عمليات البحث

طاقة شمسية مركزة


عندما يتعلق الأمر بطاقة شمسية مركزةنشير إلى التكنولوجيا النموذجية لـالنظام الشمسي الديناميكي الحراريالمعروف أيضًا باسممحطة للطاقة الشمسية الحراريةأومحطة طاقة شمسية مركزة.

تنقسم الأنظمة الشمسية الديناميكية الحرارية إلى أربعة أنواع: مع المجمعات الخطية المكافئة ، والمجمعات الخطية مع عاكسات فرينل ، وبرج الطاقة الشمسية وعواكس القطع المكافئ الدائري. بغض النظر عن نوع النظام الشمسي الديناميكي الحراريتكمن الاختلافات مع المحطات الأخرى لاستغلال الطاقة الشمسية في خطوة أخرى لتوليد الكهرباء.

الفرق بين الطاقة الشمسية الحرارية والديناميكا الحرارية الشمسية

L 'الطاقة الشمسيةللتركيزمدين باسمه لمرحلةالتقاط الطاقة الشمسية الناتجة عن الحوادثموجود بالفعل في الأنظمة الحرارية الشمسية الشائعة ، على عكس النظام الحراري الشمسي الكلاسيكي ، مع التركيز الشمسي المناسب ، تتم إضافة دورةالديناميكا الحراريةلتحويل الحرارة المجمعة عن طريق التوربينات البخارية بالإضافة إلى المولد.

الفرق بين الطاقة الشمسية المركزة والطاقة الشمسية الكهروضوئية

L 'طاقة شمسية مركزةيستخدم الإشعاع الشمسي كمصدر أساسي له ولكن في هذه الحالة لا يتم تحويله مباشرة إلى كهرباء كما هو الحال معالكهروضوئيةبل تتراكم في شكلالحرارةعن طريق تقنياتتركيز الطاقة الشمسية، فقط في الخطوة الثانية ، يتم تحويل الحرارة المتراكمة إلى كهرباء.

مثال على النظام الذي يستغلطاقة شمسية مركزةإنه برج الطاقة الشمسية في إسبانيا حيث تعمل الطاقة المتراكمة على شكل حرارة على تسخين سائل يولد بخارًا ، ثم يقوم البخار بتشغيل مولد كهرباء.

طاقة شمسية مركزة

كما ذكر ، هناك عدةأنظمة الطاقة الشمسية الديناميكية الحرارية والتي تختلف في نوع الهليوستات (مرايا أو عاكسات) أو نوع جهاز الاستقبال. دعونا نرى بالتفصيل:

  • نظام شمسي حراري ديناميكي مع مجمعات خطية مكافئة

في هذا النوع من التركيب ، تدور المرايا المكافئة على محور واحد وتعكس ضوء الشمس على أنبوب استقبال موضوع في النار (النقطة التي تتركز فيها كل أشعة الشمس).

يتدفق تدفق نقل الحرارة في أنبوب المستقبل الذي يخزن وينقل الحرارة التي تنتقل عن طريق المرايا. ينقل السائل الطاقة الشمسية إلى مبادل حراري من أجل إنتاج البخار.

الطاقة الحرارية التي وصلت إلى المبادل الحراري تؤدي إلى إنتاج البخار. يستخدم البخار لتشغيل توربينات أو أكثر في سلسلة ، متصلة بدورها بمولد (يسمى مجمع التوربين + المولد "المولد التوربيني") مما يؤدي إلى إنتاج الكهرباء.

الملاحظة رقم 1
لتحسين إنتاج الكهرباء من الشمس ، يمكن لسائل نقل الحرارة ، في أوقات ذروة الطاقة ، أيضًا نقل الطاقة الشمسية (دائمًا في شكل حرارة) إلى خزان تخزين ثم استخدامه في المساء.

ملاحظة 2
المحطات الطاقة الشمسية الديناميكية الحراريةيستخدمون أنواعًا مختلفة من سائل نقل الحرارة. في البداية ، تم استخدام الزيت الحراري بينما اليوم أصبحت خليط الملح المزعوم أكثر انتشارًاأملاح منصهرة. يحتوي الزيت الحراري على عيوب الفصل عند درجات حرارة أعلى من 400 درجة مئوية. في محطات الطاقة الشمسية الديناميكية الحرارية التي تستخدم الزيت الحراري ، تكون درجة حرارة التشغيل القصوى 400 درجة مئوية بينما بالنسبة لمحطات الطاقة الشمسية الديناميكية الحرارية التي تستخدم الأملاح المنصهرة ، تتجاوز درجة الحرارة القصوى 550 درجة مئوية. مع استخدام خلائط الملح المصهور ، من الممكن أيضًا تحسين سعة التخزين الحرارية للنظام ، مما يزيد من إنتاجيته حتى عدة ساعات دون التعرض لأشعة الشمس.

  • نظام شمسي حراري ديناميكي مع مرايا فرينل عاكسة خطية

تتكون عاكسات فرينل من عدة شرائح ضيقة ومتوازية من المرايا المستوية تميل بشكل مناسب لتركيز الإشعاع الشمسي على أنابيب الاستقبال. توضع أنابيب الاستقبال في الأعلى وتعمل بالتوازي مع صفوف المرايا المسطحة.

يسمح هذا النهج لسطح عاكس أكبر لنفس المنطقة المشغولة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المرايا المسطحة أرخص من المرايا الخطية المكافئة التي شوهدت في نوع الزرع السابق. خلاف ذلك ، يتصرف مائع نقل الحرارة بنفس الطريقة وقد يختلف كما هو موصوف فيملاحظة 2.

  • نظام برج الطاقة الشمسية الديناميكي الحراري

هذه هي الهياكل الأكثر مثالية!
هنا ، نظام المرآة العاكسة مستقل ويركز الطاقة الشمسية على جهاز استقبال مثبت في الجزء العلوي منبرج الطاقة الشمسية الذي يتم وضعه في وسط النظام. يقوم البرج الشمسي بتركيز الأشعة التي يتم جمعها بواسطة جميع المروحيات (المرايا العاكسة التي تتعقب الشمس عن طريق عرض إشعاع ضوئي باستمرار على مستقبل البرج).

في هذه الحالة ، فإنمحطة لتوليد الطاقة الحراريةيقالنظام البرج المركزيأوبرج محطة الطاقة الشمسية. في أوروبا ، الأمثلة الأكثر مثالية في إسبانيا ، نحن نتحدث عن برج الطاقة الشمسية في إشبيلية PS10 و PS20. في المستقبل الموجود أعلى البرج ، يتدفق مائع نقل الحرارة الذي ينقل الحرارة إلى مولد البخار ، الذي يغذي المولد التوربيني. باستخدام هذا النظام ، من الممكن الوصول إلى عوامل التركيز ، وبالتالي درجات الحرارة ، أعلى من المجمعات الخطية المكافئة.

  • نظام شمسي حراري مع عاكس مكافئ دائري

تم تطوير نقطة تركيز مركزية "تركز" كل الإشعاع الشمسي. يتم تشغيل التتبع الشمسي من خلال حركات على محورين.

إذا أعجبك هذا المقال وكنت مهتمًا بالموضوع ، فقد ترغب أيضًا في قراءة مقالنا الآخر: الديناميكا الحرارية الشمسية: كيف يعمل


فيديو: مشروع طاقة شمسية مركزة ll Concentrated Solar Power Project (شهر اكتوبر 2021).