Gesentreerdesolwerkkragstasies

Gekonsentreerde Sonkragstasies

Gebruik spieëls of lense om sonlig te fokus op 'n ontvanger wat 'n vloeistof verhit, wat 'n turbine of motor aandryf om elektrisiteit te genereer.

'n Gekonsentreerde sonkragstasie is 'n groot skaal CSP-sisteem wat spieëls of lense gebruik om sonlig te konsentreer op 'n ontvanger wat 'n vloeistof verhit wat 'n turbine of motor aandryf om elektrisiteit te genereer. 'n Gekonsentreerde sonkragstasie bestaan uit verskeie komponente, soos:

•   Verzamelaars:Dit is toestelle wat sonlig weerspieël of weerkaats na 'n ontvanger. Verzamelaars kan in vier tipes ingedeel word: paraboliese trogge, paraboliese skottels, lineêre Fresnel-reflektors en sentrale ontvangers. Paraboliese trogge is gebogen spieëls wat sonlig fokus op 'n lineêre ontvangerbuis wat langs hul brandpuntlyn loop. Paraboliese skottels is hol spieëls wat sonlig fokus op 'n puntontvanger by hul brandpunt. Lineêre Fresnel-reflektors is plat spieëls wat sonlig weerkaats na 'n lineêre ontvangerbuis bo daarop. Sentrale ontvangers is towres omsingel deur 'n reeks plat spieëls, bekend as heliostat, wat sonlig weerkaats na 'n puntontvanger aan die top daarvan.

• Ontvangers:  Dit is toestelle wat gekonsentreerde sonlig absorbeer en dit oordra aan 'n warmteoorgedraagvloeistof (HTF). Ontvangers kan in twee tipes ingedeel word: buite ontvangers en binne ontvangers. Buite ontvangers is blootgestel aan die atmosfeer en het hoë warmteverliese as gevolg van konveksie en straling. Binne ontvangers is ingesluit in 'n vakuumkamer en het lae warmteverliese as gevolg van isolering en evacuering.

• Warmteoorgedraagvloeistowwe: Dit is vloeistowwe wat deur die ontvangers sirkuleer en warmte van die verzamelaars na die kragblok vervoer. Warmteoorgedraagvloeistowwe kan in twee tipes ingedeel word: termiese vloeistowwe en gesmolte sout. Termiese vloeistowwe is organiese vloeistowwe soos sintetiese olies of hidrokarbone wat hoë kookpunte en lae bevriespunte het. Gesmolte sout is anorganiese verbindingsoort soos natriumnitraat of kaliumnitraat wat 'n hoë warmtekapasiteit en lae dampdruk het.

• Kragblok: Hier word elektrisiteit gegenereer van warmte deur middel van 'n turbine of motor gekoppel met 'n generator. Kragblokke kan in twee tipes ingedeel word: stoomsiklus en Brayton-siklus. Die stoomsiklus gebruik water as HTF en produseer stoom wat 'n stoomturbine aandryf wat gekoppel is aan 'n elektriese generator. Die Brayton-siklus gebruik lug as HTF en produseer warm lug wat 'n gas-turbine aandryf wat gekoppel is aan 'n elektriese generator.

• Stoorstelsel: Hier word oormaatlike warmte gestoor vir later gebruik wanneer daar geen sonlig is of wanneer daar 'n hoë vraag is. Stoorstelsels kan in twee tipes ingedeel word: sensuele warmtestoring en latent warmtestoring. Sensuele warmtestoring gebruik materiaal soos klippe, water, of gesmolte sout wat warmte stoor deur hul temperatuur te verhoog sonder dat hul fase verander. Latent warmtestoring gebruik materiaal soos faseveranderingmateriaal (PCMs) of termokemiese materiaal (TCMs) wat warmte stoor deur hul fase of chemiese toestand te verander sonder dat hul temperatuur verander.

  
  

Die uitleg van 'n gekonsentreerde sonkragstasie hang af van verskeie faktore, soos plasingstoestande, sistegrootte, ontwerpdoelwitte, en roostervereistes. Echter, 'n tipiese uitleg bestaan uit drie hoofdele: versamelveld, kragblok, en stoorstelsel.

Die versamelveld sluit die verzamelaars, ontvangers, en HTFs in wat warmte van sonlig versamel en vervoer.Die kragblok sluit turbines, motore,generators en ander toerusting in wat warmte omskep na elektrisiteit.Die stoorstelsel sluit tanks, vate, en ander toerusting in wat warmte stoor vir later gebruik.

Die bedryf van 'n gekonsentreerde sonkragstasie hang af van verskeie faktore, soos weerstoestande, vraag, en roosterstatus. Echter, 'n tipiese bedryf bestaan uit drie hoofmodes: oplaaimodus, aflaaimodus, en roosterkoppelmodus.

Die oplaaimodus vind plaas wanneer daar oormaatlike sonlig is en 'n lae vraag. In hierdie modus fokus die verzamelaars sonlig op die ontvangers wat die HTF verhit. Die HTF vloei dan na die kragblok of die stoorstelsel, afhangende van die sisteemkonfigurasie en beheerstrategie.

Die aflaaimodus vind plaas wanneer daar geen sonlig is of 'n hoë vraag. In hierdie modus vloei die HTF van die stoorstelsel na die kragblok, waar dit stoom of warm lug produseer wat die turbine of motor aandryf om elektrisiteit te genereer.

Die roosterkoppelmodus vind plaas wanneer daar roosterbeskikbaarheid en gunstige tariefkoerse is. In hierdie modus kan die elektrisiteit wat deur die kragblok gegenereer word, in die rooster gevoer word deur 'n transformator en 'n swaar. Die roosterkoppelmodus kan ook plaasvind wanneer daar 'n roosteronderbreking is, en rugsteunkrags behoef is. In hierdie modus kan die elektrisiteit wat deur die kragblok gegenereer word, deur die belastings gebruik word deur 'n omvormer en 'n swaar.