Naperőmű

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. november 9-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 9 szerkesztést igényelnek .
naperőmű
ben tanult fotovoltaikus energiarendszerek
Négyzet
  • 12,1 ha
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.

Naperőművek típusai

Minden naperőmű (SPP) több típusra osztható:

SES torony típus

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.

Dish típusú naperőmű

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).

SPP fotovoltaikus modulokkal

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.

SES parabolikus vályús koncentrátorokkal

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.

SES a Stirling-motor használatával

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 .

Balloon SES

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.

Kombinált SES

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.

Napelemes vákuumerőművek

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] .

A legnagyobb napelemes hőerőművek a Földön

A világ legnagyobb napelemes hőerőművei
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

A Föld legnagyobb fotovoltaikus erőművei

[ pontosítás ]

A világ legnagyobb fotovoltaikus létesítményei
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
A fotovoltaikus állomások csúcskapacitásának növekedése
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

Környezeti hatás

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] .

Lásd még

Az oroszországi naperőművek listája

Jegyzetek

  1. Fotovoltaikus modul (napelem)  (nem elérhető link)  - www.electricaldeck.com
  2. Új hatékonysági rekord született (elérhetetlen link) . Letöltve: 2010. április 24. Az eredetiből archiválva : 2008. november 23.. 
  3. Mihail Berezkin. A Nap megszelídítése  // Tudomány és élet  : folyóirat. - 2013. - 12. sz . - S. 19-25 . — ISSN 0028-1263 . Az eredetiből archiválva : 2016. november 9.
  4. A Saudi Power Developer spanyol cégeknek ad munkát Marokkóban . Letöltve: 2017. október 1. archiválva az eredetiből: 2014. október 25.
  5. Hakima El Haite környezetvédelmi miniszter küldötte szerint VI. Mohammed marokkói király vasárnap felavatja a "Noor I" napelem-erőmű első fázisát Ouarzazate-ban . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2015. december 28..
  6. Nagy napenergia-projektek, Kalifornia kormánya . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2008. május 11.
  7. PG&E és BrightSource aláírt szerződések több mint 1300 MW szoláris hőenergiára . Hozzáférés dátuma: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2014. július 24.
  8. A világ legnagyobb napenergia-hőenergia-projektje Ivanpahban eléri a kereskedelmi üzemet . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2014. szeptember 16..
  9. ↑ Napelemes villamosenergia-termelő állomás I. Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2013. június 11.
  10. Napelemes villamosenergia-termelő állomás II . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2013. június 22.
  11. Solar Elektromos Termelőállomás III . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2013. június 22.
  12. Napelemes villamosenergia-termelő állomás IV . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2013. június 21.
  13. V. napelemes villamosenergia-termelő állomás . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2013. június 11.
  14. Napelemes villamosenergia-termelő állomás VI . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2013. június 21.
  15. Napelemes villamosenergia-termelő állomás VII . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2012. december 5..
  16. Napelemes villamosenergia-termelő állomás VIII . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2013. június 11.
  17. Napelemes villamosenergia-termelő állomás IX . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2011. június 11.
  18. csp-world.com Az Abengoa Mojave 250 MW-os CSP-erőműve kereskedelmi üzembe lép . Archivált 2016. április 2. a Wayback Machine - nél
  19. Abengoa: Üzemek építés alatt – Egyesült Államok Archiválva : 2013. június 19.
  20. CSP World: Az Abengoa lezárja a Mojave Solar Project 1,2 milliárd dolláros finanszírozását, és megkezdi az építkezést (a link nem érhető el) . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2014. december 10. 
  21. Abengoa Solar: Megkezdi kereskedelmi működését az Abengoa Solana, az Egyesült Államok első nagyméretű, hőenergia-tároló rendszerrel rendelkező napelemes üzeme (a link nem elérhető) . Hozzáférés dátuma: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2014. december 16. 
  22. SolarServer: A napenergia koncentrálása: A Solana CSP üzem megkezdi kereskedelmi működését Archiválva : 2013. október 16.
  23. CSP World archiválva : 2014. április 4.
  24. Újabb hatalmas napelemes erőmű kerül online a kaliforniai sivatagban Archiválva : 2016. május 15. , Chris Clarke, REWIRE, 2014. május 5
  25. Az Abengoa Solar megkezdi Extremadura második napelem-koncentráló naperőművének építését . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2009. december 4..
  26. 1 2 3 Mapa de proyectos en España Archiválva az eredetiből 2014. október 27-én.
  27. CSP World: Az Abengoa bezárja a finanszírozást és megkezdi a Solaben 1 és 6 CSP spanyolországi üzemeinek működését (a link nem érhető el) . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2013. október 16.. 
  28. Abengoa gereblye 426 millió dollárért 4 naperőműért . Hozzáférés dátuma: 2016. március 4. Eredetiből archiválva : 2009. január 2..
  29. Az Abengoa megkezdi az 50 MW-os koncentráló naperőmű üzemeltetését . A SustainableBusiness.com hírei (2010. május 6.). Letöltve: 2010. május 7. Az eredetiből archiválva : 2010. május 9..
  30. Az Abengoa Solar megkezdi a Solnova 1 kereskedelmi működését. Archiválva : 2011. július 7.
  31. Az Abengoa Solar megkezdi a Solnova 3 kereskedelmi üzemeltetését. Archiválva : 2010. június 15.
  32. Az Abengoa Solar eléri a 193 megawatt működési teljesítményt  (nem elérhető link)
  33. Az Andasol 1 megkezdte a tesztüzemet (lefelé irányuló kapcsolat) . Hozzáférés dátuma: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2012. március 22. 
  34. Az Andasol Erőművek építése (nem elérhető link) . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2011. május 27.. 
  35. Solar Thermal Power Generation – egy spanyol sikertörténet archiválva : 2009. március 18.
  36. Az ACS elindítja harmadik, szétszedhető, 50 MW-os spanyolországi hőerőművének, az Extresol-1-nek az üzemeltetési fázisát. Az eredetiről archiválva 2011. július 20-án.
  37. Tonopah napenergia . Letöltve: 2016. március 4. Az eredetiből archiválva : 2010. június 6.
  38. Abengoa Solar :: Üzemeink :: Üzemeltető létesítmények :: Dél-Afrika . Abengoa Solar. Letöltve: 2015. május 5. Az eredetiből archiválva : 2015. április 6..
  39. Elindult a világ legnagyobb naperőműve az Egyesült Arab Emírségekben Archiválva 2019. július 21. a Wayback Machine -nél , 2019.07.01.
  40. Forrás . Letöltve: 2014. január 31. Az eredetiből archiválva : 2013. december 14..
  41. 1 2 3 4 5 Ez a létesítmény a Krím-félsziget területén található, amelynek nagy része területi viták tárgyát képezi a vitatott területet ellenőrző Oroszország és Ukrajna között , amelynek határain belül a vitatott területet elismeri. az ENSZ legtöbb tagállama . Oroszország szövetségi felépítése szerint az Orosz Föderáció alanyai a Krím vitatott területén – a Krími Köztársaságban és a szövetségi jelentőségű Szevasztopolban – találhatók . Ukrajna közigazgatási felosztása szerint Ukrajna régiói Krím vitatott területén találhatók – a Krími Autonóm Köztársaság és a különleges státusú Szevasztopol város .
  42. A "Perovo" krími naperőmű a világ legnagyobbja lett (hozzáférhetetlen kapcsolat) . Letöltve: 2012. január 10. Az eredetiből archiválva : 2012. január 9.. 
  43. A Krím-félszigeten befejeződött a 80 MW teljesítményű Ohotnikovo naperőmű építése Archiválva 2012. január 23.
  44. Megnyílt Fehéroroszország legnagyobb naperőműve Rechitsa  (orosz) közelében , a Fehérorosz Távirati Ügynökség  (2017. október 13.). Archiválva az eredetiből 2017. október 13-án. Letöltve: 2017. október 14.
  45. Fehéroroszország legerősebb napelem-állomása a Rechitsa , naviny.by közelében jelenik meg  (2016. december 22.). Letöltve: 2017. október 21.  (holt link)
  46. Az Activ Solar befejezte egy 31,55 MW teljesítményű Mityaevo naperőmű építését . Hozzáférés dátuma: 2012. május 14. Az eredetiből archiválva : 2014. április 7.
  47. 1 2 A jakutföldi Batagai faluban megnyílt a világ legnagyobb naperőműve az Északi-sarkkörön túl . A Szaha Köztársaság (Jakutia) hivatalos információs portálja (2015. június 23.). Letöltve: 2016. szeptember 5. Az eredetiből archiválva : 2016. szeptember 21..
  48. A jakutföldi Batagai faluban megnyitották a világ legnagyobb naperőművét az északi sarkkörön túl (fotógaléria) . A Szaha Köztársaság (Jakutia) hivatalos információs portálja. Letöltve: 2016. szeptember 5. Az eredetiből archiválva : 2016. szeptember 21..
  49. Szergej Vasziljev. Néhány óra alatt több mint száz madarat párologtatott el a naperőmű, amelyek véletlenül átrepültek a tükrök felett . naked-science.ru (2015. február 25.). Letöltve: 2016. november 8. Az eredetiből archiválva : 2016. május 12.
  50. SOLAR: Madárpusztulás Kaliforniában. erőmű PR-rémálom az ipar számára Archiválva : 2015. február 27. a Wayback Machine -nél // E&E Publishing, LLC

Irodalom

Könyvek Cikkek folyóiratokban

Linkek