בין מקורות האנרגיה הנקייה הידועים, אנרגיה סולארית היא ללא ספק האנרגיה המתחדשת שניתן לפתח ובעלת האנרגיה הגדולה ביותר
עתודות על פני כדור הארץ.כשזה מגיע לשימוש באנרגיה סולארית, תחילה תחשוב על ייצור חשמל פוטו-וולטאי.אחרי הכל, אנחנו יכולים
לראות מכוניות סולאריות, מטעני חשמל סולאריים ודברים אחרים בחיי היומיום שלנו.למעשה, יש דרך נוספת להשתמש באנרגיה סולארית, תרמית סולארית
ייצור חשמל.
הבינו אור וחום, זכרו אור וחום
ייצור חשמל פוטו-וולטאי וייצור חשמל פוטו-תרמי משתמשים כולם באנרגיה סולארית לייצור חשמל.ההבדל הוא זה
עקרון הניצול שונה.
אפקט פוטו-וולטאי הוא העיקרון הבסיסי של ייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי, ותאים סולאריים הם הספק להשלמת ההמרה
של אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית.תא סולארי הוא חומר מוליך למחצה המכיל צומת PN.צומת PN יכול לספוג אור שמש ו
ליצור שדה חשמלי בפנים.כאשר עומס מסוים מחובר משני צידי השדה החשמלי, ייווצר זרם על העומס.
כל התהליך הוא העיקרון הבסיסי של ייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי.
העיקרון של ייצור חשמל תרמי סולארי הוא לרכז את אור השמש לקולט השמש דרך הרפלקטור, להשתמש בשמש
אנרגיה כדי לחמם את מדיום העברת החום (נוזל או גז) בקולט, ולאחר מכן לחמם את המים ליצירת קיטור להנעה או ישירות להניע
הגנרטור לייצור חשמל.
בקצרה, ייצור חשמל תרמי סולארי מחולק לשלושה חלקים: חלק איסוף החום, שימוש באנרגיה סולארית לחימום הולכת החום
בינוני, ולבסוף הנעת המנוע לייצר כוח דרך המדיום להולכת חום.עבור כל קישור, יש דרכים שונות לעשות זאת
לנסות מדעית ליצור את העיצוב האופטימלי.לדוגמה, ישנם בעיקר ארבעה סוגים של קישורים לאיסוף חום: סוג חריץ, סוג מגדל, צלחת
סוג וסוג נפל;בדרך כלל, מים, שמן מינרלי או מלח מותך משמשים כמדיום עבודה להולכת חום;לבסוף, כוח יכול להיות
נוצר באמצעות מחזור קיטור Rankine, מחזור CO2 בריטון או מנוע סטירלינג.
אז איך פועל ייצור חשמל תרמי סולארי?נשתמש בפרויקט הדגמה שהופעל כדי להסביר בפירוט.
ראשית, תחנת הכוח הסולארית מורכבת מהליוסטטים.ההליוסטט נשלט על ידי המחשב ומסתובב עם השמש.זה יכול לשקף את אור השמש של
היום לנקודה המרכזית.ההליוסטט מכסה שטח קטן, ניתן למקם בנפרד ויכול להתאים לשטח ללא בסיס עמוק.
תחנת הכוח כוללת מאות הליוסטטים, הניתנים לחיבור זה לזה באמצעות WIFI לשיפור היעילות, ריכוז אור השמש
השתקפות על מחליף חום גדול הנקרא מקלט בראש המגדל.
במקלט, נוזל המלח המותך יכול לספוג את החום שנצבר באור השמש כאן דרך הדופן החיצונית של הצינור.בטכנולוגיה זו,
ניתן לחמם מלח מותך מ-500 מעלות פרנהייט ליותר מ-1000 מעלות פרנהייט.מלח מותך הוא אמצעי סופג חום אידיאלי
מכיוון שהוא יכול לשמור על טווח טמפרטורות עבודה רחב במצב מותך, מה שמאפשר למערכת להשיג אנרגיה מצוינת ובטוחה
ספיגה ואחסון בתנאי לחץ נמוך.
לאחר מעבר דרך בולם החום, המלח המותך זורם כלפי מטה לאורך הצינורות במגדל ואז נכנס למיכל אגירת החום.
לאחר מכן, האנרגיה מאוחסנת בצורה של מלח מותך בטמפרטורה גבוהה לשימוש חירום.היתרון של טכנולוגיה זו הוא הנוזל
מלח מותך יכול לא רק לאסוף אנרגיה, אלא גם להפריד בין איסוף אנרגיה לייצור חשמל.
כאשר יש צורך בחשמל במהלך היום או בלילה, המים ומלח מותך בטמפרטורה גבוהה במיכל המים זורמים בהתאמה לתוך
מחולל קיטור ליצירת קיטור.
ברגע שהמלח המותך משמש ליצירת קיטור, המלח המותך המקורר מקורר בחזרה למיכל האגירה דרך הצינור, ואז זורם בחזרה אל
בולם החום שוב, והוא מחומם מחדש ככל שהתהליך ממשיך.
לאחר הנעת הטורבינה, הקיטור יתעבה ויוחזר למיכל אגירת המים, שיחזור למחולל הקיטור במידת הצורך.
קיטור מחומם-על איכותי כזה מניע את טורבינת הקיטור לפעול ביעילות הגבוהה ביותר, כדי ליצור אמין ורציף
כוח במהלך שיא הספק.תהליך ייצור הקיטור דומה לזה שבתחנות כוח תרמיות או גרעיניות קונבנציונליות,
עם ההבדל שהוא מתחדש לחלוטין ואין בו אפס פסולת ופליטות מזיקות.גם אחרי רדת החשיכה, תחנת הכוח עדיין יכולה לספק
כוח אמין מאנרגיה סולארית מתחדשת לפי דרישה.
האמור לעיל הוא כל תהליך הפעולה של קבוצת מערכות ייצור חשמל תרמיות סולאריות.האם יש לך הבנה עמוקה יותר של השמש
ייצור חשמל תרמי?
אז זה גם ייצור חשמל סולארי.מדוע ייצור אנרגיה תרמית סולארית תמיד "לא ידוע"?לייצור חשמל תרמי סולארית יש משהו מסוים
ערך חקר בקהילה המדעית.מדוע אין בו שימוש נרחב בחיי היומיום האנושיים?
ייצור חשמל פוטותרמי לעומת ייצור חשמל פוטו-וולטאי, מה עדיף?
הניצול של אותו סוג של אנרגיה יצר זיקה שונה, שאינה ניתנת להפרדה מהיתרונות והחסרונות של השמש
ייצור חשמל תרמי וייצור חשמל פוטו-וולטאי.
מנקודת המבט של איסוף חום, ייצור חשמל תרמי סולארי דורש שטח יישום גבוה יותר מאשר ייצור חשמל פוטו-וולטאי.
ייצור חשמל פוטותרמי, כשמו כן הוא, לוקח חום כסטנדרט ודורש הקרנת טמפרטורה גבוהה, בעוד פוטו-וולטאית
לייצור חשמל אין בדרך כלל דרישות כה גבוהות לחום.עוצמת קרינת השמש במקום בו אנו חיים לא מספיקה
הקמת תחנות כוח תרמיות סולאריות.לכן, בחיי היומיום שלנו, איננו מכירים את ייצור האנרגיה התרמית הסולארית.
בהתחשב בהיבט של מדיום הולכת חום, המלח המותך וחומרים אחרים המשמשים לייצור חשמל פוטותרמי הם
עדיפים על העלות הגבוהה ותאים פוטו-וולטאיים נמוכים בשל העלות הנמוכה, הערך הגבוה והניצול בר-קיימא שלהם.לכן, האנרגיה
קיבולת האחסון של ייצור חשמל פוטו-תרמית גבוהה בהרבה מזו של ייצור חשמל פוטו-וולטאי.יחד עם זאת, בשל ה
אפקט אגירת אנרגיה טוב, ייצור חשמל תרמי סולארי יושפע פחות מפגעי מזג האוויר וגורמים סביבתיים כאשר הוא מחובר אליו
הרשת, והתגובה שלה לתנודות עומס הרשת תהיה נמוכה.לכן, במונחים של תזמון ייצור חשמל, אנרגיה תרמית סולארית
ייצור עדיף על ייצור חשמל פוטו-וולטאי.
בהתחשב מהקשר של הולכת חום המניע ייצור כוח של מנוע בינוני, ייצור חשמל פוטו-וולטאי דורש רק
המרה פוטו-אלקטרית, בעוד שיצירת חשמל פוטו-תרמית דורשת המרה פוטו-טרמית לאחר המרה פוטו-אלקטרית, כך שהיא יכולה
ניתן לראות כי השלבים של ייצור חשמל פוטותרמית מורכבים יותר.
עם זאת, ניתן ליישם קישור אחד נוסף של ייצור חשמל תרמי סולארי על היבטים אחרים.לדוגמה, החום שנוצר על ידי השמש
ייצור חשמל תרמי יכול להפחית את מליחות מי הים, להתפל מי ים, ויכול לשמש גם בייצור תעשייתי.זֶה
מראה כי ייצור חשמל פוטותרמי נמצא בשימוש נרחב יותר מאשר ייצור חשמל פוטו-וולטאי.
אך יחד עם זאת, ככל שהקישור מנוסה יותר, כך הדרישות לשליטה במדע וטכנולוגיה יהיו גבוהות יותר, והן
קשה יותר יהיה ליישם אותו בתחום ההנדסי בפועל.ייצור חשמל פוטו-תרמי קשה יותר מאשר פוטו-וולטאי
ייצור חשמל, והמחקר והפיתוח של סין של ייצור חשמל פוטותרמי מתחיל מאוחר יותר מאשר חשמל פוטו-וולטאי
דוֹר.לכן, הטכנולוגיה של ייצור חשמל פוטותרמית עדיין משתכללת.
אנרגיה סולארית היא דרך יעילה מאוד לפתור את הבעיות הנוכחיות של אנרגיה, משאבים וסביבה.מאז אנרגיה סולארית נמצאה
להיות בשימוש, תופעת המחסור באנרגיה הוקלה במידה מסוימת.היתרונות והמאפיינים של אנרגיה סולארית
להפוך אותו לבלתי ניתן להחלפה בשדות אנרגיה רבים.
כשתי דרכים עיקריות לשימוש באנרגיה סולארית, טכנולוגיית ייצור חשמל תרמית סולארית וטכנולוגיית ייצור חשמל פוטו-וולטאית סולארית
יש להם יתרונות ותחומי יישום שונים, ויש להם יתרונות משלהם ואפשרויות פיתוח משלהם.איפה ייצור חשמל סולארי
מתפתח היטב, צריכה להיות מערכת ייצור חשמל תרמית סולארית ומערכת ייצור חשמל פוטו-וולטאית.בטווח הארוך
לרוץ, השניים משלימים.
למרות שטכנולוגיית ייצור החשמל התרמית הסולארית אינה מוכרת היטב מסיבות מסוימות, היא בחירה טובה יותר יחסית מבחינת עלות,
צריכת אנרגיה, היקף יישום ומצב אחסון.יש לנו סיבה להאמין שיום אחד, גם ייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי
טכנולוגיה וטכנולוגיית ייצור חשמל תרמית סולארית יהפכו לעמוד של פיתוח בר קיימא, מתואם ויציב של
מדע האדם וטכנולוגיה.
זמן פרסום: נובמבר-08-2022