Сезонне акумулювання тепла

Є й такі установки, що дозволяють взимку використовувати тепло, накопичене влітку сонячними колекторами і збережене з допомогою великих акумулюючих баків (сезонне акумулювання). Сховище тепла необхідно дуже добре ізолювати. Щоб звичайний домашній бак-накопичувач зберіг більшу частину тепла за останні півроку, його довелося б обгорнути в шар ізоляції завтовшки 4 метри. Тому вигідно робити обсяг накопичувальної ємності дуже великих. Через це знижується ставлення площі поверхні обсягу.

Великі сонячні установки центрального опалення використовують у Данії, Швеції, Швейцарії, Німеччині й США. Сонячні модулі встановлюють безпосередньо в землі. Без сховища така сонячна опалювальна установка може покрити майже 5% річної потреби в теплі, оскільки установка має виробляти більше, ніж мінімум споживаного тепла, включаючи втрати у районній системі опалення (до 20% під час передачі). Якщо є зберігання денного тепла у нічний час, то сонячна опалювальна установка може покривати 10-12% потреби у теплі, включаючи втрати під час передачі, і з сезонним зберіганням тепла - до 100%. Існує й можливість комбінування районного опалення з індивідуальними сонячними колекторами. Районну систему опалення можна відключити на літо, коли гаряче водопостачання забезпечується Сонцем, і немає потреби в опаленні.

Сонячна енергія разом із іншими поновлюваними джерелами

Хороший результат приносить комбінування різних відновлювальних джерел енергії, наприклад, тепло Сонця поєднані із сезонним акумулюванням тепла як біомаси. Або, якщо що залишилося потреба у енергії дуже низька, можна використовувати рідкі чи газоподібні види біопалива разом із ефективними казанами на додаток до сонячного опалення.

Цим самим вирішується й проблема сезонного зберігання сонячної енергії. Використання біомаси влітку перестало бути оптимальним розв'язанням, оскільки ККД котлів при частковому завантаженні невисокий, при цьому щодо високі втрати у трубах , а в невеликих системах спалювання деревини влітку може заподіювати незручність. У разі всі 100% теплового навантаження влітку може забезпечуватися за допомогою сонячного опалення. Взимку, коли кількість сонячної енергії незначна, майже все тепло виробляється за допомогою спалювання біомаси.

У Європі нагромаджено великий політичний досвід комбінування сонячного опалення й спалювання біомаси для тепла. Зазвичай близько 20-30% загальної теплового навантаження покриває сонячна система, а головне навантаження (70-80%) забезпечується біомасою. Це поєднання може застосовуватися й у індивідуальних житлових будинках, й у системах центрального (районного) опалення. У разі Центральної Європи близько 20 м³ біомаси (наприклад, дров) достатньо для опалювання приватного будинку, причому сонячна установка допомагає заощадити до 3 м³ дров на рік.

 

1.9. Сонячні теплові електростанції

На додачу до прямого використання сонячного тепла, у регіонах із високим рівнем сонячної радіації яку можна використовувати для отримання пари, яка обертає турбіну і виробляє електроенергію. Промислове застосування цієї технології бере початок в 1980-х; відтоді ця галузь швидко розвивалася. Нині енергокомпаніями США вже встановлено понад 400 мегават сонячних теплових електростанцій, що забезпечують електрикою 350 000 чоловік і заміщають еквівалент 2,3 млн. барелей нафти. Дев'ять електростанцій, розміщених у пустелі Мохаве (в американському штаті Каліфорнія) мають 354 МВт встановленої потужності і нагромадили 100 років досвіду промислової експлуатації. Ця технологія є настільки розвиненою, що, за офіційними даними, може змагатися з традиційними електрогенеруючими технологіями у багатьох районах США. В інших регіонах світу також незабаром мають бути розпочати проекти з використанням сонячного тепла розробки електроенергії. Індія, Єгипет, Марокко і Мексика розробляють відповідні програми, гранти їхнього фінансування надає Глобальна програма захисту довкілля (GEF). У Греції, Іспанії та нових проектів розробляються незалежними виробниками електроенергії.

По способі виробництва тепла сонячні теплові електростанції поділяють на сонячні концентратори (дзеркала) і сонячні ставки.