43. Паротурбинные сэс башенного типа. Конструкции, параметры, недостатки.

Данные электростанции основаны на принципе получения водяного пара с использованием солнечной радиации. В центре станции стоит башня высотой от 18 до 24 метров, на вершине которой находится резервуар с водой. Этот резервуар покрыт чёрным цветом для поглощения теплового излучения. Также в этой башне находится насосная группа, доставляющая пар на турбогенератор, который находится вне башни. По кругу от башни на некотором расстоянии располагаются гелиостаты (гелиостат - зеркало площадью в несколько квадратных метров ). Основная и самая трудоемкая задача - это позиционирование всех зеркал станции так, чтобы в любой момент времени все отраженные лучи от них попали на резервуар.

Параметры:

В ясную солнечную погоду температура в резервуаре может достигать 700 градусов. Фактически на станциях такого типа можно получить сравнительно большой КПД (около 20%) и не высокие мощности.

Недостатки:

-) не высокие параметры пара (паратурбинный цикл)

-) большая площадь занимаемая зеркалами ( Крымская СЭС- 5 Мвт – 300 зеркал 3*2 метра )

-) необходимость адаптации положения зеркал

-) необходимость очистки поверхности зеркал

-) необходимость аккумулятора в период отсутствия Солнца.

44. Паротурбинные сэс: "солнечный пруд". Устройство, особенности, недостатки

Солнечные пруды— представляют собой небольшой бассейн глубиной в несколько метров имеющий многослойную структуру. Верхний — конвективный слой — пресная вода; ниже расположен градиентный слой с увеличивающейся книзу концентрацией рассола; в самом низу слой крутого рассола. Дно и стенки покрыты чёрным материалом для поглощения тепла. Нагрев происходит в нижнем слое, так как рассол имеет более высокую по сравнению с водой плотность увеличивающуюся при нагреве из-за лучшей растворимости соли в горячей воде, конвективного перемешивания слоёв не происходит и рассол может нагреваться до 100 °C и более. В рассольную среду помещён трубчатый теплообменник по которому циркулирует легкокипящая жидкость (аммиак, фреон и др.) и испаряется при нагреве передавая кинетическую энергию паровой турбине.

Крупнейшая электростанция подобного типа находится в Израиле, её мощность 5 Мвт, площадь пруда 250 000 м², глубина 3 м.

1 — слой пресной воды;

2— градиентный слой;

3— слой крутого рассола;

4— теплообменник.

Недостатки:

- большие площади и объемы пруда

- снижение характеристик пруда из-за ветра и пыли

- засоленность территории

- эксплуатация только в теплые периоды года

Достоинства:

- после окончания срока эксплуатации остается почти идеально ровная поверхность

45. Сэс на фотоэлементах

На фотоэлектрических СЭС солнечное излу­чение при помощи вентильных фотоэлементов преобразуется непосредствен­но в электрическую энергию постоянного тока. Для этого фотоэлементы собираются в виде плоских панелей в модули площадью обычно в несколько квадратных метров; чтобы получить требуемое напряжение, они соединяются меж­ду собой последовательно. Из модульных рядов путем параллельного соединения образуются секции, которые для получения требуемой мощ­ности могут, в свою очередь, соединяться меж­ду собой параллельно. Секции или их группы присоединяют к инверторам, которые включают (обычно через трансформаторы) в электричес­кую сеть.

Мощность одного модуля (солнечной панели) обычно находится в пределах от 50 W до 1ООО W а число модулей на крупных фотоэлектрических СЭС может доходить до нескольких сотен тысяч. Модули могут устанавливаться в каком-либо фиксированном положении, соответствующем усредненным координатам Солнца, но исполь­зуются и следящие системы, автоматически регулирующие углы наклона и (или) поворота панели Кпд таких СЭС, в зависимости от типа фотоэлементов, в настоящее время находится в пределах от 10% до 20%. В перспективе просматривается возможность создания элементов с КПД превышающим 30%. В настоящее время для снижения стоимости фотопреобразователя и повышения его общей эффективности используются системы концентрации солнечного света.— полимерная линза, монокристалические солнечные элементы, линзы Френеля -- (-- но выделяется большое количество теплоты, которую нужно эффективно отводить от солнечных батарей, точечная ориентация поверхности элемента по отношению к Солнцу). Больше перспективы просматриваются при использовании так называемых каскадных солнечных элементов с различной шириной запрещённой зоны.