Солнечная энергия. Практика

Речь сегодня пойдет о новой технологии солнечных станций: на сегодняшний день есть только одна работающая на таком принципе электростанция. Несколько строятся или планируются, и через несколько лет их будут десятки.

Хорошо заметно, в чем состоит неэффективность тепловой станции с зеркальными «корытами». Чтобы нагреть носитель до нужной температуры, требуются десятки и даже сотни километров трубы, а ведь эта труба не только нагревается солнцем: на всем своем протяжении она отдает тепло воздуху! Как же с этим бороться? Ответ совершенно очевиден: надо уменьшить размер нагреваемого солнцем теплообменника. А чтобы он все равно успел нагреться, нужно сделать так, чтобы все зеркала фокусировали свои солнечные зайчики на этом небольшом элементе.



Проще сказать, чем сделать: для управления зеркалами уже требуется компьютер.Поэтому солнечные «башни», как их называют,
появились позже «корытных» электростанций. На фотографиях — экспериментальная электростанция «Солнечный-2» (вид со спутника), построенная американским департаментом энергетики и национальной Ливерморской лабораторией в той же самой солнечной пустыне Мохабе. Проект продолжался с 1981 по 1999 год (он начинался как «Солнечный-1»).

Целью проекта было исследование технологии управления зеркалами — они называются гелиостатами — в условиях любой погоды, механических технологий для ветроустойчивых гелиостатов, испытания различных теплоносителей и многое другое, что требуется, чтобы довести технологию для уровня, достаточного для полноценного ее промышленного применения.

Электростанция вырабатывала 10 МВт электроэнергии, а оптическая мощность зеркальной системы ее составляла 600 солнц. Всего на станции было 1818 малых гелиостатов по 40 м² каждый, и 108 больших, по 95 м². Зеркала индивидуально наводились компьютером на центральную башню. Система эта очень гибкая: можно менять интенсивность нагрева ежеминутно, просто сдвигая «зайчик» в сторону от теплообменника. Когда станция работала, то часть зеркал находилась в режиме полной готовности, чтобы небольшим сдвигом зеркала навести зайчик на башню теплообменника. Лучи от этих зеркал «на подхвате» проходили через одну точку пространства, так что в ней светился яркий «НЛО», похожий на соединившихся макушками двух огромных медуз, хорошо видимый с шоссе, проходящего неподалеку. Вернее даже два, потому что этих фокальных точек было две, симметрично с двух сторон башни.

Сейчас проект уже завершен, и башней пользуется университет г. Дэвиса для наблюдения за излучением Черенкова, происходящим от каскадов элементарных частиц в верхних слоях атмосферы, вызванных, в свою очередь, гамма-излучением Солнца.





Когда наступает вечер, зеркала разворачиваются зеркальной поверхностью вниз, параллельно земле. В таком положении они меньше подвержены повреждениям от ветра, что несет абразивную, губительную для зеркал песчаную пыль, и которого в пустыне не сдерживают ни леса, ни горы. А электростанция… продолжает вырабатывать электричество, как ни в чем ни бывало! Как это возможно?



Теплоносителем «Солнечного-2» является смесь из расплава неорганических солей. При нормальной температуре эти соли твердые, но плавятся уже при 250°C. За счет высокой теплоты фазового перехода, соль остается жидкой и теплой несколько суток, даже если ее не подогревать.

Как известно, теплота фазового перехода у многих веществ велика. Например, испарение воды из кипящего чайника — тоже фазовый переход. Когда вы включаете чайник, вода нагревается. Один литр (точнее, 1 кг) воды требует 4,2 кДж энергии, чтобы нагреться на 1°C. Таким образом, чтобы нагреть чайник от 20°C до 100°C, требуется 80×4,2=336 кДж. Но как только чайник закипает, температура больше не растет: все тепло уходит на испарение воды. Чтобы превратить в пар то же самое количество воды, потребно уже 2270 кДж — почти в 7 раз больше. Если испарить всю воду, то эта энергия будет запасена в паре. Точно так же и в расплаве соли запасена очень большая энергия. Небольшое количество соли конденсируется, и отдает при этом тепло, поддерживая остальную часть соли расплавленной. «Солнечный-2» мог работать на полной мощности двое суток вообще без солнца — на запасенной в расплавленной соли теплоте. Нагретая соль превращала воду в пар для турбины в особом теплообменнике, и, когда светило солнце, паровые турбины работали на высокотемпературном цикле, а без солнца переключались на менее эффективный низкотемпературный, расходуя тепло, запасенное в подземном баке расплавленной соли. На утро солнечный теплообменник опять разогревал соль, а жидкая горячая соль несла тепло в бак и расплавляла сконденсировавшийся за ночь осадок твердой соли.

Сегодня проект завершен. Американские производители электричества не заинтересовались тогда коммерческими результатами проекта — дешевле было жечь уголь, чем
строить солнечные станции. Однако, ими заинтересовалась Испания, и знаменитый Королевский Указ №436
выделил огромные денежные суммы на освоение солнечной электроэнергии. Сейчас Испания — один из крупнейших мировых производителей и экспортеров солнечной электроэнергии. Знания, полученные в проекте «Солнечного-2», легли в основу конструкции первой в мире промышленной солнечной «башни». Эту станцию разрабатывала команда инженеров и ученых проекта «Солнечный-2», и она даже получила рабочее название Solar Tres, «Солнечный-3» по-испански.

Станция, построенная в солнечной южной Андалузии, в 15 км от Севильи, вошла в промышленную эксплуатацию в мае 2007 г. под названием PS10. Станция состоит из 115-метровой башни, окруженной 624 гелиостатами, каждый площадью 120 м², и генерирует 11 МВт электроэнергии. Это малая цифра, но в планах сейчас строительство новых башен, и Андалузский комплекс солнечных башен будет выдавать 300 МВт к 2013 г.

Башня построена архитектурной компанией ALTAC таким образом, чтобы не создавать ощущения гигантской конструкции, несмотря на свою огромную высоту. На высоте 30 м находится смотровая площадка для посетителей. Форма башни с окном посередине вызывает чудесной красоты иллюзию, как будто бы все поле электростанции подвешено к башне, словно вантовый мост, на канатах из солнечного света.






По мере того, как дорожают традиционные энергоносители, все больше и больше крупных энергопроизводителей обращают внимание на солнечную энергетику. В калифорнийской комиссии по землепользованию уже находится заявка, поданная в конце 2007 года, на разрешение строительства в пустыне Мохабе комплекса солнечных башен суммарной мощностью в 400 МВт. Это огромная мощность, примерно равная мощности крупной угольной станции. В комплекс войдут 6 башен по 33 МВт каждая, и 4 башни по 50 МВт. На рисунке, приложенном к заявке, нарисован вид будущей электростанции с воздуха.



Речь шла только о больших промышленных станциях, хотя выпускаются серийно и станции маленькие, например, компанией «Стирлинг». Интересны они тем, что в них используется генератор, приводимый в движение тепловой машиной Стирлинга. Такие автономные станции оборудуются дополнительной газовой горелкой, которая позволяет вырабатывать электричество ночью или в пасмурную погоду.



В штате Джорджия работает промышленная электростанция из 300 таких «Санкетчеров».

Если у человеческой цивилизации есть будущее, то энергетика этого будущего несомненно связана с Солнцем, как связана с ним вся жизнь на Земле. Это, пожалуй, самая чистая для земной экологии энергия, какую только можно получить.

 

На данный момент в мире очень даже интенсивно развивается этот вид экологической энергии.На данном этапе уже созданы:
1. Машины на солнечных батареях
2. Созданы специальные жилеты для зарядки любой техники.
Большинство людей во всем мире используют солнечные батареи на крышах своих домов для экономии денег на электроэнергию.
Большой + в том что большинство заводов и фабрик переходят на этот вид топлива, если его можно так назвать.

 

Сейчас уже есть отопители на солнечных батареях. Они работают даже зимой. Способны обогревать целый стояк жилого дома. Стоимость - как у автомобиля.

 

Погуглите по "solar panels" на том же Амазоне. Выберите, что нравится, и погуглите нюансы модели. Заодно и цену увидите. Я про все модели рассказать не смогу.
Но если интересно, то для обогрева дома ничего сложного не делается.
Вот цитатка:

 

И что? Одно и то же сообщение надо было писать на нескольких, пусть и схожих по названию темах? :x

 

Залил эпоксидкой..........))))))))))))

 

Вячеслав! Скажите: какой смысл в этом домино?
Вы даже даже благодарность за высокие показатели на форуме - НИ ОДНОМУ участнику не сделали.

Я представила 20 участников, <a class="postlink-local" href="http://zaryad.com/forum/viewtopic.php?p=19449#p19449" onclick="window.open(this.href);return false;">viewtopic.php?p=19449#p19449</a>
которым за работу на форуме и за продвижение ресурса могли бы благодарственную открытку
или специальный раздел "Лучшие передовики коммунистического труда" сделать!!!!
Хотя бы.
А пока на все эти плюсики/минусики администрация реагирует так:

Я правду говорю?

А пока эти призывы напоминают не так давно забытые лозунги:
"На горизонте - коммунизм. Но чем ближе к горизонту, тем дальше он от нас...."

 

6 вольт
30 миллиампер.

 

Дифракция света происходит то-же по спирали!
Жаль сюда не грузятся фотки....

 

В бытность, когда Путин еще был президентом, он ездил в Новосибирск встречаться с научной элитой России. Так по ящику показывали опытные образцы, которые Путину демонстрировали для поддержки дальнейшего финансирования разработок. Среди образцов была аккумуляторная батарейка, размером со стандартную ААА. 1.5 вольта 4.5 А/ч. Заряжается батарея (без ЗУ) от Солнечной энергии (не световой), проходящей сквозь нашу планету безпрепятственно. Причем заряд идет постоянно, даже когда батарея находится на теневой стороне планеты. Заявленный срок службы аккумулятора не менее 50 лет.

Кроме скупого ролика по телевизору никакой информации об этой разработке я нигде не обнаружил. Кто-нибудь может дать доп. информацию, или ссылку на неё?

 

Почему нет?

 

Плохо то, что это нельзя сфоткать в России.

 

[media]https://www.youtube.com/watch?v=IZ_c9RJBx5g[/media] вот еще- осенью мы

картошку жарим

 

Создание таких станций это далёкое будущее. Проще решать вопросы электроэнергии установкой СБ в каждом доме и квартире. Начал производство СБ в окнах домов. Вижу в этом переспективу снижения потребления из сети.

 

Проще решать вопросы электроэнергии установкой СБ в каждом доме

Это сказать легко---попробуй сделай,
Для того чтобы с/батарея не просто стояла на крыше или еще где то а работала с полной отдачей ею нужно УПРАВЛЯТЬ.
А управлять ею нужно так что бы солнечные лучи как можно больше попадали на с/батарею под углом в 90 градусов.
А сделать не так просто.
Может кто то уже решил эту проблему если можно поделитесь.
Собственно нужна схема электронного управления поворотом панели.
Скажите ищи в гугле---бродят там схемы но они работают нестабильно.<br /><br />-- 05 фев 2014, 16:34 --<br /><br />нужна схема электронного управления поворотом панели неужто нет спеиалистов

 

Вопрос к практику в солнечной энергии. Есть задача, с которой не могу справиться. Буду благодарна, если поделитесь опытом.
Стоит задача в отчет заказчику предоставить графики зависимости освещенности от времени на протяжении дня. Т. е. данные требуются по каждому часу. И таких данных необходимо в лучшем случае 365, В худшем 12( 1 день за каждый месяц).
В интернете есть программы, кот. позволяют просчитать данные за кажд. месяц и день, но не час. Существует ли подобная программа?
Если пишу не в той теме, заранее приношу извинения.

 

Альтернативные источники энергии интенсивно развиваются во всем мире. Ведь запасы угля и газа и других ресурсов могут источиться. Несмотря на то, что солнечная энергия имеет огромный потенциал, а ее запасы превышают все существующие ресурсы, в России развитие солнечной генерации происходит очень медленно. Сергей Огороднов из компании Voltaware подробно и интересно раскрывает эту тему. Кто заинтересован изучением ВИЭ тому, думаю, будет любопытно ознакомиться с текстом http://www.ng.ru/ng_energiya/2015-12-08/15_green.html