charanka , Gujarat , India | 17 különálló erőműből álló komplexum, amelyek közül a legnagyobb 25 MW teljesítményű. |
|
206 | Imperial County , Kalifornia , Egyesült Államok | >3 000 000 napelem modul A világ legerősebb állomása, a modulok szoláris orientációjának technológiáját alkalmazva. |
|
200 | Golmud , Kína | 317 200 | |
200 | Imperial County , Kalifornia , Egyesült Államok | ||
170 | Imperial County , Kalifornia , Egyesült Államok | ||
166 | Schipkau , Németország | ||
150 | Clark megye , Nevada , Egyesült Államok | ||
150 | Maricopa megye , Arizona , Egyesült Államok | 800 000 napelem modul | 413 611 |
145 | Neuhardenberg , Németország | 600 000 napelem modul | |
143 | Kern megye , Kalifornia , Egyesült Államok | ||
139 | Imperial County , Kalifornia , Egyesült Államok | 2 300 000 napelem modul | |
130 | Imperial County , Kalifornia , Egyesült Államok | 2 000 000 napelem modul | |
125 | Maricopa megye , Arizona , Egyesült Államok | > 600 000 napelem modul | |
105,56 | Perovo , Krím [41] | 455 532 napelem modul | 132 500 [42] |
100 | Atacama-sivatag , Chile | > 310 000 napelem modul | |
97 | Sarnia , Kanada | >1 000 000 napelem modul | 120 000 |
84.7 | Eberswalde , Németország | 317 880 napelem modul | 82 000 |
84.2 | Montalto di Castro , Olaszország | ||
82,65 | Okhotnikovo , Krím [41] | 355 902 napelem modul | 100 000 [43] |
80.7 | Finsterwalde , Németország | ||
75 | Samara SES, Samara régió | ||
73 | Lopburi , Thaiföld | 540 000 napelem modul | 105 512 |
69.7 | Nikolaevka , Krím [41] | 290 048 napelem modul | |
55 | Rechitsa , Fehéroroszország [44] [45] | közel 218 ezer napelem modul | |
54.8 | Kiliya , Ukrajna | 227 744 napelem modul | |
49,97 | SES "Burnoye" Nurlykentből, Kazahsztánból | 192 192 napelem modul | 74000 |
46.4 | Amareleza , Portugália | >262 000 napelem modul | |
43 | Dolinovka , Ukrajna | 182 380 napelem modul | 54 399 |
43 | Starokazache , Ukrajna | 185 952 napelem modul | |
40 | Orsk SES, Orenburg régió | ||
34 | Arnedo , Spanyolország | 172 000 napelem modul | 49 936 |
33 | Kurban , Franciaország | 145 000 napelem modul | 43 500 |
31.55 | Mityaevo , Krím [41] | 134 288 napelem modul | 40 000 [46] |
18.48 | Szobol , Fehéroroszország | 84 164 napelem modul | |
tizenegy | Serpa , Portugália | 52.000 napelem modul | |
10.1 | Irlyava , Ukrajna | 11 000 | |
tíz | Ralevka , Ukrajna | 10.000 napelem modul | 8 820 |
9.8 | Lazurne , Ukrajna | 40.000 napelem modul | 10 934 |
7.5 | Rodnikovo , Krím [41] | 30 704 napelem modul | 9 683 |
egy | Batagay , Jakutia [47] [48] | 3360 napelem modul
a legnagyobb SPP az Északi-sarkkörön túl [47] |
|
Csúcsteljesítmény, MW | Elhelyezkedés | Leírás | MWh / év |
Év (ek) | Állomás név | Ország | Teljesítmény MW |
---|---|---|---|
1982 | Lugo | USA | egy |
1985 | Carris Plain | USA | 5.6 |
2005 | Bavaria Solarpark (Mühlhausen) | Németország | 6.3 |
2006 | Erlasee Solar Park | Németország | 11.4 |
2008 | Olmedilla fotovoltaikus park | Spanyolország | 60 |
2010 | Sarnia fotovoltaikus erőmű | Kanada | 97 |
2011 | Huanghe Vízerőmű Golmud Napenergia Park | Kína | 200 |
2012 | Agua Caliente napelemes projekt | USA | 290 |
2014 | Topáz Napenergia Farm | USA | 550 |
2020 | Bhadla Solar | India | 2245 |
a) a végleges üzembe helyezés éve szerint |
Egyes jelentések szerint a madarak rendszeresen elpusztulnak a levegőben egy torony típusú naperőmű felett, ha túl közel vannak a napfény koncentrációs zónájához a torony körül [49] , például a kaliforniai Aywonpah naperőműben, 2 percenként átlagosan egy rovar vagy madár pusztul el [50] .
Az oroszországi naperőművek listája
![]() |
---|
Energia | |||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
termékek és iparágak szerinti szerkezet | |||||||||||||||||||||||||||
Energiaipar : villamos energia |
| ||||||||||||||||||||||||||
Hőellátás : hőenergia |
| ||||||||||||||||||||||||||
Üzemanyagipar : üzemanyag _ |
| ||||||||||||||||||||||||||
Ígéretes energia : |
| ||||||||||||||||||||||||||
Portál: Energia |