Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi - Concentrated solar power
Konsantre güneş enerjisi (aynı zamanda güneş enerjisi konsantre , termal güneş konsantre edildi ve CSP ) sistemleri oluşturmak güneş enerjisi güneş ışığına ya da geniş bir alana konsantre aynası ya da lensler kullanılarak Güneş termal enerjisi küçük alanı üzerine. Elektrik konsantre ışık bir tahrik ısı dönüştürüldüğünde üretilen ısı motoru (genellikle bir buhar türbini , bir elektrik bağlı olan) güç jeneratörü veya güçler bir termokimyasal reaksiyonu (2013 deney).
CSP, 2017 itibariyle 2005 yılında kadar 354 MW, 2016 yılında 4815 MW dünyanın toplam kurulu kapasitesi vardı İspanya CSP bu ülkeyi dünya lideri konumuna, 2300 MW seviyesinde, dünya kapasitesinin neredeyse yarısını oluşturmuştur. Amerika Birleşik Devletleri 1740 MW ile takip eder. Faiz ayrıca Kuzey Afrika ve Ortadoğu'da, hem de içinde dikkate değer Hindistan ve Çin. Küresel pazar bir noktada CSP bitkilerin% 90'ı silindir-parabolik bitkiler, hakim olmuştur. Dünyanın en büyük CSP projeleri olan Ivanpah Güneş Enerjisi Santrali (güneş enerjisi kule teknolojisini kullanır) Amerika Birleşik Devletleri ve içinde (392 MW) Mojave Güneş Projesi (parabolik olukları kullanır) ABD'de (354 MW).
Çoğu durumda, CSP teknolojileri şu anda fiyat konusunda rekabet edemez fotovoltaik nedeniyle düşen fiyatlar ve çok daha küçük işletme maliyetlerine son yıllarda büyük artış gösteren güneş panelleri. CSP genellikle büyük miktarda ihtiyacı direkt güneş radyasyonu ve bunun enerji üretimi bulut örtüsü ile önemli ölçüde düşer. Bu dağınık radyasyondan da elektrik üretebilir Fotovoltaik ile zıttır.
Bununla birlikte, PV üzerinde CSP avantajı, termal bir teknoloji olarak, geleneksel bir termik blok çalışan bir CSP bitki gerekli olduğu zaman elektrik üretmek için devam bu bitkilerin sağlar, erimiş tuzlar güneş enerjisi ısı depolamak olmasıdır, gündüz veya gece olsun. Bu CSP bir hale getirir , yük dağıtımına güneş şekli. Zaten gibi PV, yüksek penetrasyon olduğu yerde bu yerlerde özellikle değerlidir California'da bir akşam pik günbatımında aşağı PV rampalar olarak şiddetlenir ediliyor çünkü.
CSP elektrikten dışındaki kullanımları vardır. Araştırmacılar giderek gelecekte enerjinin güneş tam taşınabilir form yaratmak, güneş yakıtların üretimi için güneş termik reaktörleri araştırmaktadır. termokimyası hiç karbon emisyonları ile güneş enerjisinden hidrojen (H2) oluşturmak için, H2O molekülleri parçalanmak için bu araştırmacılar, bir katalizör olarak CSP güneş ısıyı kullanır. H2O ve CO2, örneğin, diğer çok kullanılan hidrokarbonlar hem bölme ile, jet yakıtı, ticari uçaklar uçmak için kullanılan, aynı zamanda güneş enerjisi ile yerine fosil yakıtlardan oluşturulabilir.
2017 yılında CSP güneş elektrik santrallerinin dünya çapında kurulu gücü% 2'den azını temsil etti. Ancak, son yıllarda CSP bitkilerin düşen fiyatları bile gibi deniz seviyesinde yüksek nem ve tozlu atmosferde fosil ve nükleer yakıt kullanan diğer baz yük santralleri ile bu teknoloji rekabetçi yapıyoruz Birleşik Arap Emirlikleri . Son derece kuru baz yük CSP tarife Atacama bölgesi arasında Şili aşağıdaki ulaştı 2017 arttırma 5.0 / kWh ¢.
içindekiler
- 1 Tarihçe
- 2 Güncel teknoloji
- 3 solar ısıtma geliştirilmiş yağ geri kazanımı
- 4 termal enerji depolama CSP
- 5 dünya çapında Dağıtım
- 6 Verimliliği
- 7 Maliyetler
- 8 Teşvikler
- 9 Gelecek
- 10 yaban üzerindeki etkisi
- 11 Ayrıca bakınız
- 12 Kaynaklar
- 13 Dış bağlantılar
Tarihçe
Bir efsane o vardır Arşimet işgalci Roma filosu üzerinde güneş ışığı konsantre ve onları kovmak için bir "yanma bardak" kullanılmış Syracuse . 1973 yılında bir Yunan bilim adamı Dr. Ioannis Sakkas, Arşimet gerçekten 212 yılında Roma filosunu yok olup olamayacağını merak, her güneş ışınlarının yakalamak ve bir katran onları yönlendirmek için uçlu bir dikdörtgen ayna tutan, yaklaşık 60 Yunan denizcileri dizilmiş -covered kontrplak siluet uzaklıkta 49 m (160 ft). Gemi birkaç dakika sonra alev aldı; Ancak tarihçiler Arşimet hikaye şüphe etmeye devam edin.
1866 yılında Auguste Mouchout ilk güneş buhar motoru için buhar producе bir parabolik yalak kullandı. Bir güneş kolektörü için ilk patenti aşağıdaki Yıllar içinde 1886 yılında Cenova, İtalya'da İtalyan Alessandro Battaglia ile elde edilmiş gibi invеntors John Ericsson ve Frank Shuman sulama, refrigеration ve locomоtion için güneş enerjili dеvices konsantre geliştirdi. 1913 yılında Shuman 55 HP parabolik bitmiş güneş enerjisi sulama için Maadi, Mısır'da istasyonu. Bir ayna çanağı kullanılarak ilk güneş enerjisi sistemi tarafından yaptırılmıştır Dr. RH Goddard zaten iyi sıvı yakıtlı roketler üzerinde araştırmalarıyla tanınan ve o önceki tüm engelleri ele edildiğini iddia ettiği 1929 yılında yazdığı bir makalede edildi.
Profesör Giovanni Francia (1911-1980) Bu bitki bir güneş alıcısıyla bugünün güç kulesi tesislerinin mimarisi vardı tasarlanmış ve 1968'de Cenova yakınlarında, Sant'Ilario faaliyete giren ilk konsantre-güneş santrali, İtalya inşa güneş kolektörlerinin bir alanın merkezi. Bitki 100 bar aşırı ısıtılmış buhar ve 500 ° C ile 1 MW üretebilmiştir. 10 MW Güneş bir güç kule 1981 Southern Kaliforniya'da geliştirilmiştir Güneş One dönüştürüldü, iki Güneş bu 1999 parabolik oluk teknolojisi hizmetten kadar alıcı sıvı ve bir saklama ortamı olarak çalışan olarak erimiş tuz kullanmak, 1995 yakın bir Güneş Enerjisi Yaratma Sistemleri 1984 yılında başlamış (SEGS), daha çalışılabilir oldu. 354 MW SEGS 2014 yılına kadar dünyanın en büyük güneş enerji santrali oldu.
Zaman SEGS 2006 yılına kadar tamamlandığı zamanı yok ticari konsantre güneş 1990 inşa edildi Kompakt doğrusal Fresnel reflektör Avustralya'da Liddell Güç İstasyonunda sistem inşa edildi. 5 MW olmasına rağmen az sayıda diğer bitkiler bu tasarım ile inşa edildi Kimberlina Güneş Termal Enerji Santrali 2009 yılında açılmıştır.
2007 yılında 75MW Nevada Solar One, bir oluk tasarımı ve SEGS yana ilk büyük tesisini inşa edilmiştir. 2009 ve 2013 yılları arasında, İspanya 50 MW'lık bloklar halinde standardize 40 parabolik oluk sistemleri, inşa ettiler.
Nedeniyle Güneş Two adı verilen ticari bir enerji santralinin, başarısına Güneş Tres Power Tower 2011 yılında İspanya'da inşa edilmiş, daha sonra Gemasolar THERMOSOLAR Tesisi değiştirildi. Gemasolar sonuçları türünün daha bitkiler için yolu açtı. Ivanpah Güneş Enerjisi Santrali her sabah suyun ısıtılmasında doğal gaz kullanılarak, aynı anda ancak ısı depolama olmadan inşa edilmiştir.
En konsantre güneş enerjisi santralleri parabolik oluk tasarımı, yerine güç kulesini veya Fresnel sistemleri kullanır. Ayrıca gibi parabolik oluk sistemlerinin varyasyonları olmuştur entegre güneş kombine çevrim (ISCC) olukları ve geleneksel fosil yakıt ısı sistemlerini birleştirir.
CSP aslen Fotovoltaik rakip olarak tedavi edildi ve Güneş İki termal depolama birkaç saat dahil rağmen Ivanpah, enerji depolama olmadan inşa edilmiştir. 2015'e kadar, fotovoltaik tesisler için fiyatları düşmüştü ve PV ticari güç için satıyordu 1 / 3'e yakın CSP sözleşmelerin. Bununla birlikte, artan CSP CSP bir güneş enerjisi yük dağıtımına bir şekilde yapma ısı enerjisi depolama 3 ila 12 saat, ile teklif ediliyordu. Böyle olunca giderek esnek, yük dağıtımına güç için pillerle doğalgaz ve PV ile rekabet olarak görülüyor.
Güncel teknoloji
CSP elektrik üretmek için kullanılır (bazen genellikle aracılığıyla oluşturulan güneş termoelektrik denilen buhar ). Konsantre-güneş teknoloji sistemlerini kullanıyor aynalar veya mercekler ile izleme küçük bir alanda üzerine güneş ışığı geniş bir alana odaklanmak sistemleri. Konsantre ışık daha sonra ısı olarak ya da geleneksel bir için bir ısı kaynağı olarak kullanılan enerji santrali (güneş termoelektrik). CSP sistemlerinde kullanılan güneş konsantreler genellikle, aynı zamanda, olduğu gibi endüstriyel işlem ısıtma veya soğutma sağlamak için kullanılabilir güneş klima .
Konsantre teknolojileri dört optik tür, yani mevcut parabolik oluk , çanak , doğrusal Fresnel reflektörü konsantre ve güneş enerjisi kulesi . Parabolik oluk ve lineer Fresnel reflektörler konsantre doğrusal odak kollektör tipleri olarak sınıflandırılır. Bulaşık ve nokta odak türü itibarıyla güneş kulesi. Doğrusal odak kollektörleri (boyunca 50 güneşi ve) orta konsantrasyon elde etmek ve nokta odak toplayıcılar yüksek konsantrasyonda (500 sun) etkenler sağlarlar. Her ne kadar basit, bu güneş konsantratörler oldukça uzak teorik maksimum konsantrasyon gelmektedir. Örneğin, parabolik oluk konsantrasyonu veren 1 / 3 tasarımı için teorik maksimum açı kabulü sistem için aynı genel toleranslarının, yani. Teorik maksimum Yaklaşıyor dayalı daha ayrıntılı konsantrasyon aletleri kullanılarak elde edilebilir nonimaging optikler .
Kiymetlendirme Farklı tipte onlar güneşi izlemek ve ışık odak o farklar nedeniyle farklı pik sıcaklıkları ve buna bağlı değişen termodinamik verimliliği, üretirler. CSP teknolojisinde yeni yenilikleri daha uygun maliyetli hale sistemlerini yol açıyor.
parabolik oluk
Bir parabolik reflektör odak çizgisi boyunca yer alan bir alıcı üzerine ışık konsantreleri doğrusal parabolik yansıtıcı oluşur. Alıcı parabolik aynanın orta üzerinde konumlanmıştır ve bir çalışma sıvısı ile dolu bir borudur. Reflektör tek eksende takip ederek gündüz saatlerinde güneşi takip eder. Bir çalışma akışkanı (örneğin, erimiş tuz bu alıcı akar ve daha sonra bir güç üretim sistemi için bir ısı kaynağı olarak kullanıldığı gibi) 150-350 ° C (302-662 ° F) ısıtılır. Çukur sistemleri en gelişmiş CSP teknolojidir. Güneş Enerjisi Üretim Sistemleri (SEGS) Kaliforniya, dünyanın ilk ticari parabolik oluk tesisleri, Acciona en bitkiler Nevada Solar One yakınında Boulder City, Nevada ve Andasol , Avrupa'nın ilk ticari parabolik oluk bitki ile birlikte temsilcisi Plataforma Solar de Almeria 'ın içinde SSPS-DCS testi tesisleri İspanya .
Güneş enerjisi kulesi
Bir güneş enerjisi kule çift eksenli izleme reflektör (bir dizi oluşur heliostat bir kulenin tepesinde bir merkezi alıcı, gün ışığından konsantre); Alıcı su-buharı veya oluşabilir bir ısı aktarma sıvısını içermektedir eriyik tuz . Optik bir güneş enerjisi kulesi dairesel Fresnel reflektör aynıdır. Alıcıda çalışma sıvısı 500-1000 ° C (773-1,273 K veya 932-1,832 ° C) ısıtılır ve daha sonra bir güç üretim veya enerji depolama sistemi için bir ısı kaynağı olarak kullanılmaktadır. Güneş kulenin bir avantajı reflektörler yerine bütün kulenin ayarlanabilir olduğunu. Güç-kule geliştirme oluk sistemlerden daha az gelişmiş, ama daha yüksek verim ve daha iyi enerji depolama kapasitesi sunuyor.
Güneş İki yılında Daggett , Kaliforniya ve CESA-1'de Plataforma Solar de Almeria Almeria, İspanya, en iyi temsil eden gösteri bitkilerdir. Planta Güneş 10 yılında (PS10) Sanlucar la Mayor , İspanya, dünyada ilk ticari yarar ölçekli güneş enerjisi kule. 377 MW Ivanpah Güneş Enerjisi Santrali bulunan Mojave Çölü , dünyanın en büyük CSP tesisi ve üç enerji kuleleri kullanır. Ivanpah güneş yollarla gelen enerjisinin sadece 0,652 TWh (% 63) ve Doğal Gaz yakarak oluşturulan diğer 0.388 TWh (% 37) oluşturdu.
Kapalı oluk
Tasarımı sera benzeri serada içinde güneş termal sistemini kapsüller. Sera olumsuz güvenilirlik ve güneş termal sistemin verimini etkileyebilir elemanları dayanacak şekilde korunan bir ortam oluşturur. Hafif kavisli güneş yansıtma aynası telleri ile serada bir tavandan asılır. Bir tek eksenli takip sistemi Gün ışığından maksimum miktarda almak için aynalar konumlandırır. Aynalar güneş ışığını ve aynı zamanda, cam sera taşıyıcıyı sabit çelik boru, bir ağ üzerinde odaklanır. Su yoğun güneş ışını uygulandığında buhar üretmek için kaynatılır boru uzunluğu boyunca gerçekleştirilir. Rüzgardan aynası barınma daha yüksek sıcaklıklar elde etmesini sağlar ve ayna üzerinde toz birikmesini önler.
GlassPoint Güneş , Kapalı Çukur tasarımını oluşturdu şirket, teknoloji için ısıyı üretebilir devletler Enhanced Oil Recovery arasında 10 $ ve diğer geleneksel güneş termal teknolojiler için 12 $ ile karşılaştırıldığında güneşli bölgelerde milyon İngiliz ısı birimi başına yaklaşık 5 $ için (EOR).
Fresnel reflektörler
Fresnel reflektörler çalışma sıvısı pompalandığı üzerinden boruların üzerine güneş ışığı konsantre çok sayıda ince, düz ayna şeritleri yapılmıştır. Düz aynalar böylece mevcut güneş ışığına daha yakalayan bir parabolik yansıtıcı daha uzayın aynı miktarda daha fazla yansıtıcı yüzey sağlar ve onlar parabolik reflektör çok daha ucuzdur. Fresnel reflektörler çeşitli boyut CSP kullanılabilir.
Fresnel reflektörler bazen diğer yöntemlere göre daha kötü çıkışlı bir teknoloji olarak kabul edilmektedir. Bu modelin maliyet etkinliği bazı yüksek çıktı değerlendirmesi ile bu yerine başkalarını kullanmak neden olur. Işın İzleme yetenekleriyle Fresnel Reflektörler bazıları yeni modeller test edilmeye başlanmıştır ve başlangıçta standart sürüme göre daha yüksek çıktı vermek üzere kanıtlamıştır.
Bulaşık Stirling
Bir bulaşık Stirling veya bulaşık motor sistemi tek başına oluşur parabolik yansıtıcının reflektörün odak noktasında yer alan bir alıcı üzerine ışık yoğunlaşmaktadır. Reflektör iki eksende güneşi takip eder. Alıcıda çalışma sıvısı 250-700 ° C (482-1,292 ° C) kadar ısıtıldı ve daha sonra, bir tarafından kullanılan Stirling motor gücü üretmek için. Parabolik-çanak sistemleri, ve modüler doğası (% 31 ve% 32 arasında) ölçeklenebilirlik güneş için elektrik verimliliği yüksek tedarik eder. Stirling Energy Systems (SES), Birleşik Güneş Sistemleri (USS) ve Bilim Uygulamaları Uluslararası Şirketi (SAIC) yemekleri de UNLV ve Avustralya Ulusal Üniversitesi 'nin Büyük Bulaşık içinde Canberra , Avustralya bu teknolojinin temsilidir. Elektrik verimliliği güneş için bir dünya rekoru de SES yemekleri tarafından 31,25% olarak belirlendi Ulusal Solar Termal Testi Tesisi 31 Ocak 2008'de, soğuk, parlak gününde New Mexico'da (NSTTF). Onun geliştirici göre Ripasso Enerji 2015 yılında, İsveçli firma, kendi Bulaşık Sterling sistemi test ediliyor Kalahari Çölü Güney Afrika'da% 34 verim gösterdi. O satıldı kadar Maricopa SES kurulum, Phoenix dünyanın en büyük Stirling Bulaşık güç yüklemesi oldu Birleşik Güneş Sistemleri . Daha sonra, tesisatın daha büyük parçalar büyük enerji talebinin bir parçası olarak Çin'e taşındı.
Güneş termal geliştirilmiş petrol
güneşten gelen ısı ağır petrol az viskoz ve pompalamak için daha kolay hale getirmek için kullanılan buhar sağlamak için kullanılabilir. Güneş enerjisi kulesi ve parabolik çukur hiçbir jeneratörler gereklidir bunu doğrudan kullanılan buhar sağlamak için kullanılabilir ve elektrik üretilir. Solar termik artan yağ geri kazanımı, aksi pompalamak için ekonomik olmaz çok kalın bir yağ olan petrol bölgelerini ömrünü uzatabilir.
Termal enerji depolama CSP
Depolama içeren bir CSP fabrikasında, güneş enerjisi, ilk izole tanklar içinde yüksek sıcaklıkta termal / ısıl enerji sağlayan saklanır erimiş tuzu ya da sentetik yağ ısıtmak için kullanılır. Daha sonra sıcak erimiş tuz (ya da yağ) buhar ile elektrik üretimi için buhar üretmek için bir buhar jeneratörüne kullanılan turbo jeneratör şartının. Gün ışığında kullanılabilir Böylece güneş enerjisi sadece sıra talep üzerine gece gündüz elektrik üretmek için kullanılan enerji santralinin aşağıdaki Yük veya güneş Peaker bitki. Termal depolama kapasitesi bir enerji üretim sonrası endikedir tabela kapasitesi . Farklı olarak güneş PV depolama olmadan veya CSP, güneş enerjisi depolama tesislerinden enerji üretimi olan yük dağıtımına kendi kendini idare kömür / gaz yakıtlı enerji santralleri benzer, ancak kirlilik olmadan.
Dünya çapında Dağıtım
|ülke||Genel Toplam||Katma|
|ispanya||2,300||0|
|Amerika Birleşik Devletleri||1738||0|
|Güney Afrika||300||100|
|Hindistan||225||0|
|Fas||180||0|
|Birleşik Arap Emirlikleri||100||0|
|Cezayir||25||0|
|Mısır||20||0|
|Avustralya||12||0|
|Çin||10||0|
|Tayland||5||0|
|Kaynak : REN21 Küresel Durum Raporu, 2017 ve 2018|
CSP ticari kurulumu ile ABD'de 1984 tarafından başlatılmış bitkilerin SEGS bitkiler. Geçen SEGS bitki 2005'e kadar 1991'den 1990 yılında tamamlanmıştır, hiçbir CSP santralleri dünyanın her yerinde inşa edildi. Küresel CSP kapasiteli 2004 ve 2013 yılları arasında neredeyse on kat artmış ve o yıllarda son beş sırasında yılda yüzde 50 ortalama olarak büyüdü yüklü. 2013 yılında dünya çapında kurulu gücü% 36 ya da yaklaşık 0.9 artmıştır gigawatt fazla 3,4 GW (GH). İspanya ve Amerika Birleşik Devletleri yüklü CSP ile ülke sayısı büyütürken, küresel liderler kalmıştır ama PV güneş, politika değişiklikleri ve küresel mali krizin fiyatındaki hızlı düşüş bu ülkelerde en çok gelişmeyi durdurdu. 2014 CSP için en iyi yıl oldu ama 2017 yılında yapım aşamasında çok sayıda büyük bitkiler ile yüksek güneş radyasyonu ile ülke ve bölgeyi gelişmekte yönünde kayda değer bir eğilim vardır 2016 yılında dünyada tamamlanmış sadece bir ana bitki ile hızlı bir düşüş izledi.
CSP da giderek daha ucuz rekabet ediyor fotovoltaik güneş enerjisi ile konsantratör fotovoltaik (GBM), sadece CSP gibi yüksek güneş güneşlenme bölgeleri için en uygun olan hızlı büyüyen teknoloji. Buna ek olarak, yeni bir güneş GBM / CSP hibrid sistem son önerilmiştir.
|Yıl||1984||1985||1989||1990||1991-2005||2006||2007||2008||2009||2010||2011||2012||2013||2014||2015||2016||2017|
|Kurulmuş||14||60||200||80||0||1||74||55||179||307||629||803||872||925||420||110||100|
|Kümülatif||14||74||274||354||354||355||429||484||663||969||1598||2553||3425||4335||4705||4815||4915|
|Kaynaklar : REN21 · CSP-world.com · IRENA|
verim
Dönüşüm verimliliği , bir güç jeneratörü tarafından elektrik enerjisine nihai dönüşüm aşamasını dikkate almadan - - mekanik işe güneş radyasyonunun bağlıdır termik radyasyon solar alıcı özellikleri ve ısı motoru (örneğin, buhar türbini) üzerinde. Güneş ışınlama ilk verimlilikle güneş alıcı tarafından ısıya dönüştürülür ve daha sonra ısı verimliliği ile ısı motoru tarafından işe dönüştüren kullanarak, Carnot prensibi . Sıcaklıkta bir ısı kaynağı temin eden bir güneş alıcısı için ve oda sıcaklığında bir ısı havuzu , aşağıdaki gibi, genel olarak dönüşüm verimliliği hesaplanabilir:
- ile
- ve
- Aynı zamanda tipik motorlarının Carnot verimlilikleri nedeniyle böyle hareketli parçaların ısı kaybı ve windage olarak zararlardan dolayı bu verimlilik sadece yaklaşık% 70'ini elde unutulmamalıdır.
- burada , , sırasıyla gelen olan güneş akı ve tozları emilir ve sistem güneş alıcısı kaybetti.
Bir güneş akı için (örneğin ) konsantre edilmiş bir verimle kez bir toplama alanı ile sistem güneş alıcıda bir emme kapasitesine :
- ,
- ,
Basitlik uğruna, tek kayıplar dolayısıyla tekrar ışınım alanı için, sadece radyatif olanlar (yüksek sıcaklıklar için adil varsayım) varsayabiliriz A ve yayma uygulayarak Stefan-Boltzmann yasası verimi:
(Mükemmel optik göz önüne alınarak, bu denklemleri basitleştirilmesi = 1), toplama ve alanlarının eşit ve maksimum emicilik ve salım tekrar ışınım ( = 1, = 1) daha sonra birinci denklemde ikame verir
Grafik genel verim alıcının sıcaklığı istikrarlı bir şekilde arttırmadığını gösterir. Isı motor gücünü (Carnot) daha yüksek bir sıcaklıkta bir artış göstermesine rağmen, alıcının etkinliği yok. Bu emmeyen enerji miktarı (Q, tersine, alıcının verimliliği azalmakta, kayıp ), sıcaklığın bir fonksiyonu olarak dördüncü kuvveti artmaktadır. Bu nedenle, maksimum ulaşılabilir sıcaklığı söz konusu değildir. Alıcı etkinliği boş (aşağıdaki şekilde mavi eğri) olduğu zaman, T max olduğu:
Bir sıcaklık T bulunmaktadır tercih etkinliği alıcı sıcaklığına verim türevi göre boş, yani zaman, en yüksek olduğu:
Sonuç olarak, bu şu denkleme götürür:
Bu denklemin çözülmesi sayısal bize güneş konsantrasyon oranına göre optimum işlem sıcaklığı elde edilmesini sağlar (aşağıda şekil üzerinde kırmızı bir eğri)
|C||500||1000||5000||10000||45000 (maks. Dünya için)|
|T max||1720||2050||3060||3640||5300|
|T opt||970||1100||1500||1720||2310|
kenara Teorik verimlilikleri, CSP gerçek dünyadaki deneyimi yukarıdaki analize dahil edilmemiştir pratik Carnot çevrimi kayıpları nedeniyle iyi bir kısmı öngörülen üretiminde% 25-% 60 açığı ortaya çıkarır.
Maliyetler
2017 itibariyle yeni CSP santrallerinin Şili, Avustralya ve Orta Doğu ve Kuzey Afrika Bölgesi (MENA) gibi bazı bölgelerde, fosil yakıtlarla ekonomik olarak rekabet vardır. En elektriğin maliyeti hesapladı Nathaniel Bullard, Bloomberg New Energy Finance bir güneş analisti Ivanpah Güneş Enerjisi Tesisi , proje 2009 yılında sözleşmeli ve Güney Kaliforniya'da 2014 yılında tamamlanan, fotovoltaik gücünden ve yaklaşık olarak aynı olduğunu daha düşük olurdu doğal gazdan örnek olarak gösterilebilir. Ancak, hızlı fiyat düşüş nedeniyle Fotovoltaik , Kasım 2011'de, Google, Google BrightSource üzerinde ABD $ 168 milyon yatırım yapmış projeler bunlar CSP daha fazla yatırım etmeyeceğini açıkladı. IRENA "Yenilenebilir Enerji Maliyet Analizi": Haziran 2012'de başlıklı bir dizi çalışma yayınlamıştır. CSP çalışma CSP bitkilerin hem bina ve operasyonun maliyetini göstermektedir. Maliyetleri azaltmak için beklenen, ama açıkça öğrenme eğrisinin oluşturulması için yeterli tesisat vardır edilir.
2012 yılına, yani varlık parabolik çukur 1.8 GW ile yüklü CSP 1.9 GW vardı. ABD Enerji Bakanlığı güncel listesi up yayınlamaktadır CSP santralleri bir sözleşme kapsamında Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL) de SolarPACES , CSP araştırmacılar ve endüstri uzmanlarından oluşan uluslararası ağını. 2017 itibariyle CSP 5 GW 2.3 GW de İspanya'da olduğu çoğu, küresel yüklü olduğu ve 1.3 GW de ABD.
2016 Şili müzayedesinde, SolarReserve 63 $ / MWh (teklif ¢ böyle LNG gaz türbinleri gibi diğer türleri ile yarışan, hiçbir Teşvikli 24 saat CSP güç için 6.3 / kWh). 2017 yılında her iki teklifleri ve imzalı sözleşmeler için fiyatları Ekim ayında 5 sent altında, Mayıs ayında kWh başına 9.4 sent% 50 oranında hızla düştü. Mayıs Dubai elektrik ve su (DEWA) teklifleri alınan kWh başına 9.4 cent . Ağustos ayında DEWA de Suudi Arabistan merkezli ACWA Gücü ile sözleşme imzaladı kWh başına 7.3 sent . Eylül ayında, SolarReserve sözleşme imzaladı Güney Avustralya'da akşam zirve tedarik doğalgaz üretiminin fiyatından daha düşük kWh başına 6,1 cent, en. Ekim 2017 yılında kWh başına 5 cent 2017 Şili Açık Artırma içine SolarReserve teklifi.
Kasım 2017 itibariyle MENA Bölgesinde fiyatlar (Ortadoğu ve Kuzey Afrika) göre 7 kWh başına sent veya daha düşük olan ACWA Güç . Sermaye maliyetleri son beş yılda% 50 oranında düştü.
Teşvikler
ispanya
(. Sanat 2 RD 661/2007) sistemi kapasitesi aşağıdaki sınırları aşmadığı takdirde 2012 yılına kadar güneş termik elektrik üretim, yem tarife ödemeler için başlangıçta uygun olduğu:
- güneş termik sistemler için 500 MW: önce 29 Eylül 2008 sistemlerin sicil kayıdı Sistemler.
- 29 Eylül 2008 sonra tescil Sistemleri (PV için).
Farklı sistem tipleri için kapasite limitleri uygulama koşullarını gözden her çeyrek (m. 5 RD 1578/2008, Ek III RD 1578/2008) sırasında yeniden tanımlanır. Bir uygulama süresinin sonuna öncesinde her sistem türü için belirtilen piyasa kapakları Sanayi, Turizm ve Ticaret (sanat. 5 RD 1578/2008) Bakanlığı internet sitesinde yayınlanır.
Ocak 2012'den bu yana 27, İspanya yem-in-tarife için yeni projeler kabul durdurdu. Şu anda kabul Projeler yem-in-tarifeleri üzerinde% 6 vergi etkin bir beslemeyi-in-tarife azaltarak kabul edilmiştir dışında etkilenmez.
Avustralya
Yenilenebilir Enerji Elektrik Yasası 2000 altında operasyonda Büyük ölçekli Yenilenebilir Enerji Hedefi (LRET) kapsamında federal düzeyde, anda, akredite RET santrallerinden büyük ölçekli güneş termik elektrik üretim (LGCs büyük ölçekli üretim sertifikalarını oluşturmak hakkına sahip olabilir ). Bu sertifikalar sonra satılan ve bu ticareti yapılamayan sertifikaları plan çerçevesinde yükümlülüklerini yerine yükümlü kişiler (genellikle elektrik perakendeciler) transfer edilebilir. Bu mevzuat teknolojiden bağımsız sürdürdüğü operasyonda olduğu gibi Ancak, oldukça güneş termal ve CSP daha böyle büyük ölçekli karada rüzgar gibi kuşaktan, daha düşük levelised maliyetle daha yerleşik RE teknolojileri lehine eğilimindedir. Devlet düzeyinde, yenilenebilir enerji besleme yasalar tipik kWp maksimum üretim kapasitesi ile kaplı ve yalnızca güneş PV (fotovoltaik) kuşağa sadece açık olan mikro ve orta ölçekli üretimi ve örneklerde, bir dizi açıktır. Bu daha büyük ölçekli CSP projeleri Devlet ve Bölge yargı birçoğunda yem olarak teşvikler için ödemeye uygun olmaz anlamına gelir.
gelecek
Tarafından yapılan bir çalışmada Greenpeace , Avrupa Güneş Termal Elektrik Birliği ve Uluslararası Enerji Ajansı 'nın SolarPACES grubuna konsantre güneş enerjisi potansiyelini ve geleceğini araştırdı. Çalışma konsantre güneş enerjisi söz konusu zaman aralığında € 92500000000 dünya çapında yatırım artışı € 2 milyar dan olurdu 2050 yılına kadar dünyanın enerji ihtiyacının% 25'e varan hesaba ortaya koydu. İspanya eserlerinde 50'den fazla hükümet onaylı projelerle konsantre güneş enerjisi teknolojisinde lider konumdadır. Aynı zamanda, daha dünya çapında enerji teknolojinin payını arttırarak, kendi teknolojisini ihraç ediyor. Teknoloji yüksek alanlarında en iyi şekilde çalışır Çünkü