Systemy pośrednie

Szczegóły

Energia skoncentrowana

Systemy pośrednie do produkcji energii elektrycznej ze słońca wykorzystują parę, w podobny sposób do tradycyjnych elektrowni parowych. Główna różnica polega na tym, że elektrownie skoncentrowanej energii słonecznej CSP do produkcji ciepła wykorzystują bezemisyjne, czyste promieniowanie słoneczne zamiast paliw kopalnych i energii jądrowej.

W systemach pośrednich elektrowni słonecznych promieniowanie słoneczne jest skoncentrowane w lustrach o parabolicznym kształcie. Lustra te, ułożone w rzędach, mają ponad 400 metrów długości i wykonane są z parabolicznych lustrzanych segmentów, które gwarantują maksymalne wykorzystanie dziennego promieniowania słonecznego.

Podstawowe elementy systemu pośredniego widoczne na rysunku to:

1. Paraboliczne lustra
2. Rury odbiorcze
3. Olej transportujący ciepło
4, 6. Wymiennik ciepła
5. Zbiorniki magazynujące
7. Para
8. Turbina
9. Generator
10. Kondensator
11. Wieża chłodnicza

Zasada funkcjonowania systemu pośredniego jest następująca: na mocno nasłonecznionym obszarze elektrowni paraboliczne lustra, połączone w rzędach koncentrują promieniowanie słoneczne. Paraboliczny kształt luster zapewnia najwyższą efektywność systemu, ponieważ umożliwia on śledzenie ruchu słońca dzięki czemu lustra magazynują promieniowane słoneczne w trybie ciągłym przez cały dzień. Promieniowanie magazynowane jest na specjalnie powlekanych, próżniowych rurach odbiorczych, które przekształcają je w ciepło. Następnie ciepło przemieszczane jest za pomocą specjalnego oleju, którymi wypełnione są rury odbiorcze. Olej krążąc w instalacji podgrzewany jest do temperatury 400 °C, poprzez wymiennik ciepła podgrzewa parę, która z kolei zasila tradycyjne turbiny parowe.

Kluczowym elementem systemów pośrednich jest rura odbiorcza, która ma decydujący wpływ na ogólną sprawność i wydajność elektrowni. Charakteryzuje się ona  wysokim stopniem absorpcji energii słonecznej, jak również niską emisją termiczną (emisją ciepła).

Najwyższe właściwości optyczne i absorpcyjne  rur odbiorczych zapewniają ich specjalne powłoki absorpcyjne o długoterminowej stabilności cieplnej. Przyczynia się to do znaczącego obniżenia poziomu kosztów energii elektrycznej oraz do maksymalizacji produkcji.

Zastosowanie elektrowni skoncentrowanej energii słonecznej jest najbardziej wskazane w rozwiązaniach na dużą skalę o mocach do 300 MW. Najbardziej odpowiednią lokalizacją dla tego typu elektrowni są duże obszary, suche i nieuprawne, co sprawia, że zdobycie terenu jest stosunkowo tanie. Klimatyczne warunki w Polsce nie sprzyjają inwestycjom w pośrednie systemy elektrowni słonecznych.