Sončne Stolpne Elektrarne Za Proizvodnjo Električne Energije

2023 Avtor: Hannah Pearcy | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-08-25 03:39

Elektrarna na sončni stolp: zgradba in funkcionalnost

Ko gre za tehnično uporabo sončne moči, se mnogi zanašajo na sončno toploto ali fotovoltaiko. Brezplačno sončno energijo lahko tudi v sončni elektrarni v večjem obsegu pretvorimo v električno energijo. To omogočajo številna ogledala, ki osredotočajo svetlobo od sonca do vrha stolpa. To povzroča posebno visoke temperature, ki so pogoj za delovanje generatorja.

Heliostati usmerjajo sončno svetlobo na vrh stolpa

Bistveni del modernih elektrarn na sončni stolp je tisoče ogledal, ki se nahajajo na tleh okoli osrednjega stolpa. Tako imenovani heliostati sledijo soncu in usmerjajo visoko energijsko svetlobo v absorber na vrhu sončnega stolpa. Da se ogledala ne zasenčijo, morajo biti čim bolj poravnana. Eden od razlogov, zakaj so elektrarne sončnega stolpa običajno zelo visoke.

Sprejemniki v elektrarni s sončnim stolpom absorbirajo toploto

Odbita svetloba je koncentrirana na absorberju (tudi sprejemniku) na vrhu sončnega stolpa. Ta se segreva zelo močno in pogosto doseže temperature preko 1000 stopinj Celzija. Skladišče toplote absorbira toplotno energijo in jo s časovnim zamikom ponovno sprosti. Na ta način elektrarna na sončni stolp lahko ustvarja električno energijo vsak dan. Torej tudi ponoči, ko ne sije sonce.

Generatorji proizvajajo električno energijo v sončnem stolpu

Da bi ustvarili električno energijo, sistemi proizvajajo paro z veliko toploto. Ta teče skozi tako imenovane turbogeneratorje, ki jih danes lahko najdemo tudi v elektrarnah na premog. Absorbirano energijo pretvorijo v električno energijo in jo nato napajajo v javno omrežje.

Tehnologije za proizvodnjo električne energije v sončnih stolpnih elektrarnah

Za pretvorbo sevalne toplote v električno energijo se danes uporabljajo različne tehnologije in mediji. Na primer, voda je neprimerna. Medij bi hitro izhlapel pri visokih temperaturah elektrarne na sončni stolp, vendar zaradi nastalih tlačnih pogojev postavlja še posebej velike zahteve glede tehnologije. V nasprotju s tem je uporaba zraka kot medija za prenos toplote cenejša. Ta se v kolektorju segreje ali ko teče skozi porozni akumulator toplote. Vendar ima zrak slabost, da lahko prenaša le malo toplote. Zaradi tega se staljene soli danes uporabljajo tudi kot hranilnik toplote. Ti so sestavljeni iz več soli, ki se utekočinijo pri visokih temperaturah. Medij lahko prenese več toplote in shrani absorbirano energijo več ur. Izmenjevalnik toplote nenehno dovaja toploto in ustvarja vodno paro za generatorje.

Elektrarne z paraboličnimi korita kot predhodniki sončnih stolpov

Predhodnica modernih elektrarn na sončni stolp je bila tako imenovana parabolična koritna elektrarna. Tisoče ogledal usmerjajo sončno svetlobo na cev v njeni goriščni točki. Ta je napolnjena s termalnim oljem, ki segreva do 400 stopinj Celzija. Teče do toplotnega izmenjevalnika, ki uporablja toplotno energijo za proizvodnjo pare kot v elektrarni na sončni stolp. Para nato teče skozi generator, ki posledično ustvarja električno energijo.

Če želite aktivirati video, kliknite gumb za predvajanje. Upoštevajte, da se podatki posredujejo YouTubu s klicem na video. Za podrobnosti glejte naš pravilnik o zasebnosti.

Največje sončne elektrarne na svetu v primerjavi

V Nemčiji raziskovalni center Jülich upravlja s testnim in demonstracijskim objektom v bližini Kölna. Elektrarna na sončni stolp se nahaja na površini približno deset hektarjev in je sestavljena iz okoli 2.000 premičnih ogledal. Te usmerjajo sončno svetlobo v 22 kvadratni meter sprejemnik na vrhu 60 metrov visokega stolpa. Zrak se uporablja kot medij za prenos toplote. Ta se uporablja za ustvarjanje vodne pare, ki pa poganja generator. Na splošno elektrarna na sončni stolp v Jülichu deluje z nazivno močjo 1,5 megavata.

Nominalna moč 392 megavatov

Vendar je nemška elektrarna daleč od največjih elektrarn na sončnem stolpu na svetu. Ena od njih je v ameriški puščavi Mojave, približno 80 kilometrov jugozahodno od Las Vegasa. Sistem je sestavljen iz več kot 300.000 ogledal, ki usmerjajo svetlobo od sonca do 140-metrskega stolpa. Z nazivno proizvodnjo 392 megavatov lahko ekološka elektrarna z električno energijo oskrbuje približno 140.000 gospodinjstev.

V Dubaju trenutno gradi največja elektrarna. Imela bo 260 metrov visok sončni stolp in naj bi imela nazivno moč 700 megavatov. Proizvedena električna energija bi lahko zadostovala za trajnostno oskrbo več kot 250.000 gospodinjstev z električno energijo.