Pangkalan Tenaga Surya Terkonsentrasi

Pangkalan Tenaga Surya Terkonsentrasi

Menggunakan cermin atau lensa untuk fokuskan cahaya matahari ke penerima yang memanaskan fluida, menggerakkan turbin atau enjin untuk menjana elektrik.

Pangkalan tenaga surya terkonsentrasi adalah sistem CSP berskala besar yang menggunakan cermin atau lensa untuk menumpukan cahaya matahari ke penerima yang memanaskan fluida yang menggerakkan turbin atau enjin untuk menjana elektrik. Pangkalan tenaga surya terkonsentrasi terdiri daripada beberapa komponen, seperti:

•   Pemungut:Ini adalah peranti yang memantulkan atau membiaskan cahaya matahari ke penerima. Pemungut boleh diklasifikasikan kepada empat jenis: parabola trof, parabola pinggan, reflektor Fresnel linear dan penerima pusat. Parabola trof adalah cermin melengkung yang menumpukan cahaya matahari ke tabung penerima linear yang berjalan sepanjang garis fokal mereka. Parabola pinggan adalah cermin cekung yang menumpukan cahaya matahari ke penerima titik di titik fokal mereka. Reflektor Fresnel linear adalah cermin rata yang memantulkan cahaya matahari ke tabung penerima linear di atasnya. Penerima pusat adalah menara yang dikelilingi oleh susunan cermin rata yang dipanggil heliostat yang memantulkan cahaya matahari ke penerima titik di bahagian atas mereka.

• Penerima:  Ini adalah peranti yang menyerap cahaya matahari terkonsentrasi dan mentransfernya ke fluida pengalih haba (HTF). Penerima boleh diklasifikasikan kepada dua jenis: penerima luaran dan penerima dalaman. Penerima luaran terdedah kepada atmosfera dan mempunyai kerugian haba yang tinggi disebabkan konveksi dan radiasi. Penerima dalaman tertutup dalam ruang vakum dan mempunyai kerugian haba yang rendah disebabkan insulasi dan evakuasi.

• Fluida pengalih haba: Ini adalah fluida yang beredar melalui penerima dan mengangkut haba dari pemungut ke blok kuasa. Fluida pengalih haba boleh diklasifikasikan kepada dua jenis: fluida termal dan garam lebur. Fluida termal adalah cecair organik seperti minyak sintetik atau hidrokarbon yang mempunyai titik didih yang tinggi dan titik beku yang rendah. Garam lebur adalah bahan anorganik seperti nitrat natrium atau nitrat kalium yang mempunyai kapasiti haba yang tinggi dan tekanan wap yang rendah.

• Blok kuasa: Di sini elektrik dijana daripada haba menggunakan turbin atau enjin yang disambungkan dengan janaelektrik. Blok kuasa boleh diklasifikasikan kepada dua jenis: kitaran wap dan kitaran Brayton. Kitaran wap menggunakan air sebagai HTF dan menghasilkan wap yang mendorong turbin wap yang disambungkan dengan janaelektrik. Kitaran Brayton menggunakan udara sebagai HTF dan menghasilkan udara panas yang mendorong turbin gas yang disambungkan dengan janaelektrik.

• Sistem penyimpanan: Di sini haba berlebihan disimpan untuk digunakan kemudian apabila tiada cahaya matahari atau apabila permintaan beban tinggi. Sistem penyimpanan boleh diklasifikasikan kepada dua jenis: penyimpanan haba rasional dan penyimpanan haba laten. Penyimpanan haba rasional menggunakan bahan seperti batu, air, atau garam lebur yang menyimpan haba dengan meningkatkan suhu mereka tanpa mengubah fasa mereka. Penyimpanan haba laten menggunakan bahan seperti bahan perubahan fasa (PCMs) atau bahan termo kimia (TCMs) yang menyimpan haba dengan mengubah fasa atau keadaan kimia mereka tanpa mengubah suhu mereka.

  
  

Susun atur pangkalan tenaga surya terkonsentrasi bergantung kepada beberapa faktor, seperti keadaan tapak, saiz sistem, objektif reka bentuk, dan keperluan grid. Walau bagaimanapun, susun atur biasa terdiri daripada tiga bahagian utama: kawasan pengumpulan, blok kuasa, dan sistem penyimpanan.

Kawasan pengumpulan merangkumi pemungut, penerima, dan HTF yang mengumpul dan mengangkut haba dari cahaya matahari.Blok kuasa merangkumi turbin, enjin,janaelektrik dan peralatan lain yang menukar haba menjadi elektrik.Sistem penyimpanan merangkumi tangki, bekas, dan peranti lain yang menyimpan haba untuk digunakan kemudian.

Operasi pangkalan tenaga surya terkonsentrasi bergantung kepada beberapa faktor, seperti keadaan cuaca, permintaan beban, dan status grid. Walau bagaimanapun, operasi biasa terdiri daripada tiga mod utama: mod pengisian, mod pengecasan, dan mod grid-tie.

Mod pengisian berlaku apabila ada cahaya matahari berlebihan dan permintaan beban rendah. Dalam mod ini, pemungut menumpukan cahaya matahari ke penerima yang memanaskan HTF. HTF kemudian mengalir ke blok kuasa atau sistem penyimpanan, bergantung kepada konfigurasi sistem dan strategi kawalan.

Mod pengecasan berlaku apabila tiada cahaya matahari atau permintaan beban tinggi. Dalam mod ini, HTF mengalir dari sistem penyimpanan ke blok kuasa, di mana ia menghasilkan wap atau udara panas yang mendorong turbin atau enjin untuk menjana elektrik.

Mod grid-tie berlaku apabila ada ketersediaan grid dan kadar tarif yang menguntungkan. Dalam mod ini, elektrik yang dijana oleh blok kuasa boleh dimasukkan ke dalam grid melalui transformer dan switch. Mod grid-tie juga boleh berlaku apabila ada gangguan grid, dan kuasa sementara diperlukan. Dalam mod ini, elektrik yang dijana oleh blok kuasa boleh digunakan oleh beban melalui inverter dan switch.