Сонцесни инсталации со концентрирана енергија

Сонцезбирачки електрани

Користат огледала или леси за фокусирање сончевата светлина на пријемник кој греја течност, што побарува турбина или мотор за да генерира електричество.

Сонцезбирачка електрана е голем систем на CSP кој користи огледала или леси за концентрирање сончевата светлина на пријемник кој греја течност која побарува турбина или мотор за да генерира електричество. Сонцезбирачка електрана се состои од неколку компоненти, како:

•   Збирачи:Тие се уреди кои рефлектираат или преломуваат сончева светлина на пријемник. Збирачите можат да се класифицираат во четири типови: параболични трогови, параболични чинии, линеарни Френелови рефлектори и централни пријемници. Параболичните трогови се извити огледала кои фокусираат сончевата светлина на линеарен пријемнички цев кој се протега по нивната фокусна линија. Параболичните чинии се конкавни огледала кои фокусираат сончевата светлина на точков пријемник во нивната фокусна точка. Линеарните Френелови рефлектори се рамни огледала кои рефлектираат сончевата светлина на линеарен пријемнички цев над нив. Централните пријемници се кули окружен со маса на рамни огледала наречени хелиостати кои рефлектираат сончевата светлина на точков пријемник на нивното врвче.

• Пријемници:  Тие се уреди кои апсорбираат концентрирана сончева светлина и ја пренесуваат на течност за пренос на топлина (HTF). Пријемниците можат да се класифицираат во два типа: екстерни пријемници и интерни пријемници. Екстерните пријемници се изложени на атмосферата и имаат високи губитоци на топлина поради конвекција и радијација. Интерните пријемници се зачувани во вакуум камера и имаат ниски губитоци на топлина поради изолација и евакуација.

• Течности за пренос на топлина: Тие се течности кои циркулираат низ пријемниците и пренесуваат топлина од збирачите до блокот на моќта. Течностите за пренос на топлина можат да се класифицираат во два типа: термални течности и топли соли. Термалните течности се органска течности како синтетски масло или хидрокарбони кои имаат високи температури на заврзување и ниски температури на замрзнување. Топлите соли се неоргански соединенија како натриум нитрат или потасиум нитрат кои имаат висока капацитет на топлина и ниски парни притиски.

• Блок на моќта: Тука се генерира електричество од топлина користејќи турбина или мотор поврзан со генератор. Блокот на моќта може да се класифицира во два типа: парна циклус и Брејтонова циклус. Парната циклус користи вода како HTF и производи пара која побарува парна турбина поврзана со електричен генератор. Брејтоновата циклус користи воздух како HTF и производи топла воздух која побарува гасна турбина поврзана со електричен генератор.

• Систем за складирање: Тука се складира премногу топлина за после користење кога нема сонце или кога има голема потреба. Системите за складирање можат да се класифицираат во два типа: складирање на чувствена топлина и складирање на латентна топлина. Складирањето на чувствена топлина користи материјали како камен, вода или топли соли кои складираат топлина со зголемување на нивната температура без менување на нивната фаза. Складирањето на латентна топлина користи материјали како материјали за промена на фаза (PCMs) или термохемиски материјали (TCMs) кои складираат топлина со менување на нивната фаза или хемиско состојба без менување на нивната температура.

  
  

Разпределбата на сонцезбирачка електрана зависи од неколку фактори, како услови на локацијата, големина на системот, дизајнерски цели и барање на мрежата. Меѓутоа, типична разпределба се состои од три главни делови: поле за собирање, блок на моќта и систем за складирање.

Пољето за собирање вклучува збирачи, пријемници и HTFs кои собираат и пренесуваат топлина од сончевата светлина.Блокот на моќта вклучува турбини, мотори,генератори и друга опрема кои конвертираат топлина во електричество.Системот за складирање вклучува резервоари, сосуди и други уреди кои складираат топлина за после користење.

Функционирањето на сонцезбирачка електрана зависи од неколку фактори, како временски услови, барање на моќта и статус на мрежата. Меѓутоа, типична операција се состои од три главни режими: режим на наполнување, режим на исцедување и режим на поврзување со мрежата.

Режимот на наполнување се случува кога има премногу сонце и ниско барање. Во овој режим, збирачите концентрираат сончевата светлина на пријемници кои грејаат HTF. HTF потоа текува до блокот на моќта или системот за складирање, в зависност од конфигурацијата на системот и стратегијата за контрола.

Режимот на исцедување се случува кога нема сонце или кога има големо барање. Во овој режим, HTF текува од системот за складирање до блокот на моќта, каде што производи пара или топла воздух која побарува турбина или мотор за да генерира електричество.

Режимот на поврзување со мрежата се случува кога има достапност на мрежата и благоприятни тарифни ставки. Во овој режим, електричеството генерирано од блокот на моќта може да се поднесе во мрежата преку трансформатор и превключувач. Режимот на поврзување со мрежата исто така може да се случи кога има прекин во мрежата, и треба резервна моќ. Во овој режим, електричеството генерирано од блокот на моќта може да се користи од барањето преку инвертор и превключувач.