Stații de oglindă solară. Centrala solara Gemasolar. Complexul de energie solară din Sevilla

Uite ce veste tocmai am descoperit:

În Statele Unite, una dintre cele mai importante companii de panouri solare, Abound Solar, a dat faliment. În ciuda sprijinului guvernului SUA, care a oferit garanții pentru împrumuturi de 400 de milioane de dolari, acesta nu a reușit să-și vândă produsele. Procesul de lichidare a companiei, care are datorii de peste 100 de milioane de dolari, a început oficial luni, a anunțat astăzi Asociația pentru Energie Alternativă din SUA.

S-ar părea că o direcție atât de promițătoare. Întotdeauna am crezut că viitorul este al surselor alternative, dar informațiile recente sugerează că până acum, fără subvenții constante, aceste industrii nu sunt absolut viabile în mediul competitiv al industriei de energie electrică. Și de îndată ce fluxurile externe de numerar de la stat se termină, totul este acoperit cu un bazin de cupru. Și există, de asemenea, o părere că aceasta este o conspirație a companiilor petroliere și a proprietarilor. Ei spun că încearcă să prevină scăderea importanței hidrocarburilor pe piața globală a energiei.

Să aflăm mai multe despre panourile solare și centralele solare moderne.

În primul rând pe principii...

Bateria solară este formată din celule solare conectate în serie și în paralel. Toate fotocelulele sunt amplasate pe un cadru din materiale neconductoare. Această configurație vă permite să colectați panouri solare cu caracteristicile necesare (curent și tensiune). În plus, acest lucru face posibilă înlocuirea fotocelulelor defecte cu o simplă înlocuire.

Principiul de funcționare al celulelor solare care alcătuiesc bateria solară se bazează pe efectul fotovoltaic. Acest efect a fost observat de Alexander Edmond Becquerel în 1839. Ulterior, munca lui Einstein în domeniul efectului fotoelectric a făcut posibilă descrierea cantitativă a fenomenului. Experimentele lui Becquerel au arătat că energia radiantă a soarelui poate fi transformată în electricitate folosind semiconductori speciali, care mai târziu au fost numite fotocelule.

În general, această metodă de generare a energiei electrice ar trebui să fie cea mai eficientă, deoarece este una cu o singură etapă. În comparație cu o altă tehnologie de conversie a energiei solare printr-o tranziție termodinamică (Fascicole -> Încălzirea apei -> Abur -> Rotația turbinei -> Electricitate), se irosește mai puțină energie la tranziții.

O fotocelulă pe bază de semiconductor constă din două straturi cu conductivitate diferită. Contactele sunt lipite de straturi din diferite părți, care sunt folosite pentru a se conecta la un circuit extern. Rolul catodului este jucat de un strat cu n-conductivitate (conductivitate electronică), rolul anodului este jucat de stratul p (conductivitatea orificiului).

Curentul din stratul n este creat de mișcarea electronilor, care sunt „eliminați” atunci când lumina îi lovește din cauza efectului fotoelectric. Curentul din stratul p este creat de „mișcarea găurilor”. O „găură” este un atom care a pierdut un electron, respectiv, săritul electronilor dintr-o „găură” într-o „găură” creează o „mișcare” a găurilor, deși în spațiu „găurile” în sine nu se mișcă cu siguranță.

La joncțiunea straturilor cu conductivitate n și p, se creează o joncțiune p-n. Se dovedește un fel de diodă, care poate crea o diferență de potențial datorită pătrunderii razelor de lumină.

Când razele de lumină lovesc stratul n, se formează electroni liberi datorită efectului fotoelectric. În plus, ei primesc energie suplimentară și sunt capabili să „sare” peste bariera potențială a joncțiunii p-n. Concentrația de electroni și găuri se modifică și se formează o diferență de potențial. Dacă închideți circuitul extern, curentul va începe să curgă prin el.

Diferența de potențial (și, în consecință, EMF) pe care o poate crea o fotocelulă depinde de mulți factori: intensitatea radiației solare, aria fotocelulei, eficiența structurii, temperatura (când este încălzită, scade conductivitate).

Până în prezent, centralele solare sunt clasificate în următoarele tipuri:

Centrală solară de tip antenă;

tip turn;

Centrală solară, implicând utilizarea concentratoarelor parabolice;

Centrale electrice care folosesc celule fotovoltaice;

Centrale electrice cu baloane;

Centrale solare combinate.

Turnurile de energie solară se bazează pe principiile utilizării radiației solare și ale generării de vapori de apă. În centrul acestei structuri se află un turn, a cărui înălțime poate fi de la 18 la 24 de metri (în funcție de putere și de mulți alți parametri). Trebuie remarcat faptul că în partea de sus este un rezervor plin cu apă. Are o culoare neagră, care contribuie la cea mai eficientă absorbție a radiației solare. În plus, acest turn găzduiește un grup de pompare care furnizează abur la turbogenerator. Din turn in cerc la o anumita distanta sunt heliostate, care sunt oglinzi montate pe un suport si conectate la un singur sistem de pozitionare.

O altă centrală solară comună în vremea noastră este o instalație care folosește concentratoare parabolice. Esența funcționării acestor SPP este încălzirea lichidului de răcire la parametrii care sunt potriviți pentru utilizare într-un turbogenerator. Designul lor prevede instalarea unei oglinzi parabolice, care se distinge printr-o lungime considerabilă. Trebuie remarcat faptul că în centrul parabolei este instalat un tub special. În interior se află un lichid de răcire (în cele mai multe cazuri - ulei). Se încălzește, transferă căldură în apă, care este transformată treptat în abur și intră în turbogenerator.

Centralele solare de tip antenă presupun utilizarea principiului obținerii energiei electrice, similar modelelor de turn. Singura diferență este în design. Stația prevede prezența unor module separate, constând dintr-un suport, unde este fixată structura de ferme a reflectorului și receptorului. Receptorul este situat la o distanță dată de reflector. Trebuie remarcat faptul că concentrația de lumină solară reflectată are loc în el. Reflectorul este format din mai multe oglinzi în formă de placă situate radial pe ferme. În ceea ce privește diametrele acestor oglinzi, acestea pot ajunge la doi metri, iar numărul oglinzilor poate fi de până la câteva zeci (în funcție de puterea modulului).

Esența centralelor solare combinate constă în faptul că în ele sunt montate suplimentar schimbătoare de căldură, care sunt responsabile pentru obținerea apei calde utilizate atât pentru încălzire și alimentare cu apă caldă, cât și pentru nevoi tehnice.

Să aruncăm o privire la unele dintre cele mai cunoscute proiecte.

Iată tipul parabolic de concentratoare solare.

Și uite ce proiect interesant.

În Fuentes de Andalusia (Spania), a fost pusă în funcțiune o centrală solară comercială numită Gemasolar Power Plant.

Complexul solar a fost construit de autoritățile spaniole în cooperare cu Emiratele Arabe Unite (EAU). Investiția totală în proiect s-a ridicat la aproximativ 427 de milioane de dolari.

Se poate face clic 4000 px

Faceți clic pe imagine și simțiți toată puterea stației :-)

Centrala va putea produce energie electrică aproximativ 270 de zile pe an, iar capacitatea sa este de aproximativ 110 gigawați/an. Potrivit estimărilor experților, complexul solar va putea furniza energie electrică unui oraș cu o populație de aproximativ 100.000 de locuitori.

Saga fantastică a lui Larry Niven „The Ringworld” a descris flori în oglindă care se concentrau razele de soare pe pistilul lor și să obțină energia de care au nevoie pentru a supraviețui. Stația solară Gemasolar Power Plant de lângă Sevilla, Spania, funcționează pe același principiu. Peste 2.600 de oglinzi, instalate pe o suprafață de 185 de hectare, adună razele soarelui pe, aproximativ, un butoi de sare. Sărurile acidului azotic rețin perfect căldura și rezervoarele de căldură cu apă, care, transformându-se în abur, transformă turbina.

Se poate face clic 3000 px

Centrala Gemasolar este prima centrală solară care generează energie pe timp de noapte, datorită sării care se răcește lent noaptea. Nu e de mirare că cuvintele sare și soare sunt consoane! Capacitatea stației, a cărei construcție a costat 260 de milioane de euro, este de 20 de megawați. Aceasta este cu două ordine de mărime mai mică decât
primesc de la centralele nucleare, dar energia solară nu dăunează mediului și elimină dezastrele ecologice. Pentru a obține aceeași energie prin arderea combustibilului, ar fi necesar să se emită 30.000
tone de dioxid de carbon anual! Centrala electrică Gemasolar este cea mai mare și poate cea mai frumoasă centrală electrică de acest tip din Europa.

Se poate face clic

statie solara, deschis la începutul lunii octombrie 2011, operează în prezent la o capacitate de 70%, dar creatorii săi, Torresol Energy și Masdar, un investitor arab, se așteaptă să atingă viteza maximă încă din 2012. Acest lucru îi va ajuta
chiar vremea din Sevilla, unde este aproape întotdeauna însorit. Și chiar și în amurgul liniștit al nopților de la Sevilla la Grenada, acum nu se va auzi zgomotul săbiilor, ci șuieratul liniștit al sării încălzite de soare.

Razele soarelui, comprimate de oglinzi de o mie de ori, incalzesc sarea, care trece prin receptorul central, la o temperatura de peste 500 °C.

Datorită unui tampon termic atât de puternic al noii centrale electrice, este posibil să opriți întreaga noapte sau o zi înnorată cu o marjă. Prin urmare, centrala electrică Gemasolar poate funcționa fără întrerupere non-stop și în majoritatea zilelor din an.

Capacitățile tampon termic ale noii centrale electrice sunt mai mult decât suficiente pentru a acoperi întreaga noapte sau, de exemplu, o întreagă zi înnorată. Această caracteristică permite instalației să funcționeze fără întrerupere 24 de ore pe zi și în majoritatea zilelor din an.

Stația Gemasolar, care a costat partenerii 427 de milioane de dolari, este deja conectată la rețeaua electrică. Este capabil să furnizeze energie până la 25.000 de case, cu o economie estimată de 30.000 de tone de emisii de CO2 pe an.

Enrique Sendagorta, președintele Torresol Energy, spune: „Standardizarea acestei tehnologii va însemna o reducere reală a costurilor de investiții pentru centralele solare. Funcționarea comercială a centralei va deschide calea pentru alte centrale cu un turn central și un radiator cu sare topită pentru a crește cantitatea de energie disponibilă dintr-o sursă regenerabilă.”

Se poate face clic

Partenerii au cheltuit 427 de milioane de dolari pentru a crea postul. În prezent, acesta a fost deja conectat la rețeaua electrică. Stația este capabilă să răspundă nevoilor de energie electrică a aproximativ 25.000 de locuințe. Conform calculelor, economiile la emisiile de dioxid de carbon se vor ridica la 30.000 de tone anual.

Potrivit președintelui Torresol Energy, Enrique Sendagort, standardizarea acestei tehnologii va reduce costurile de investiții pentru centralele solare.

Și iată un alt proiect:

În fața ta se află o centrală solară de așa-numit tip turn cu un receptor central. Aceste centrale electrice folosesc un câmp rotativ de reflectoare heliostatice pentru a transforma lumina solară în energie electrică. Aceștia concentrează lumina soarelui pe un receptor central construit în partea de sus a turnului, care absoarbe energia termică și antrenează un generator cu turbină. Fiecare oglindă este controlată de un computer central care își orientează rotația și înclinarea astfel încât lumina reflectată a soarelui să fie întotdeauna îndreptată către receptor. Lichidul care circulă în receptor transferă căldură acumulatorului de căldură sub formă de abur. Aburul antrenează o turbină într-un generator care generează energie electrică sau este utilizat direct în procesele industriale. Temperaturile de pe receptor ajung de la 538 la 1482 C.

Prima fabrică turn, numită „Solar One” lângă Barstow, California de Sud, a fost construită în 1980 și a demonstrat cu succes aplicarea acestei tehnologii la generarea de energie. Această stație folosește un sistem apă-abur de 10 MW.

Cea mai mare centrală solară sub formă de turn a fost lansată de Abengoa Solar. Puterea sa este de 20 MW. Turnul solar PS20 este situat în apropiere de Sevilla, Spania, și a fost construit lângă turnul mai mic PS10 anterior.

Centrala solară PS20 concentrează razele reflectate de la 1255 de heliostate pe un turn de 161 de metri înălțime. Fiecare oglindă heliostatică de 120 m 2 direcționează razele soarelui către un colector solar situat în vârful unui turn de 165 de metri. Colectorul transformă apa în abur, care antrenează o turbină. Stația a fost construită în 2007. Până în 2013, Spania plănuiește să primească aproximativ 300 MW de energie electrică de la instalații solare de diferite modele, inclusiv turnuri.

Dezavantajul oricărei stații solare este scăderea puterii sale de ieșire în cazul apariției norilor pe cer și oprirea completă a lucrului pe timp de noapte. Pentru a rezolva această problemă, se propune să se folosească nu apa ca purtător de căldură, ci săruri cu o capacitate termică mai mare. Sarea topită de soare este concentrată într-un depozit construit ca un termos mare și poate fi folosită pentru a transforma apa în abur mult timp după ce soarele a trecut sub orizont.

iată un alt exemplu de stație turn

În anii 1990, Solar One a fost modernizat pentru a funcționa cu săruri topite și un sistem de stocare termică. Datorită stocării de căldură, centralele electrice în turn au devenit o tehnologie solară unică care permite dispecerizarea energiei electrice la un factor de încărcare de până la 65%. Cu acest design, sarea topită este pompată din rezervorul „rece” la 288 C și trece prin receptor, unde este încălzită la 565 C, iar apoi returnată în rezervorul „fierbinte”. Acum sarea fierbinte poate fi folosită pentru a genera electricitate, după cum este necesar. În modelele moderne de astfel de instalații, căldura este stocată timp de 3 până la 13 ore.

Depozitarea sării fierbinți este afișată cu roz, stocarea sării la rece este afișată cu albastru. Roșu - marcat cu un generator de abur conectat la o turbină și un condensator de abur (ilustrare preluată de pe solarspaces.org).

Construcția unei astfel de stații costă aproximativ 5 milioane de euro.

Și nu în ultimul rând, Germania.

În Germania, lângă Berlin, există una dintre cele mai mari centrale solare din lume. Dacă îi măsori suprafața cu terenuri de fotbal, obții mai mult de 200 de terenuri. Capacitatea centralei este de 53 megawați.

Priveliștea din aer este spectaculoasă.

Germania a fost întotdeauna lider mondial în ceea ce privește energia solară, dar după ce țara a închis opt centrale nucleare și a anunțat că încă 9 vor fi închise până în 2022, este timpul să ne gândim serios la extinderea complexului de energie alternativă. Fără îndoială, alte surse „verzi” de energie, precum vântul și biomasa, vor deveni și ele importante în viitor, dar energia solară nu a fost niciodată atât de importantă ca acum.

Cu sprijinul continuu din partea organizațiilor guvernamentale, Germania a devenit lider mondial în energia regenerabilă. Germania are aproape la fel de multe centrale solare active ca și restul lumii la un loc, iar sursele de energie regenerabilă asigură mai mult de 20% din necesarul anual de energie electrică a statului. Guvernul german a declarat în repetate rânduri că țara intenționează să-și reducă emisiile de gaze cu efect de seră cu 40% până în 2020. Având în vedere meritele actuale ale țării, nu există nicio îndoială că va ajunge la această cifră.

,

Structura fascinantă și enigmatică s-a ridicat recent deasupra câmpurilor din zona Sanlucar la Mayor, nu departe de centrul Sevilla. Un turn de apă modern, o unitate științifică, un grânar? Dar de unde vin numeroasele săgeți de lumină strălucitoare, ca și cum ar tăia aerul? Sunt vizibile pe kilometri.

PS10 este prima centrală solară termică comercială din Europa de un tip destul de rar - „turnul solar” (turnul de energie solară) a intrat oficial în funcțiune pe 30 martie a acestui an. Puterea stației construite în Andaluzia este de 11 megawați.

Principiul funcționării sale este simplu: un câmp de multe heliostate - oglinzi care urmăresc mișcarea Soarelui - colectează lumina și o direcționează spre vârful unui turn înalt, unde o rază strălucitoare de soare transformă apa în abur. Aburul se deplasează prin țevi și în cele din urmă transformă turbinele conectate la generatoare electrice.

PS10. Lumina de la sute de oglinzi mari este atât de strălucitoare încât face praful și umezeala din aer să strălucească, motiv pentru care razele sunt vizibile atacând frumosul turn alb. Apropo, acele oglinzi care sunt vizibile în prim-plan nu funcționează pentru turn. Acestea sunt pur și simplu panouri fotovoltaice cu concentratoare care stau unul lângă altul. Oglinzile îndreptate spre turnul solar nu sunt vizibile din acest unghi (foto de Solúcar).

O astfel de schemă a fost creată de mai multe ori în multe țări, dar centrala electrică operată de Solúcar Energía, o subsidiară a gigantului industrial Abengoa, este poate cea mai impresionantă dintre toate.

Cele 624 de oglinzi ale sale, fiecare măsurând 120 de metri pătrați, aruncă lumină asupra unui turn frumos de beton înalt de 115 metri. Acest turn poate fi numit o operă de artă - un decupaj uriaș în el conferă clădirii o ușurință vizuală.

Turn solar în construcție. Se ridică deasupra peisajului rural, structura arată impresionantă de la distanță. Și de aproape (fotografii de Solúcar).

Nu mai puțin impresionantă este lumina din jur.

„Când am coborât din mașină, abia am putut deschide ochii – scena era prea strălucitoare. Treptat, înarmat cu ochelari întunecați, am deslușit șirurile de oglinzi și centrul în care convergeau razele lor - un set de țevi în vârful turnului ”- așa se face David Shukman, corespondent BBC care a vizitat recent această stație și chiar îndrăznind să urce în turn în timpul funcționării acestuia.

La început a mers cu liftul. Dar ultimele patru etaje trebuiau parcurse. Treptele care duceau spre acoperiș i se păreau lui David că se opăresc. În general, el a comparat etajele superioare ale turnului cu o saună, în ciuda prezenței unei izolații termice puternice a generatorului de abur.

Și o astfel de încălzire a vârfului turnului nu este în zadar. Noua centrală spaniolă poate genera până la 24,3 gigawați-oră pe an.

David Shukman pe acoperișul celei mai înalte „saune” din lume (fotografii BBC).

Cu noua stație, Spania a preluat conducerea în această tehnologie pentru utilizarea luminii solare, dar ideea unor astfel de turnuri este departe de a fi nouă.

Dintre structurile mari de acest tip, se poate aminti proiectul Solar One - Solar Two. Această centrală solară demonstrativă a funcționat și dezvoltat din 1981 până în 1999 în deșertul Mojave (California). În cea mai recentă versiune (Solar Two), turnul solar al acestei stații a fost înconjurat de 1926 de heliostate, cu o suprafață totală de aproape 83 de mii de metri pătrați. Puterea sa a depășit 10 megawați.

Este interesant că lumina soarelui nu a încălzit apa, ci lichidul de răcire intermediar - sare topită. Era un amestec de azotat de sodiu și azotat de potasiu. Apa fierbea deja din ea, dând abur pentru turbine (în prima versiune a stației - Solar One - lichidul de răcire era ulei).

Această tehnică a permis lui Solar Two să acumuleze căldură în rezervă. În zilele înnorate sau seara, turbinele funcționau cu energie stocată în rezervoare mari de sare fierbinte.

Centrală solară Solar Two (fotografii de pe site-urile en.wikipedia.org și parsnip.evansville.edu).

Turnul acela și câmpul de oglinzi nu au dispărut nici acum. Abia în 1999, oamenii de știință au transformat Solar Two într-un detector uriaș de radiații Cherenkov pentru a studia efectele razelor cosmice asupra atmosferei.

Experiența americanilor, însă, nu a dispărut: cu ajutorul lor și în cadrul unui proiect similar în Spania urmează să fie construită o stație Solar Tres de 15 megawați.

Proiectul presupune construirea unui turn solar înalt înconjurat de 2493 de oglinzi de 96 de metri pătrați fiecare (vezi și această pagină de proiect). Suprafața totală a oglinzilor va fi de 240.000 de metri pătrați.

O depozitare încăpătoare de sare topită (încălzită la o temperatură de 565 de grade Celsius) va putea funcționa generatoarele de abur timp de 16 ore după apusul soarelui. Așa că vara, generatoarele stației nu se vor opri ziua și noaptea.

În exterior, Solar Tres va fi similar cu Solar Two. Între timp, vă puteți uita doar la schema stației. Depozitarea sării fierbinți este afișată în roz, stocarea sării la rece în albastru. Roșu - generator de abur conectat la o turbină și la un condensator (ilustrare de pe solarspaces.org).

Comisia Europeană a alocat 5 milioane de euro pentru acest miracol. Stația este creată de organizația internațională SolarPACES, care a participat și la crearea PS10. În același timp, în proiectarea și construcția Solar Tres sunt implicate companii din Spania, Franța, Cehia și SUA.

Interesant este că PS10 oferă și stocare de energie. Numai direct sub formă de vapori de apă fierbinte stocați într-un set de rezervoare mari. Rezerva sa este suficientă pentru o oră de funcționare a turbinelor fără Soare, așa că acest sistem nu blochează pauza de noapte, dar oferă totuși stației o oarecare flexibilitate în cazul unor înnorări temporare.

Trebuie remarcat faptul că PS10 nu este singura centrală solară din Spania. Există câteva alte instalații solare mari de diferite tipuri care funcționează aici. Dar proiectul PS10 prezintă un interes deosebit: în același loc, inginerii plănuiesc să construiască o altă instalație dublă numită PS20. Numai că va genera deja 20 de megawați de putere prin colectarea luminii din mai multe oglinzi.

Pe paginile blogului Culturologie.Ru rareori scriem despre realizările gândirii tehnice umane. Oricum uimitor statie solara, deschis recent în Spania, merită atenție ca fiind una dintre cele mai interesante și frumoase realizări ale omenirii. Ea seamănă cu un gigant cu un pistil care arde de culoarea soarelui - și cel mai uimitor lucru este că centrala solara continuă să lucreze în orice moment al zilei și în orice vreme.

Saga fantastică a lui Larry Niven „The Ringworld” a descris flori în oglindă care se concentrau razele de soare pe pistilul lor și să obțină energia de care au nevoie pentru a supraviețui. Stația solară Gemasolar Power Plant de lângă Sevilla, Spania, funcționează pe același principiu. Peste 2.600 de oglinzi, instalate pe o suprafață de 185 de hectare, adună razele soarelui pe, aproximativ, un butoi de sare. Sărurile acidului azotic rețin perfect căldura și rezervoarele de căldură cu apă, care, transformându-se în abur, transformă turbina.

Centrala Gemasolar este prima centrală solară care generează energie pe timp de noapte, datorită sării care se răcește lent noaptea. Nu e de mirare că cuvintele sare și soare sunt consoane! Capacitatea stației, a cărei construcție a costat 260 de milioane de euro, este de 20 de megawați. Aceasta este cu două ordine de mărime mai mică decât ceea ce se poate obține din centralele nucleare, dar energia solară nu dăunează mediului și elimină dezastrele ecologice. Pentru a obține aceeași energie prin arderea combustibilului, ar fi necesar să se emită anual în atmosferă 30.000 de tone de dioxid de carbon! Centrala electrică Gemasolar este cea mai mare și poate cea mai frumoasă centrală electrică de acest tip din Europa.

statie solara, deschis la începutul lunii octombrie 2011, operează în prezent la o capacitate de 70%, dar creatorii săi, Torresol Energy și Masdar, un investitor arab, se așteaptă să atingă viteza maximă încă din 2012. Însăși vremea din Sevilla, unde este aproape întotdeauna însorit, îi va ajuta în acest sens. Și chiar și în amurgul liniștit al nopților de la Sevilla la Grenada, acum nu se va auzi zgomotul săbiilor, ci șuieratul liniștit al sării încălzite de soare.

Cea mai frumoasă stație solară - din Spania

În mai 2011, în Spania a fost pusă în funcțiune o centrală solară termică, care concentrează energia solară folosind oglinzi și o stochează sub formă de căldură noaptea și chiar în perioadele de insolație scăzută. Ea seamănă cu o floare cerească uriașă cu un pistil care arde de culoarea soarelui - și cel mai uimitor lucru este că centrala solara continuă să lucreze în orice moment al zilei și în orice vreme.

Ca urmare a lucrărilor din iarna 2011–2012, factorul mediu de utilizare a capacității instalate a centralei a fost de 74%. Este pentru prima dată în istoria stațiilor solare termice și solare.

Stația solară Gemasolar

Saga fantastică a lui Larry Niven „The Ringworld” a descris flori în oglindă care se concentrau razele de soare pe pistilul lor și să obțină energia de care au nevoie pentru a supraviețui. Stația solară Gemasolar Power Plant de lângă Sevilla, Spania, funcționează pe același principiu.

Prima centrală solară comercială Gemasolar din lume, capabilă să funcționeze non-stop și în orice vreme. Fuentes de Andalusia, Spania.
Gemasolar este alcătuit din mii de metri pătrați de oglinzi (nu panouri solare). Aceste oglinzi sunt folosite pentru a concentra lumina soarelui într-un singur punct, acționând ca o lupă uriașă. Fluidul care curge dincolo de punctul de concentrare al fasciculelor este apoi încălzit la sute de grade Celsius și folosește căldura pentru a alimenta turbinele.

Peste 2.600 de oglinzi, instalate pe o suprafață de 185 de hectare, adună razele soarelui pe, aproximativ, un butoi de sare. Sărurile acidului azotic rețin perfect căldura și rezervoarele de căldură cu apă, care, transformându-se în abur, transformă turbina.

Stație solară lângă Sevilla

Gemasolar Power Plant este prima stație solară care generează energie pe timp de noapte și totul datorită sare care se răcește lent noaptea. Nu e de mirare că cuvintele sare și soare sunt consoane! Productivitatea stației, care a costat 260 de milioane de euro pentru a construi - 20 de megawați. Aceasta este cu două ordine de mărime mai mică decât ceea ce se poate obține din centralele nucleare, dar energia solară nu dăunează mediului și elimină dezastrele ecologice. Pentru a obține aceeași energie prin arderea combustibilului, ar fi necesar să se emită anual în atmosferă 30.000 de tone de dioxid de carbon! Centrala electrică Gemasolar este cea mai mare și poate cea mai frumoasă centrală electrică de acest tip din Europa.

Noua centrală va putea genera aproximativ 110.000 MWh de energie pe an, suficientă pentru a alimenta peste 25.000 de case. Este de remarcat faptul că centrala electrică a fost proiectată să funcționeze 270 de zile pe an. Construcția sa oficială a început în mai 2011.

statie solara

statie solara, deschis la începutul lunii octombrie 2011, operează în prezent la o capacitate de 70%, dar creatorii săi, Torresol Energy și Masdar, un investitor arab, se așteaptă să atingă viteza maximă încă din 2012. Însăși vremea din Sevilla, unde este aproape întotdeauna însorit, îi va ajuta în acest sens. Și chiar și în amurgul liniștit al nopților de la Sevilla la Grenada, acum nu se va auzi zgomotul săbiilor, ci șuieratul liniștit al sării încălzite de soare.

Stație solară care funcționează chiar și noaptea

Centrală Gemasolar Centrală Solară

Vezi și: http://www.kulturologia.ru/blogs/090811/15104/

În jurul turnului central al acestei centrale solare termice, care are 140 m înălțime, se află 2.650 de oglinzi reflectorizante, fiecare având o suprafață de 120 m². Suprafața totală a centralei este de 195 de hectare (1,85 km²), deși aria oglinzilor reflectorizante (suprafața efectivă a colectorului solar) este de doar 304.000 m². Instalația, situată în municipiul Fuentes de Andalusia (provincia Sevilla), este prima centrală electrică comercială de acest gen, proiectată să funcționeze non-stop cea mai mare parte a anului.

Capacitatea centralei este mică - doar 19,9 MW, dar producția anuală este de 110 GWh. Și aceasta nu este o teorie, ci un rezultat practic în ultimele 9 luni (în termeni de un an). Deși anul de funcționare continuă nu s-a încheiat încă, partea cea mai proastă pentru energia solară este deja în urmă: durata orelor de zi este în creștere, ceea ce înseamnă că până în luna mai, indicatorii medii ponderați ai stației nu pot decât să crească.

Punctul cheie al proiectului este modul în care Gemasolar reușește să genereze atât de multă energie. Uzina operează (deși nu întotdeauna la capacitate maximă) 6.400 de ore pe an din 8.670 de ore totale, cu o rată de utilizare a capacității instalate de 74%. Pentru a stoca energie pentru timpul întunecat al zilei și perioade scurte fără soare (iarna), se folosește un recipient cu săruri topite care circulă la temperaturi de până la 560 ˚C. Acumulatorul de căldură stochează până la 600 MWh de energie, ceea ce asigură funcționarea stației până la 15 ore fără nicio radiație solară. Astfel, mai bine de patru luni pe an, din mai până în septembrie, centrala solară termică funcționează non-stop la putere maximă. Și chiar și din octombrie până în aprilie, poate funcționa mai intens decât alte stații de acest tip fără acumulatori de căldură (până la 14 ore în zilele însorite de iarnă).

Sarea topită încălzește apa din circuitul secundar, iar aburul rezultat rotește turbina de joasă temperatură. Potrivit operatorului, ambele rezervoare cu săruri topite sunt relativ mici: conțin doar 6.250 de tone, ceea ce nu este atât pentru o capacitate de stocare a căldurii de 600 MWh. Eficiența practică a stației este de 18%; această parte a luminii solare care cade pe oglinzi este transformată în electricitate.

Costul de construcție al Gemasolarului a fost de aproximativ 200 de milioane de euro (260 de milioane de dolari inclusiv așezarea terenului), ceea ce se traduce în peste 13.000 de dolari pe kilowatt-oră de capacitate instalată. Desigur, această cifră este puțin înșelătoare: nici centralele solare termice convenționale, nici panourile solare fotovoltaice nu funcționează 6.400–6.500 de ore pe an, așa că o comparație directă a costului capacităților de punere în funcțiune nu este aplicabilă aici. Da, iar reprezentanții Gemasolar înșiși recunosc că au trebuit să comande turbine speciale și echipamente termice, deoarece centralele termice convenționale au parametrii de răcire complet diferiți. Desigur, costul unei comenzi individuale a depășit prețurile normale pentru industrie, dar construcția în masă a unor astfel de stații ar putea îmbunătăți serios situația prețurilor.

În special, operatorii subliniază lipsa nevoii de combustibil în Gemasolar. Santiago Arias, managerul centralei solare termice, mai notează că în 2003, când a început proiectul, toată lumea a considerat Torresol Energy ca fiind excentrici care investesc într-un proiect „verde”, dar neprofitabil. „Dar atunci un baril de petrol costa 28 de dolari, iar acum costă mai mult de 120 de dolari. Dă-le inginerilor de putere încă 10 ani în același spirit și vor părea deja excentrici.” Potrivit domnului Arias, la 18 ani de la începerea funcționării centralei, operatorul intenționează să ramburseze toți banii împrumuți. Și apoi „Gemasolar va deveni o tiparnă care produce bancnote de mii de euro”. Potrivit managerului, nici cea mai dramatică reducere a prețurilor la celulele fotovoltaice nu închide drumul către viitor pentru centralele solare termice, deoarece încă nu există dispozitive de stocare a energiei viabile comercial, iar un dispozitiv de stocare a căldurii pentru sute de MW este nu numai că este posibil, dar funcționează deja cu succes.

* * *

Centrala solară Gemasolar este situată în apropiere de Sevilla, în Sanlúcar la Mayor, Spania. Este format din două substații - PS-10 (Planta Solar 10) și PS-20 (Planta Solar 20). Deschiderea primei stații PS-10 a avut loc la sfârșitul anului 2011. La ceremonia de deschidere au fost prezenți regele Juan Carlos I al Spaniei, precum și reprezentanți ai autorităților din Emiratele Arabe Unite.

Proiectul de 240 de milioane de euro este un efort comun între Spania și Emiratele Arabe Unite. PS-10 este un turn de 115 metri înconjurat de 624 de oglinzi și un rezervor de sare, care permite generarea energiei 24 de ore pe zi. Oglinzile heliostatice se rotesc în așa fel încât să direcționeze razele soarelui în mod constant într-o direcție - spre turnul de stocare a energiei. Aceste oglinzi, fiecare cu o suprafață de 120 m2, sunt dispuse într-un cerc în jurul turnului central, care acumulează energie din razele soarelui chiar în vârf. Capacitatea stației este de 110 gigawați-oră, ceea ce este suficient pentru a furniza energie la 27.500 de clădiri rezidențiale. În turn, la nivelul etajului 35, sunt instalate un colector solar, un generator de abur și o turbină. Căldura încălzește apa din conductele turnului central, transformând-o în abur. Particularitatea complexului este utilizarea unui rezervor de stocare de mare capacitate, în care există sare, topită de razele soarelui la o temperatură de până la 565 de grade Celsius. Energia acumulată în timpul zilei este folosită pentru a produce energie electrică noaptea, ceea ce permite complexului să funcționeze non-stop. Până acum, costul energiei electrice generate la această stație este de trei ori mai mare decât energia din surse convenționale, dar pe măsură ce tehnologia se îmbunătățește, prețurile pot scădea, așa cum sa întâmplat deja cu energia eoliană. Lumina din jurul turnului este atât de strălucitoare încât vaporii de apă și praful suspendați în aer scânteie în el. Este imposibil să fii lângă turn fără ochelari de soare. În apropiere se află turnul PS-20, care a fost dat în funcțiune la sfârșitul anului 2013, este și mai puternic, este înconjurat de 1255 de oglinzi. Se presupune că funcționarea turnurilor va preveni emisiile de dioxid de carbon în atmosferă în cantitate de 600.000 de tone anual timp de 25 de ani. În 2013, capacitatea centralelor solare PS-10 și PS-20 a ajuns la 300 MW.