Солнечная электростанция

Солнечная электростанция, сонячний клуб — инженерное сооружение, преобразующее ясную радиацию в электрическую энергию. Методы реформирования солнечной радиации разны и зависят от конструкции электростанции.

Все ясные электростанции (СЭС) подразделяют на несколько типов:

СЭС башенного типа
СЭС тарельчатого типа
СЭС, использующие фотоэлектрические модули (фотобатареи)
СЭС, использующие параболические концентраторы
Комбинированные СЭС
Аэростатные ясные электростанции
Солнечно-вакуумные электростанции

СЭС башенного типа

Данные электростанции основаны на тезисе приобретения водяного пара с применением солнечной радиации. В центре станции стоит башня высотой от 18 до 24 метров (в зависимости от мощности и некоторых других параметров высота может быть огромнее либо поменьше), на вершине которой находится резервуар с водой. Данный резервуар покрашен в чёрный цвет для поглощения теплового и видимого излучения. Также в этой башне находится насосная группа, доставляющая воду в резервуар от турбогенератора, тот, что находится вне башни. По кругу от башни на некотором расстоянии располагаются гелиостаты.

Гелиостат — зеркало площадью в несколько квадратных метров, закреплённое на опоре и подключённое к всеобщей системе позиционирования. То есть, в зависимости от расположения солнца, зеркало будет менять свою ориентацию в пространстве. Основная и самая сложная задача — это позиционирование всех зеркал станции так, дабы в всякий момент времени все отраженные лучи от них попали на резервуар. В ясную ясную погоду температура в резервуаре может добиваться 700 C0. Такие температурные параметры применяются на большинстве традиционных тепловых электростанций, следственно для приобретения энергии применяются типовые турбины. Реально на станциях такого типа дозволено получить относительно крупной КПД (около 20 %) и высокие мощности.

СЭС тарельчатого типа
Данный тип СЭС использует правило приобретения электроэнергии, схожий с таковым у башенных СЭС, но есть различия в конструкции самой станции. Станция состоит из отдельных модулей. Модуль состоит из опоры, на которую крепится ферменная конструкция приемника и отражателя. Приёмник размещен приблизительно в области концентрации отраженного ясного света. Отражатель состоит из зеркал в форме, напоминающей тарелки (отсель наименование), радиально расположенных на ферме. Диаметры этих зеркал достигают 2 метров, а число зеркал — нескольких десятков (в зависимости от мощности модуля). Такие станции могут состоять как из одного модуля (самостоятельные), так и из нескольких десятков (работа параллельно с сетью).

СЭС, использующие фотоэлектрические модули

СЭС этого типа в реальное время дюже распространены, так как в всеобщем случае СЭС состоит из большого числа отдельных модулей (фотобатарей) разной мощности и выходных параметров. Данные СЭС обширно используются для энергообеспечения как мелких, так и больших объектов (частные коттеджи, пансионаты, санатории, индустриальные здания и т. д.). Устанавливаться фотобатареи могут фактически повсеместно, начиная от кровли и фасада здания и заканчивая намеренно выделенными территориями. Установленные мощности тоже колеблются в широком диапазоне, начиная от снабжения отдельных насосов, заканчивая электроснабжением городов.

СЭС, использующие параболоцилиндрические концентраторы
Принцип работы данных СЭС заключается в нагревании теплоносителя до параметров, пригодных к применению в турбогенераторе.

Конструкция СЭС: на ферменной конструкции устанавливается параболоцилиндрическое зеркало крупной длины, а в фокусе параболы устанавливается трубка, по которой течет теплоноситель. Пройдя каждый путь, теплоноситель разогревается и в теплообменных агрегатах отдаёт теплоту воде, которая превращается в пар и поступает на турбогенератор.

СЭС, использующие мотор Стирлинга
Представляют собой СЭС с параболическими концентраторами, у которых в фокусе установлен мотор Стирлинга. Существуют конструкции моторов Стирлинга, которые непринужденно преобразуют колебания поршня в электрическую энергию, без применения кривошипно-шатунного механизма. Это разрешает достичь высокой результативности реформирования энергии. Результативность таких электростанций достигает 31,25 %. В качестве рабочего тела применяется водород либо гелий.

Аэростатные СЭС
Аэростатные ясные станции (СЭС) бывают 2 типов: 1-й — ясные элементы располагаются на поверхности аэростата. При этом КПД не превышает КПД ясных батарей и составляет около 15 % (в пределе может добиваться 40 %). В конструкции второго типа в качестве рефлектора применяется параболическая, вогнутая давлением газа, металлизированная пленка, которая служит для концентрации ясной энергии. Стоимость квадратного метра которой мала в сопоставлении с ясными батареями и всякими отражающими поверхностями.