Agbara oorun ti o ni idojukọ: Awọn ojutu agbara fun ojo iwaju

Ni awọn ọdun aipẹ, wiwa fun awọn solusan agbara alagbero ti yori si awọn imọ-ẹrọ imotuntun, ọkan ninu eyiti o jẹ Agbara Solar Concentrated (CSP). Ko ibile awọn paneli oorun ti o yi iyipada oorun taara sinu ina, Awọn eto CSP lo awọn digi tabi awọn lẹnsi lati ṣojumọ imọlẹ oorun si agbegbe kekere kan, ti o nmu ooru ti o le yipada si ina.

Oye Agbara Oorun Idojukọ (CSP)

Agbara Oorun ti o ni idojukọ (CSP) jẹ imọ-ẹrọ kan ti o mu imọlẹ oorun ṣiṣẹ nipa lilo awọn digi tabi awọn lẹnsi lati dojukọ agbara oorun si agbegbe kekere kan, ti n pese ooru. Ooru yii ni a maa n lo lati mu ito kan gbona, eyiti o wakọ turbine nya si lati gbe ina mọnamọna jade. Ko dabi awọn panẹli fọtovoltaic ibile (PV) ti oorun ti o yi iyipada oorun taara sinu agbara itanna, CSP gbarale iyipada agbara gbona.

Ilana iṣẹ ipilẹ ti CSP jẹ taara taara: akọkọ, awọn digi (tabi awọn lẹnsi) ṣajọ ati ṣojumọ imọlẹ oorun. Imọlẹ aifọwọyi yii n ṣe ina ooru, nigbagbogbo ngbona omi bi epo tabi omi. Omi gbigbona lẹhinna ṣe agbejade ategun, eyiti o wakọ turbine ti o sopọ mọ monomono kan, ti o nmu ina mọnamọna jade nikẹhin. Awọn eto CSP munadoko paapaa ni awọn agbegbe ti oorun nibiti oorun lọpọlọpọ wa, ṣiṣe wọn ni aṣayan ti o le yanju fun iṣelọpọ agbara iwọn-nla.

Ọkan ninu awọn anfani bọtini ti imọ-ẹrọ CSP ni agbara rẹ lati fipamọ agbara igbona. Ko dabi awọn eto PV, eyiti o nilo imọlẹ oorun lati ṣe ina ina, CSP le tọju ooru fun lilo nigbamii, gbigba fun iṣelọpọ ina paapaa nigbati oorun ko ba tan.

Awọn oriṣi ti Agbara Oorun ti o ni idojukọ (CSP)

Awọn oriṣi oriṣiriṣi oriṣiriṣi wa ti awọn ọna ṣiṣe Agbara Oorun (CSP), ọkọọkan pẹlu apẹrẹ alailẹgbẹ rẹ ati ọna ti yiya imọlẹ oorun. Jẹ ki a ṣe akiyesi diẹ si awọn oriṣi akọkọ ti awọn imọ-ẹrọ CSP:

Awọn olufihan Fresnel Linear (LFR)

Linear Fresnel Reflectors lo gigun, awọn digi alapin ti a ṣeto ni lẹsẹsẹ si idojukọ imọlẹ oorun si tube olugba ti o wa loke awọn digi. Awọn digi wọnyi tọpa lilọ kiri oorun kọja ọrun, ni idaniloju pe imọlẹ oorun wa ni idojukọ daradara ni gbogbo ọjọ. Ooru ti a ti ipilẹṣẹ ninu tube olugba mu omi kan gbona, eyiti a lo lẹhinna lati gbe nya si fun iran ina. Awọn ọna ṣiṣe LFR jẹ deede kere gbowolori lati kọ ju awọn imọ-ẹrọ CSP miiran lọ, ṣiṣe wọn ni aṣayan ti o wuyi fun IwUlO-asekale ise agbese.

Awọn olugba Satelaiti Parabolic (PDC)

Awọn olugba Satelaiti Parabolic ni digi ti o ni apẹrẹ satelaiti ti o dojukọ imọlẹ oorun sori olugba kan ti o wa ni aaye ifojusi ti satelaiti naa. Eto yii ngbanilaaye fun awọn iwọn otutu giga lati ṣaṣeyọri, ti o jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣe ina ina nipa lilo ẹrọ Stirling tabi turbine nya si kekere kan. Lakoko ti awọn ọna ṣiṣe PDC le ṣiṣẹ daradara pupọ ati gbejade ina paapaa ni awọn iwọn kekere, wọn jẹ eka pupọ ati gbowolori ni akawe si awọn iru CSP miiran, diwọn lilo kaakiri wọn.

Awọn olugba Trough Parabolic (PTC)

Parabolic Trough Collectors jẹ ọkan ninu awọn imọ-ẹrọ CSP ti o wọpọ julọ ti a lo. Ninu apẹrẹ yii, awọn digi ti o ni apẹrẹ parabolic fojusi imọlẹ oorun si tube olugba ti o kun fun ito gbigbe ooru. Bí omi náà ṣe ń gbóná, a máa ń pín kiri sí ibi tí a ti ń pàṣípààrọ̀ ooru, níbi tí ó ti ń mú kí atẹ̀ jáde láti fi wakọ̀. Awọn eto PTC ni a mọ fun igbẹkẹle wọn ati ṣiṣe, ati pe wọn nigbagbogbo gbe lọ sinu ti o tobi oorun agbara eweko, pese awọn iye agbara ti o pọju.

Awọn ile-iṣọ Agbara Oorun (ST)

Awọn ile-iṣọ Agbara oorun, tabi awọn ile-iṣọ igbona oorun, lo ọpọlọpọ awọn digi (heliostats) ti o tọpa oorun ati tan imọlẹ oorun si ile-iṣọ aarin kan. Ni oke ile-iṣọ naa, olugba kan n gba imọlẹ oorun ti o pọ si ati ki o gbona omi kan, eyiti o le ṣee lo lati ṣe ina ina fun ina. Iru eto CSP yii le ṣaṣeyọri awọn iwọn otutu ti o ga pupọ ati pe o lagbara lati tọju agbara ni imunadoko, ṣiṣe ni aṣayan ti o lagbara fun iran agbara oorun-nla.

Awọn anfani ati awọn aila-nfani ti Agbara Oorun Ti o pọsi (CSP)

Anfani

1. Iyara to dara julọ: Awọn eto CSP le ṣe aṣeyọri awọn iṣẹ ṣiṣe giga ni iyipada agbara oorun sinu ina, paapaa nigbati a ba so pọ pẹlu ibi ipamọ agbara gbona. Eyi jẹ ki wọn ni agbara lati ṣe ipilẹṣẹ awọn oye ina pataki.

2. Agbara Ipamọ Agbara: Ọkan ninu awọn ẹya iduro ti CSP ni agbara rẹ lati tọju agbara gbona. Eyi tumọ si pe awọn ohun ọgbin CSP le ṣe ina mọnamọna paapaa nigbati oorun ko ba tan, pese ipese agbara ti o ni igbẹkẹle diẹ sii ni akawe si awọn panẹli oorun ibile.

3. Ti o tobi-asekale Iran: Imọ-ẹrọ CSP jẹ pataki ti o baamu fun awọn iṣẹ akanṣe-iwUlO. O le ṣe ina awọn oye ina to pọ si, ṣiṣe ni aṣayan ti o le yanju fun ipade awọn ibeere agbara ti awọn ilu ati awọn ile-iṣẹ.

4. Awọn itujade eefin eefin eefinNipa lilo agbara oorun, awọn eto CSP ṣe alabapin si idinku awọn itujade eefin eefin ni akawe si awọn ohun elo agbara epo fosaili, ti n ṣe ipa pataki ni idinku iyipada oju-ọjọ.

5. O pọju fun arabara Systems: CSP le ṣepọ pẹlu awọn orisun agbara miiran, gẹgẹbi gaasi adayeba, lati ṣẹda awọn ọna ṣiṣe arabara ti o mu igbẹkẹle agbara ati ṣiṣe ṣiṣẹ.

alailanfani

1. Nilo Imọlẹ oorun taara: Imọ-ẹrọ CSP jẹ imunadoko julọ ni awọn agbegbe pẹlu oorun taara lọpọlọpọ. O n tiraka lati ṣe ina ina ni kurukuru tabi awọn ọjọ ti ojo, eyiti o le ṣe idinwo iwulo rẹ ni awọn oju-ọjọ oorun ti o dinku.

2. Ga ni ibẹrẹ Olu Owo: Idoko-owo akọkọ fun awọn ọna ṣiṣe CSP le ṣe pataki. Awọn idiyele ti awọn digi, ilẹ, ati awọn amayederun le jẹ giga, eyiti o le jẹ idena fun diẹ ninu awọn olupilẹṣẹ.

3. Ilẹ ati Omi Lo Awọn ifiyesi: Awọn ohun ọgbin CSP nilo aaye ti o pọju lati gba awọn ohun elo oorun. Ni afikun, ọpọlọpọ awọn eto CSP lo omi fun itutu agbaiye, igbega awọn ifiyesi ni awọn agbegbe gbigbẹ nibiti awọn orisun omi ti ni opin.

4. Itọju ati Iṣiro Iṣẹ: Awọn ẹya ẹrọ ẹrọ ti awọn eto CSP, gẹgẹbi awọn digi ati awọn ọna ṣiṣe titele, nilo itọju deede lati rii daju pe iṣẹ ṣiṣe to dara julọ. Eleyi le ja si pọ operational complexity ati owo.

5. Lopin àgbègbè ìbójúmu: CSP ko dara fun gbogbo awọn agbegbe agbegbe. Awọn agbegbe ti o ni imọlẹ oorun to lopin, ideri awọsanma giga, tabi oju ojo ti o lewu loorekoore le ma ni anfani lati imọ-ẹrọ yii bii awọn agbegbe ti oorun.

Ohun akiyesi Awọn iṣẹ akanṣe Agbara oorun ti o ni idojukọ ni ayika agbaye

Imọ-ẹrọ Iṣojuuwọn Agbara oorun (CSP) ti rii imuṣiṣẹ pataki ni gbogbo agbaye, pẹlu ọpọlọpọ awọn iṣẹ akanṣe akiyesi ti n ṣafihan agbara rẹ fun iran agbara nla. Eyi ni awọn iṣẹ akanṣe CSP aṣoju diẹ:

1. Eto Ipilẹ Itanna Oorun Ivanpah (AMẸRIKA)

Be ni California ká Mojave aginjù, awọn Ivanpah Oorun Electric o npese System jẹ ọkan ninu awọn tobi CSP eweko ni agbaye. Ti o ni awọn ile-iṣọ agbara oorun mẹta, o ni agbara lapapọ ti 392 megawatts (MW). Ohun ọgbin nlo diẹ sii ju awọn digi 300,000 lati dojukọ imọlẹ oorun si awọn igbomikana ti o wa ni oke awọn ile-iṣọ naa. Ivanpah bẹrẹ iṣẹ ni ọdun 2014 ati pe o lagbara lati ṣe ina ina to ni agbara to awọn ile 140,000, ni pataki idinku awọn itujade erogba.

2. Noor Concentrated Solar Complex (Morocco)

awọn Noor ogidi Solar Complex, ti o wa nitosi Ouarzazate, jẹ ọkan ninu awọn iṣẹ-ṣiṣe oorun ti o tobi julọ ni agbaye. O ni awọn ipele mẹrin, pẹlu agbara fi sori ẹrọ lapapọ ti 580 MW. Ise agbese na nlo apapo ti parabolic trough ati awọn imọ-ẹrọ ile-iṣọ oorun. Nigbati o ba ṣiṣẹ ni kikun, Noor nireti lati pese ina si eniyan ti o ju miliọnu kan ati aiṣedeede nipa 760,000 awọn itujade CO2 ni ọdọọdun. Ipele akọkọ rẹ, Noor I, bẹrẹ iṣẹ ni ọdun 2016.

3. Crescent dunes Solar Energy Project (USA)

awọn Crescent dunes Solar Energy Ise agbese, ti o wa ni Nevada, nlo apẹrẹ ile-iṣọ agbara oorun ati pe o ni agbara ti 110 MW. Awọn ohun elo ẹya kan oto gbona agbara ipamọ eto, gbigba o lati pese ina paapaa lẹhin Iwọoorun. Awọn dunes Crescent le pese agbara si awọn ile 75,000, pẹlu agbara lati fipamọ agbara fun awọn wakati pupọ, ti o jẹ ki o jẹ orisun igbẹkẹle ti agbara isọdọtun. Ise agbese na bẹrẹ awọn iṣẹ ni 2015 ati pe o jẹ ẹrọ orin pataki ni igbega awọn imọ-ẹrọ ipamọ agbara.

4. Ibusọ Ti ipilẹṣẹ Solana (AMẸRIKA)

Tun be ni Arizona, awọn Solana ti o npese Station ni agbara ti 280 MW ati pe o jẹ akiyesi fun imọ-ẹrọ trough parabolic rẹ. Ohun ọgbin yii ni eto ipamọ agbara igbona ti o jẹ ki o pese ina fun wakati mẹfa lẹhin ti oorun ba ṣeto. Solana le ṣe agbara isunmọ awọn ile 70,000 ni ọdọọdun ati ṣe alabapin pataki si idinku awọn itujade gaasi eefin. Ohun elo naa bẹrẹ awọn iṣẹ ni 2013 ati pe o ti jẹ ohun elo lati ṣe afihan ṣiṣeeṣe ti CSP pẹlu ibi ipamọ.

5. Ohun ọgbin Gemasolar Thermosolar (Spain)

awọn Ohun ọgbin Gemasolar, ti o wa ni Andalusia, Spain, jẹ ohun ọgbin iṣowo akọkọ lati lo imọ-ẹrọ ile-iṣọ aringbungbun pẹlu ibi ipamọ iyọ didà. O ni agbara ti 20 MW ati pe o le pese agbara nigbagbogbo, paapaa ni alẹ, o ṣeun si awọn agbara ipamọ igbona rẹ. Gemasolar le pese agbara si awọn ile 25,000 ati pe o ti ṣaṣeyọri igbasilẹ iṣẹ ṣiṣe iyalẹnu kan, pẹlu diẹ sii ju awọn wakati 15 ti iran agbara lilọsiwaju. Ohun ọgbin bẹrẹ iṣẹ ni 2011 ati pe o ti di apẹrẹ fun awọn iṣẹ akanṣe CSP iwaju.

Iye owo ti ogidi oorun Power

Iye idiyele awọn ọna ṣiṣe CSP ni igbagbogbo ni iwọn ni awọn ofin ti idiyele iwọn ina ti ina (LCOE), eyiti o ṣe afihan idiyele apapọ fun megawatt-wakati (MWh) ti ina ti a ṣe lori igbesi aye iṣẹ naa. Gẹgẹbi ijabọ kan nipasẹ Ile-iṣẹ Agbara Isọdọtun Kariaye (IRENA), LCOE fun imọ-ẹrọ CSP ni ọdun 2021 jẹ isunmọ $ 60 si $ 120 fun MWh, da lori imọ-ẹrọ kan pato ati awọn abuda iṣẹ akanṣe.

Ifiwera pẹlu Awọn orisun Agbara isọdọtun miiran

1. Agbara AfẹfẹLCOE fun agbara afẹfẹ oju-omi kekere ni gbogbogbo ju ti CSP lọ. Ni ọdun 2021, LCOE fun afẹfẹ oju omi wa lati $30 si $60 fun MWh, ti o jẹ ki o jẹ ọkan ninu awọn orisun agbara isọdọtun ti o munadoko julọ ti o wa.

2. AgbaraAgbara hydropower ni igbagbogbo ni idije LCOE, ti o wa lati $30 si $50 fun MWh. Sibẹsibẹ, eyi yatọ ni pataki ti o da lori ipo agbegbe, iwọn ohun elo, ati awọn ero ayika.

3. Oorun Fọtovoltaic (PV): Awọn iye owo ti oorun PV ti lọ silẹ bosipo ni odun to šẹšẹ. Ni ọdun 2021, LCOE fun awọn eto PV oorun-iwọn-iwUlO wa ni ayika $30 si $50 fun MWh, ti o jẹ ki o dije pẹlu afẹfẹ mejeeji ati agbara omi. Idinku iye owo ti awọn panẹli oorun ati awọn ilọsiwaju ni imọ-ẹrọ ti ṣe alabapin si aṣa yii.

Ṣe Agbara Oorun Iṣojuuṣe Dara fun Lilo Ile?

Agbara oorun ti o ni idojukọ (CSP) jẹ apẹrẹ nipataki fun awọn iṣẹ ṣiṣe-iwUlO, ti o jẹ ki o jẹ alaiṣe fun awọn ohun elo ibugbe. Awọn eto CSP nilo awọn agbegbe nla ti ilẹ ati awọn ipo kan pato, gẹgẹ bi imọlẹ oorun taara lọpọlọpọ, eyiti kii ṣe deede fun awọn ile kọọkan. Idiju ati idiyele ti o ni nkan ṣe pẹlu fifi sori ẹrọ imọ-ẹrọ CSP lori iwọn kekere kan siwaju si opin lilo rẹ fun awọn idi ibugbe.

Ti o ba nifẹ si lilo agbara isọdọtun ni ile, aṣayan ti o dara julọ ni lati ronu orule oorun paneli. Awọn ọna ṣiṣe wọnyi jẹ apẹrẹ pataki fun lilo ibugbe ati pe o le ṣe iyipada ina oorun ni imunadoko laisi iwulo fun ilẹ nla tabi awọn amayederun. Awọn paneli oorun ti oke le ṣe ina agbara to lati fi agbara ile rẹ, idinku igbẹkẹle lori ina akoj ati sisọ awọn owo agbara rẹ silẹ.

At IYIN, ti a nse a ga-didara 10 kW oorun eto sile fun ibugbe aini. Eto yii n pese ojutu ti o lagbara fun lilo agbara oorun, ni idaniloju pe o le lo anfani ti oorun ni ọtun lati oke oke rẹ. Pẹlu awọn anfani ti a ṣafikun ti awọn iwuri owo-ori ati awọn ifowopamọ agbara, yiyipada si eto agbara oorun le jẹ idoko-owo ọlọgbọn fun ile rẹ.