|  | 7 июня 2014 | Энергетика

Солнечная электростанция, построенная CSIRO, устанавливает мировой рекорд в производительности "сверхкритического" пара

Солнечная тепловая электростанция


Исследователи и инженеры австралийского Национального исследовательского агентства CSIRO (Commonwealth Science and Industrial Research Organisation) построили новую опытную солнечную тепловую электростанцию, которая располагается в Ньюкасле, Австралия. Используя более 600 зеркал, гелиостатов, направляющих потоки солнечного света на тепловые приемники специальной башни, исследователи добились производства водяного пара под давлением 23.5 МПа и температурой 570 градусов по шкале Цельсия, который вращает турбину электрогенератора. Такие показатели делают солнечную электростанцию Ньюкасла рекордсменом в области эффективности преобразования солнечной энергии в тепловую энергию перегретого сверхкритического пара.

Сверхгорячий пар, сжатый до высокого давления, называемый сверхкритическим паром, используется для приведения в действие турбин электрогенераторов на большинстве электростанций в мире. Но, до последнего времени производство такого пара было возможным лишь при условии сжигания ископаемого топлива, такого как уголь или природный газ. Достижение, совершенной исследователями отдела энергетики CSIRO, возглавляемого доктором Алексом Уонхасом (Dr Alex Wonhas), можно рассматривать как своего рода революцию в области использования возобновляемых источников экологически чистой энергии.

"Переход от производства обычного перегретого пара к производству сверхкритического пара походит на преодоление звукового барьера. Данное достижение позволит солнечным электростанциям конкурировать с тепловыми электростанциями, работающими на ископаемом топливе и удерживать максимальную эффективность даже в моменты пикового потребления энергии" рассказывает доктор Уонхас.

Принцип действия станции


Существующие солнечные тепловые электростанции используют процесс производства субкритического пара, температура которого почти соответствует температуре пара, вырабатываемого на станции CSIRO, но давление которого во много раз ниже. При более низком давлении в теплообменной камере станции в нагреваемой воде начинают интенсивно формироваться пузырьки пара, что приводит к снижению эффективности поглощения тепловой энергии.

Однако, увеличение давления приводит к увеличению температуры кипения воды, и при давлении, полученном на станции CSIRO, нагреваемая вода еще не кипит в теплообменной камере, максимально эффективно поглощая тепло солнечного света. Паровые силовые установки станции также работают при высоком давлении, что приводит к скачкообразному увеличению их эффективности по сравнению с установками, работающими на субкритическом водяном пару.

Строительство солнечной тепловой станции было выполнено специалистами CSIRO при поддержке австралийского Агентства по возобновляемым источникам энергии (Australian Renewable Energy Agency, ARENA) и компании Abengoa Solar в рамках более обширной программы по развитию солнечной тепловой энергетики.





Ключевые слова:
Солнце, Свет, Тепло, Вода, Пар, Температура, Давление, Турбина, Электрическая, Энергия, Эффективность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Одна из самых крупных в мире солнечных станций будет использоваться для доб ...
  • Графеновое покрытие элементов теплообменников и пароконденсаторов позволит ...
  • Австралийские исследователи установили новый рекорд по эффективности преобр ...
  • Близ берегов Южной Австралии вступила в строй первая электростанция, мощнос ...
  • Введена в эксплуатацию самая большая в мире солнечная электростанция.




  • 7 июня 2014 08:32
    #1 Написал: zlat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 481
    Так какая КПД то получается?
        
    7 июня 2014 12:21
    #2 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: zlat
    Так какая КПД то получается?


    КПД чего?
    Преобразования солнечного света в нагрев воды? Это считать долго и упорно с учётом всяких коэффициентов и отражательных способностей всего и вся.
    Паровой турбины? КПД современных паровых турбин превышает 90 %.
    Или всей электростанции? Паротурбинные электростанции имеют КПД порядка 40 %.
    Но тут сложно сравнивать. Тут весь смысл в том, что газ жечь не нужно для нагрева воды.


    --------------------
        
    7 июня 2014 13:06
    #3 Написал: Ol.

    Публикаций: 0
    Комментариев: 58
    Хотелось бы все таки уточнить КПД данной электростанции, если она уже может конкурировать с тепловыми. На ТПЭС КПД действительно приближается к 40%, но они ведь работают круглосуточно!
        
    7 июня 2014 13:12
    #4 Написал: zlat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 481
    Электростанции, конечно. Я вот хотел сравнить с КПД слолнечных батарей, у которых КПД вроде в лучшем случае 30%
        
    7 июня 2014 16:18
    #5 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: Ol.
    но они ведь работают круглосуточно!


    Если электростанция проработает 12 часов, то уменьшится лишь количество выработанной энергии, а эффективность, с которой она эту энергию производит не изменится. Правда, в случае с солнечными ЭС есть "нюансик" wink .


    --------------------
        
    7 июня 2014 16:46
    #6 Написал: Ol.

    Публикаций: 0
    Комментариев: 58
    Уточните пож. что за "нюансик"?
        
    7 июня 2014 22:45
    #7 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: Ol.
    что за "нюансик"?


    Так скажем, влияние атмосферы на интенсивность и спектр солнечной радиации.

    http://big-archive.ru/geography/basis_of_common_geography/20.php

    Подробно и интересно по ссылке.


    --------------------
        
    8 июня 2014 20:59
    #8 Написал: Ol.

    Публикаций: 0
    Комментариев: 58
    Благодарю за экскурс об отражающих способностях атмосферы, но надеюсь вы понимаете что для полноценной работы их не хватает... есть правда много интересных идей, коротко например здесь:

    http://crimea24.info/2014/04/20/ehnergiejj-solnca-budut-zapasatsya-dazhe-nochyu/


    Хотя откровенно вращать турбины... слишком много механики и промежуточных звеньев.
    Получит электрон прямо из материала мне кажется задача намного интересней(проще пока не скажешь). В этом направлении ведется тоже множество исследований, и КПД не уступает солнечным ТПЭС(40-50% и мне кажется это далеко не придел!):

    http://sci-lib.com/article1665.html

    А если в виде проводников к ним добавить материал типа Stanene:

    /nanotech/5395-stanen-novyy-material-odnoatomnoy-tol
    schiny-kotoryy-mozhet-potesnit-grafen-v-oblasti-elektroniki.html

    сами понимаете совершенно другие перспективы...
        
    10 июня 2014 07:29
    #9 Написал: gendalf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 620
    HeavyGait, а этот газ не охладится ли ночью? тем самым снизив кпд
        
    10 июня 2014 22:17
    #10 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: gendalf
    а этот газ не охладится ли ночью? тем самым снизив кпд


    1. Так-то гелиостанции ночью не работают. Но если смогут запасти "немного" тепла в каком-либо теплоносителе с рабочей температурой градусов 700, то пропуская через него воду по теплообменнику, смогут увеличить суточную продолжительность эффективной работы (Я так думаю).
    2. Так Я и намекал на то, что атмосфера, поглощая, отражая, или рассеивая солнечный спектр, понижает КПД.
    3. Но самое интересное - какой "этот" газ?


    --------------------
        
    21 июля 2014 10:31
    #11 Написал: Moskit

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    И ни слова о самом важном - насколько хватает пара для работы в темное время суток? В данной статье речь об эффективности, но не о стабильности. Мне кажется обсуждать кпд солнечных станций вовсе не имеет смысла, тепло то даровое - от солнца. Важно только то, как они будут работать ночью.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.