Солнечные электростанции с центральным приемником

Для эффективной работы солнечных электростанций (СЭС) требуется аккумулятор теплоты и система автоматического управления.
Улавливание и преобразование солнечной энергии в теплоту осуществляется с помощью оптической системы отражателей и приемника сконцентрированной солнечной энергии, используемой для получения водяного пара или нагрева газообразного или жидкометаллического теплоносителя (рабочего тела).
Для размещения солнечных электростанций лучше всего подходят засушливые и пустынные зоны.

2. Принцип работы современных солнечных электростанций

Принцип работы современных солнечных электростанций (СЭС) основан на сборе сконцентрированной солнечной энергии при помощи зеркал и отражении солнечных лучей на приемники, которые собирают солнечную энергию и преобразуют его в тепло. Эта тепловая энергия может быть использована для производства электроэнергии с помощью паровой турбины или теплового двигателя, который приводит в действие генератор.

Рисунок 1. Принцип действия солнечной электростанции

Получение электроэнергии от солнца давно применяется во всем мире. Главной задачей ученых на данный момент является необходимость так усовершенствовать имеющиеся технологии, чтобы как можно больше увеличить их КПД.
Производство электроэнергии из солнечной энергии — тема очень актуальная и интересная для многих государств в сегодняшнее время.
...

3. Солнечные электростанции с центральным приемником.

В солнечных электростанциях башенного типа с центральным приемником, солнечное излучение фокусируется на приемник, который расположен в верхней части башни В солнечных системах электростанций башенного типа используется вращающееся поле отражателей-гелиостатов (рис. 3). Они фокусируют солнечный свет на центральный приемник, сооруженный на верху башни, который поглощает тепловую энергию и приводит в действие турбогенератор. Управляемая компьютером двуосная система слежения устанавливает гелиостаты так, чтобы отраженные солнечные лучи были неподвижны и всегда падали на приемник. Циркулирующая в приемнике жидкость переносит тепло к тепловому аккумулятору в виде пара. Пар вращает турбину для выработки электроэнергии, либо непосредственно используется в промышленных процессах. Температуры на приемнике достигают от 538 до 1482°C.
Рисунок 3. Схема солнечной электростанции башенного типа.

Рисунок 4.
...

4. Наноматериалы
Наноматериалы в солнечных батареях – новые перспективы альтернативной энергетики. Анализ показывает, что наибольшей перспективностью обладают источники энергии смаксимальным потенциалом и позволяющие напрямую превращать энергию окружающей среды в электричество.
Электрический ток является наиболее удобным для использования в человеческих нуждах видом энергии, поэтому в первую очередь перспективны способы генерации электричества с использованием энергии окружающей среды, позволяющие миновать многочисленные промежуточные превращения видов энергии, сопряженные со снижением КПД установок, удорожанием их конструкций (как следствие – увеличение себестоимость кВт-ч энергии), снижением надежности конструкций и пр.
...

5. Развитие солнечной энергетики в мире

Энергия солнца используется в качестве источника как электрической, так и тепловой энергии. Она экологически чиста, и в процессе ее преобразования не образуется вредных выбросов. Этот относительно новый способ производства электроэнергии получил бурное развитие в середине 2000-х годов, когда страны ЕС стали внедрять политику снижения зависимости от углеводородов в сфере производства электроэнергии. Еще одной целью было снижение выбросов в атмосферу парниковых газов. Именно в эти годы стоимость производства солнечных панелей стала снижаться, а их эффективность – возрастать.
Наиболее благоприятствуют, по длительности светового дня и поступлению солнечных лучей в течение года, тропические и субтропические климатические пояса. В умеренных широтах наиболее благоприятен летний сезон, а что касается экваториальной зоны, то в ней отрицательным фактором является облачность в середине светового дня.
...

Заключение
В работе были рассмотрены башенные электростанции. Благодаря аккумулированию тепла башенные электростанции стали уникальной гелиотехнологией. В такой системе расплавленная соль закачивается из “холодного” бака проходит через приемник, где нагревается до 565°C, а затем возвращается в “горячий” бак. В современных моделях таких установок тепло хранится на протяжении 3 - 13 часов.
Основываясь на разработках ученых с помощью нанотехнологий можно с уверенностью сказать, что солнечная энергия перспективная и сможет заменить полезные ископаемые.Производство фотоэлементов в настоящее время – полноценная индустрия с миллиардными оборотами. Также использование гибкой пленки способно преобразовывать в ток широкий спектр излучения, как идущего от Солнца напрямую, так и отражённого от земли, а ещё и излучение, выдаваемое грунтом и асфальтом ночью.
Весьма перспективный принцип получения дешевой солнечной энергии разрабатывают нанотехнологии Калифорнийского института технологии.
...