Energia Solar Kontzentratua

Konzentrazio-solarra batera

Espegiak edo lentesak erabiltzen dira eguzkiaren argia jasotzaile batera kontzentrazteko, non likido bat esaldu eta turbin bat edo motor bat ekarriko du elektrizitatea sortzeko.

Konzentrazio-solarra batera da CSP sistema handi bat, espegiak edo lentesak erabiliz eguzkiaren argia jasotzaile batera kontzentrazten duena, non likido bat esaldu eta turbin bat edo motor bat ekarriko du elektrizitatea sortzeko. Konzentrazio-solarra batera hainbat osagai ditu, hala nola:

•   Helburuak:Hauen funtzioa da eguzkiaren argia jasotzaile batera biribildu edo irautsi. Helburuak lau motetan sailkatzen dira: parabolikoak, parabolikoki zatiak, linealki Fresnel-en espelua eta erdigunezko jasotzaileak. Parabolikoak dira espeluk kurbadunak, eguzkiaren argia linealetako jasotzaile zutabe batera kontzentrazten dutenak. Parabolikoki zatiak dira espeluk konkavoak, eguzkiaren argia puntuan kokatutako jasotzaile batera kontzentrazten dutenak. Linealki Fresnel-en espelua dira espeluk lauak, eguzkiaren argia haien gainean dagoen linealetako jasotzaile zutabe batera biriltzen dutenak. Erdigunezko jasotzaileak dira torretak, haien inguruan espeluk lauak (heliostatoak) dituztenak, eguzkiaren argia goiko puntuan kokatutako jasotzaile batera biriltzen dutenak.

• Jasotzaileak:  Hauen funtzioa da eguzkiaren argia kontzentratua ondorioztatzea eta kalor-tentsore likidoei (HTF) igotzea. Jasotzaileak bi motetan sailkatzen dira: kanpoko jasotzaileak eta barneko jasotzaileak. Kanpoko jasotzaileak atmosferarekin harremanetan daude eta konvektiboki eta erradiazioz kalorerik asko galdu dute. Barneko jasotzaileak vakumeko kamaran sartuta daude eta isolazio eta iraungitzeagatik kalorerik gutxi galdu dute.

• Kalor-tentsore likidoak: Hauen funtzioa da jasotzailetan zirkulatu eta kalor helburuetatik indarrerako blokeara transportatzeko. Kalor-tentsore likidoak bi motetan sailkatzen dira: termikoak eta salgaua. Termikoa dira sintetikoak edo hidrokarbohidroetako likido organikoak, boil point altuak eta gelatze puntu baxuak dituztenak. Salgaua dira nitruro soieta edo nitruro potasiota bezalako inorganikoak, kalorerik handia eta presio baporrik baxua dituztenak.

• Indarrerako blokea: Hemen kaloria elektrizitate bihurtzen da turbin bat edo motor bat konektatuta genezator batekin. Indarrerako blokea bi motetan sailkatzen da: ur-bihurketa eta Brayton-en zikloa. Ur-bihurketa ura HTF gisa erabili eta ur-bihurketarako turbin bat konektatuta genezator elektriko bat du. Brayton-en zikloa airea HTF gisa erabili eta aire atsoa gas-turbin baten bidez konektatuta genezator elektriko bat du.

• Biltegia: Hemen kaloria gehiegia gorde egiten da geroago erabiltzeko, eguzki ez dagoenean edo beharrezkoa izanez gero. Biltegiak bi motetan sailkatzen dira: oso balio duen kaloriaren biltegia eta latentzi balio duen kaloriaren biltegia. Oso balio duen kaloriaren biltegia harrigarri, ura edo salgaua dituzten materialak erabili, kaloria gorde arte emaitza berreskuratuz. Latentzi balio duen kaloriaren biltegia fase aldaketarako materialak (PCMs) edo termokimikoen materialak (TCMs) erabili, kaloria gorde fasea aldatuz edo kimika egoera aldatuz temperatura aldatu gabe.

  
  

Konzentrazio-solarra bateren diseinua zenbait faktorearen mendean dago, leku-egoerak, sistema-tamaina, diseinu-helburuak eta sare eskariak barne. Hala ere, diseinu arrunta hiru zati nagusitik osatuta dago: bildura-lerroa, indarrerako blokea eta biltegia.

Bildura-lerroak helburuak, jasotzaileak eta HTF ditu, eguzkiaren kaloria bildu eta transportatzeko.Indarrerako blokeak turbinak, motorak,genezatorak eta beste tresnak ditu, kaloria elektrizitate bihurtzeko.Biltegian depozitu, ontzi eta beste tresnak ditu, kaloria gordeko duenak.

Konzentrazio-solarra bateren funtzionamendua zenbait faktorearen mendean dago, eguraldi-egoerak, beharrezko karga eta sare egoera barne. Hala ere, funtzionamendu arrunta hiru modutan egin daiteke: kargatze modua, deskargatze modua eta sare-lotura modua.

Kargatze modua eguzkiaren argia gehiegi eta karga beharrezkoa txikiagoa denean gertatzen da. Modu honetan, helburuak eguzkiaren argia kontzentratzen dute jasotzailetan, horixe kaloria HTF-rentzat eman dezakeena. HTF orduan indarrerako blokeko edo biltegian joango da, sistema-konfigurazioa eta kontrol estrategia mende dagoela.

Deskargatze modua eguzkiaren argia ez dagoenean edo karga beharrezkoa handia denean gertatzen da. Modu honetan, HTF biltegitik indarrerako blokeko joango da, horixe ur-bihurketarako edo aire atsoa sortuko duena, turbin edo motor bat erabiliz elektrizitatea sortzeko.

Sare-lotura modua sare eskuragarria badago eta tarifa onak badira gertatzen da. Modu honetan, indarrerako blokeko sortutako elektrizitatea sarean sartu daiteke transformadore baten bidez eta sakelari baten bidez. Sare-lotura modua sareko aukerapen bat gertatzen denean ere gertatzen da, orduan laguntza elektrikoa beharrezkoa denean. Modu honetan, indarrerako blokeko sortutako elektrizitatea inbertsore baten bidez eta sakelari baten bidez erabil daiteke.