Паротурбинные солнечные энергетические установки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

В 70-е годы ХХ века Советским Союзом в Крыму и Соединенными Штатами в Калифорнии построены паротурбинные СЭС, устройство которых схематически показано на рис. 3.2. На башне 2 установлен котел 3, на котором фокусируется солнечное излучение, собираемое с нескольких гектаров земной поверхности зеркалами-гелиостатами. Гелиостаты 1 отслеживают движение Солнца по небосводу. Зеркала каждого гелиостата площадью в несколько квадратных метров направляют солнечные лучи на стенки теплообменника котлоагрегата, в котором вырабатывается пар с температурой до 510°С.

По паропроводу 5 пар направляется в машинный зал, где электроэнергия производится в традиционном паротурбинном цикле. Установка имеет накопитель теплоты 4 - емкость объемом в несколько тысяч м3, заполненную щебнем, который нагревается "острым" паром в часы максимума интенсивности солнечного излучения и отдает теплоту после захода Солнца.

Рис.3.2. Схема СЭС: 1 - гелиостаты; 2 - башня; 3 - солнечный котел; 4 - теплоаккумулятор; 5 - трубопровод острого пара; 6 - трубопровод питательной воды

Общее количество теплоты, воспринятой парогенератором СЭУ, составляет

, Вт, (3.4)

где - коэффициент эффективности использования солнечного излучения (изменяется в пределах 0,35.0,5), n - количество гелиостатов, F - площадь зеркал одного гелиостата, м2, I - интенсивность солнечного излучения, Вт/м2.

Работа килограмма пара в паротурбинной установке в цикле Ренкина равна

кДж/кг,

термический КПД

(3.5)

где h₁ - энтальпия острого пара, h - энтальпия отработавшего в турбине пара (определяются по h - s диаграмме водяного пара), h_к - энтальпия конденсата (определяется по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара).

Теоретическая мощность паротурбинной СЭУ составит

Вт, (3.6)

где - относительный внутренний КПД турбины, - КПД электрогенератора (в пределах 0,92.0,96). Реальная мощность СЭС меньше теоретической вследствие затрат энергии на собственные нужды (привод наосов и т. д.).

Для паротурбинных СЭС характерны высокие капитальные затраты, главным образом из-за высокой стоимости автоматизированных зеркал- гелиостатов. Стоимость 1 киловатта установленной мощности на башенной СЭС "Солар - 1", как и Крымской СЭС, более чем в 10 раз превышает характерную для традиционных установок. Экономичнее оказалось другое техническое решение, реализованное в США в 1985 году. Вместо дорогих стеклянных зеркал - гелиостатов здесь используется пленка с металлическим напылением, натянутая на обручи диаметром 1,5 метра. Создавая под пленкой вакуум, придают ей параболическую форму. Эти вогнутые зеркала фокусируют солнечное излучение на трубы, в которых нагревается и испаряется питательная вода паротурбинной установки. Таким образом, этой СЭС башня с баком-парогенератором не нужна. Стоимость одного киловатта установленной мощности снижена по сравнению с "Солар-1" в 4 раза, себестоимость киловатт-часа произведенной энергии приблизилась к характерной для угольных станций.

На СЭС "Альмерия" (Испания) в качестве теплоносителя первого контура парогенератора на вершине солнечной башни используется жидкий натрий, во втором контуре - обычная вода. В варианте СЭС, разработанном в Германии, солнечные лучи нагревают до 800оС сжатый воздух, который приводит в действие газовую турбину. Теплота отработавшего в газотурбинной установке воздуха затем используется в паротурбинном цикле. В итоге повышается КПД использования теплоты солнечных лучей.

Ряд паротурбинных СЭС различной мощности построен во Франции и в Италии. Разрабатываются проекты СЭС с замкнутыми газотурбинными установками, в которых рабочим телом является гелий. Параметры гелиевого теплоносителя перед турбиной: температура около 600°С, давление 0,8 МПа; проектный КПД установок - около 25%.

Автор: Лабейш В.Г.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Мужчины хуже переносят жару 02.11.2023 Исследователи из США обнаружили, что женщины, вероятно, легче переносят инфекции и повышение температуры благодаря активности гена KDM6A. Это наблюдение основано на выявлении копий гена KDM6A с повышенной активностью в женских хромосомах. Ген KDM6A отвечает за выработку белка UTX, который влияет на структуру ДНК и регулирует активность генов, связанных с метаболизмом человеческих клеток. Ученые отметили различия в активности гена KDM6A у женщин и мужчин, особенно в NK-клетках. Белок UTX в клетках женщин оказался более активным, что способствует лучшей борьбе с вирусами. Однако это также ускоряет естественную смерть этих клеток. Дальнейшие исследования в этой области могут раскрыть секреты более эффективной защиты иммунной системы мужчин от инфекций.

Другие интересные новости:

▪ Телефонные новинки

▪ Треугольные снежинки

▪ Hitachi e-paper

▪ Мышечный тонус без физической активности

▪ В мире массово исчезают насекомые

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Жизнь замечательных физиков. Подборка статей

▪ статья Белая горячка. Крылатое выражение

▪ статья Какую пользу извлек фермер Сет Райт, заметив мутацию в своем стаде овец? Подробный ответ

▪ статья Тримараны Стриж. Личный транспорт

▪ статья Усилители для головных телефонов с питанием через разъем USB компьютера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Парное качание бутылок. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026