Mga Pabrika ng Solar Power na Nakonsentrado

Mga Planta ng Solar Power na Nakapokus

Gumagamit ng mga salamin o lente upang pakupkupin ang liwanag ng araw sa isang tagapagtanggap na nagpapainit ng isang fluid, na nagpapatakbo ng isang turbine o engine upang lumikha ng kuryente.

Ang isang planta ng solar power na nakapokus ay isang malaking sistema ng CSP na gumagamit ng mga salamin o lente upang pakupkupin ang liwanag ng araw sa isang tagapagtanggap na nagpapainit ng isang fluid na nagpapatakbo ng isang turbine o engine upang lumikha ng kuryente. Ang isang planta ng solar power na nakapokus ay binubuo ng maraming komponente, tulad ng:

•   Mga Tagapagkolekta:Ito ang mga aparato na nagsasalamin o nagnanais na ilipat ang liwanag ng araw sa isang tagapagtanggap. Maaaring ikategorya ang mga tagapagkolekta sa apat na uri: parabolic troughs, parabolic dishes, linear Fresnel reflectors at central receivers. Ang mga parabolic troughs ay mga curved mirrors na nagpapakupkupin ng liwanag ng araw sa isang linear receiver tube na tumatakbong kasabay ng kanilang focal line. Ang mga parabolic dishes ay concave mirrors na nagpapakupkupin ng liwanag ng araw sa isang point receiver sa kanilang focal point. Ang mga linear Fresnel reflectors ay flat mirrors na nagsasalamin ng liwanag ng araw sa isang linear receiver tube sa itaas nila. Ang mga central receivers ay mga tower na palibot ng isang array ng flat mirrors na tinatawag na heliostats na nagsasalamin ng liwanag ng araw sa isang point receiver sa kanilang tuktok.

• Tagapagtanggap:  Ito ang mga aparato na sumasipsip ng nakapokus na liwanag ng araw at inililipat ito sa isang heat transfer fluid (HTF). Maaaring ikategorya ang mga tagapagtanggap sa dalawang uri: external receivers at internal receivers. Ang mga external receivers ay exposed sa atmosphere at may mataas na heat losses dahil sa convection at radiation. Ang mga internal receivers ay naka-enclose sa isang vacuum chamber at may mababang heat losses dahil sa insulation at evacuation.

• Heat transfer fluids: Ito ang mga fluid na lumiliko sa mga tagapagtanggap at naglilipat ng init mula sa mga tagapagkolekta patungo sa power block. Maaaring ikategorya ang mga heat transfer fluids sa dalawang uri: thermal fluids at molten salts. Ang mga thermal fluids ay organic liquids tulad ng synthetic oils o hydrocarbons na may mataas na boiling points at mababang freezing points. Ang mga molten salts ay inorganic compounds tulad ng sodium nitrate o potassium nitrate na may mataas na heat capacity at mababang vapor pressure.

• Power block: Ito ang lugar kung saan ginagawa ang kuryente mula sa init gamit ang isang turbine o engine na nakakonekta sa isang generator. Maaaring ikategorya ang power block sa dalawang uri: steam cycle at Brayton cycle. Ang steam cycle ay gumagamit ng tubig bilang HTF at lumilikha ng steam na nagpapatakbo ng isang steam turbine na konektado sa isang electric generator. Ang Brayton cycle ay gumagamit ng hangin bilang HTF at lumilikha ng mainit na hangin na nagpapatakbo ng isang gas turbine na konektado sa isang electric generator.

• Storage system: Ito ang lugar kung saan iminumuni ang labis na init para sa paggamit sa huli kapag walang liwanag ng araw o kapag mataas ang demand. Maaaring ikategorya ang mga storage systems sa dalawang uri: sensible heat storage at latent heat storage. Ang sensible heat storage ay gumagamit ng materyales tulad ng bato, tubig, o molten salts na iminumuni ang init sa pamamagitan ng pagtaas ng kanilang temperatura nang hindi nagbabago ang kanilang anyo. Ang latent heat storage ay gumagamit ng materyales tulad ng phase change materials (PCMs) o thermochemical materials (TCMs) na iminumuni ang init sa pamamagitan ng pagbabago ng kanilang anyo o chemical state nang hindi nagbabago ang kanilang temperatura.

  
  

Ang layout ng isang planta ng solar power na nakapokus ay depende sa maraming factor, tulad ng kondisyon ng lugar, laki ng sistema, layunin ng disenyo, at mga requirement ng grid. Gayunpaman, ang typical layout ay binubuo ng tatlong pangunahing bahagi: collection field, power block, at storage system.

Ang collection field ay kinabibilangan ng mga tagapagkolekta, tagapagtanggap, at HTFs na nagsasama at naglilipat ng init mula sa liwanag ng araw.Ang power block ay kinabibilangan ng mga turbines, engines,generators at iba pang kagamitan na nagcoconvert ng init sa kuryente.Ang storage system ay kinabibilangan ng mga tank, vessels, at iba pang kagamitan na iminumuni ang init para sa paggamit sa huli.

Ang operasyon ng isang planta ng solar power na nakapokus ay depende sa maraming factor, tulad ng kondisyon ng panahon, demand ng load, at status ng grid. Gayunpaman, ang typical operation ay binubuo ng tatlong pangunahing mode: charging mode, discharging mode, at grid-tie mode.

Ang charging mode ay nangyayari kapag may labis na liwanag ng araw at mababang demand ng load. Sa mode na ito, ang mga tagapagkolekta ay nagpapakupkupin ng liwanag ng araw sa mga tagapagtanggap na nagpapainit ng HTF. Ang HTF ay pagkatapos ay lumiliko patungo sa power block o storage system, depende sa configuration ng sistema at control strategy.

Ang discharging mode ay nangyayari kapag walang liwanag ng araw o mataas ang demand ng load. Sa mode na ito, ang HTF ay lumiliko mula sa storage system patungo sa power block, kung saan ito lumilikha ng steam o mainit na hangin na nagpapatakbo ng turbine o engine upang lumikha ng kuryente.

Ang grid-tie mode ay nangyayari kapag may grid availability at favorable tariff rates. Sa mode na ito, ang kuryente na nalilikha ng power block ay maaaring ipasok sa grid sa pamamagitan ng isang transformer at switch. Ang grid-tie mode ay maaari ring mangyari kapag may grid outage, at kailangan ng backup power. Sa mode na ito, ang kuryente na nalilikha ng power block ay maaaring gamitin ng mga load sa pamamagitan ng isang inverter at switch.