Nowa wersja technologii “solar-thermal” testowana w Hiszpanii

Nowa wersja technologii “solar-thermal” testowana w Hiszpanii

Naukowcy z niemieckiego Fraunhofer Institute opracowali nowy system skupiający światło słoneczne, który ma przyczynić się do obniżenia kosztów produkcji energii bazujących na obiegu termalnym z turbogeneratorem.

Wersja testowa instalacji uruchomiona w zeszłym tygodniu w mieście Almeria w Hiszpanii będzie pracować do końca przyszłego roku. Opracowano ją jako alternatywę cenową dla innych technologii solarnych, ma być tańsza od tradycyjnych systemów solarnych dzięki wykorzystaniu liniowych zwierciadeł Fresnela jako koncentratora światła słonecznego oraz wody zamiast czynnika grzewczego do produkcji pary napędzającej turbiny.

System składa się z podstawowego pola luster, absorbera i lustra wtórnego. Podstawowe pole luster to 25 rzędów płaskich zwierciadeł Fresnela ułożonych na ziemi na długości 100m. Lustra wyposażone są w silniki elektryczne regulujące ich położenie do optymalnej pozycji względem słońca. Odbijające się od luster promienie słoneczne padają na absorber, czyli długą na 100 metrów i zawieszoną kilka metrów nad lustrami rurę wypełnioną wodą. Nad absorberem umieszczone jest dodatkowe lustro, którego funkcją jest skupianie odbitego przez dolne lustra światła również na rurze, co dodatkowo zwiększa sprawność systemu.

Zastosowanie zwierciadeł Fresnela jest rozwiązaniem konkurencyjnym dla luster parabolicznych, których wykonanie wiąże się z wysokimi kosztami wynikającymi ze złożonego procesu formowania powierzchni odbijającej. Dodatkową zaletą konstrukcji jest zmniejszenie ilości luster, względem rozwiązania ze zwierciadłami parabolicznymi.

Również absorber wypełniony wodą jako czynnikiem grzewczym sprawia, że instalacja jest nie tylko tańsza, ale i uzyskuje wyższą sprawność. W stosowanej dotychczas wersji obiegu czynnik grzewczy najpierw trafiał do wymiennika ciepła, który następnie wytwarzał parę, w chwili obecnej para wytwarzana jest bezpośrednio w obiegu pierwotnym. Zwiększeniu sprawności systemu i zmniejszeniu ogólnych kosztów instalacji ma również służyć pokrycie rury specjalnym materiałem, który pozwala na pochłanianie większej ilości światła i nie pozwala ciepłu wydostać się na zewnątrz.

Dodatkowe lustro znajdujące się nad rurą wypełnioną wodą również wykonane jest z tańszych materiałów. Aby zapobiec negatywnemu wpływowi wysokich temperatur na lustro i zmniejszyć straty ciepła w absorberze naukowcy opracowali specjalną powłokę wykonaną ze szkła, które dysponuje stosunkowo dobrymi parametrami odbicia światła. Te działania spowodowały, że zarówno dodatkowe lustro, jak i absorber są w stanie wytrzymać temperaturę rzędu 450 stopni Celsjusza.

Konstruktorzy spodziewają się, że ich system osiągnie przeciętną sprawność na poziomie 40%. Systemy skupiające wyposażone w lustra paraboliczne osiągają sprawność o 15% wyższą, jednak niemieccy naukowcy liczą, że mniejsze koszty ich rozwiązania zrekompensują gorszą zamianę energii słonecznej w elektryczność.

(au)