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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Пятый хлорофилл 02.05.2011 Австралийские биологи из университета Сиднея выделили из морских водорослей новый тип фотосинтетического пигмента хлорофилла. До сих пор их было известно четыре. Первый, наиболее распространенный, имеется у всех растений, от низших до высших. Он работает в основном на синем и красном свете, поглощая их и отражая зеленый (отчего почти все растения выглядят зелеными). Еще два типа хлорофилла с немного другим диапазоном поглощения имеются только у низших растений. Четвертый тип хлорофилла присутствует у цианобактерий (они же сине-зеленые водоросли), диапазон его работы сдвинут к красному концу спектра. Новый тип растительного пигмента из австралийских водорослей усваивает энергию коротковолновых инфракрасных, то есть тепловых лучей. Это первый такой случай в растительном мире.

Другие интересные новости:

▪ Барабанное ОЗУ для квантового компьютера

▪ Наушники The Pilot переводят в режиме реального времени

▪ Электрическая подводная лодка для туристов

▪ Мозг в отпуске

▪ Протонные водородные батареи

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Видеотехника. Подборка статей

▪ статья Ежу понятно. Крылатое выражение

▪ статья Какое дерево может останавливаться в росте на период более двадцати лет, ожидая свой шанс? Подробный ответ

▪ статья Работа на оборудовании бесшвейного скрепления книжных блоков. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Радиолокационные металлоискатели, теория. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Опыты с осями-невидимками. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026