太陽エネルギーを使用するための新技術。スキーム、説明

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太陽エネルギーを利用する新しい技術。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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環境への影響を削減しようとする現在の傾向と天然資源の枯渇への懸念により、科学界ではこれまで失われた代替電源や一刻を争う太陽エネルギーソリューションの開発への関心が再び高まっています。

CSP

今日、ほとんどの人は、太陽エネルギーを屋根に取り付けられた光沢のある黒いパネル（太陽電池）と関連付け、太陽エネルギーを吸収して電気に変換します。しかし、そのようなパネルは、特に法外な取得と設置のコストのために、住宅の屋上では非常にまれです。

ただし、黒いパネル以外にも、より大規模に太陽エネルギーを捕捉する方法は数多くあります。研究者らは現在、「集光型太陽光発電」システム（CSP（concentrated Solar power）と略称）にますます力を入れている。

CSP システムでは、日射は受信機が設置されているエリアの光学部品によって集中されます。太陽エネルギーは電気エネルギーに変換されます。実際には、CSP システムは、太陽光発電場、ビーム集束要素、太陽光受信器、コンバーターという XNUMX つの主要な要素で構成されます。このアイデアに基づいた多くのプロジェクトが現在開発中であり、すでにテストされています。

このような放物面を作成するというアイデアは、1980 年代半ばに登場しました。その最も有名な具体例は、カリフォルニアの砂漠に建設された 354 つの発電所です。これらの発電所は現在も稼働しており、XNUMX MW のエネルギーを生産しています。ヨーロッパでは多くの太陽エネルギープロジェクトが立ち上げられています。首位はドイツで、XNUMXの太陽光発電所が稼働している。

スペイン南部にある Platforma Solar de Almeria は、太陽エネルギー技術の分野で研究とテストを行っている会社です。このような構造物の建設に使用される主な概念は「中央タワー」です。ヘリオスタットと呼ばれるミラーが自動的に最大量の太陽エネルギーを捕捉し、タワーの頂上にある中央受信機に放射線を集中させます。

太陽光線を集束させるヨーロッパ初の商用太陽光発電所が2007年10月にスペインのセビリアに開設されました。ステーションの名前はPlantaSolar624です。115個の大型ヘリオスタットが高さ250mの単一のソーラーレシーバーに太陽光線を集束させます。最高温度は11°Cのソーラーレシーバーはストリームに水を供給し、ストリームはタービンにエネルギーを供給します。タービンのピーク出力は23MWで、これは年間6万kWhの発電を意味します。これは、000の住宅に供給し、年間18トンの石炭を節約するのに十分です。 000番目のタワーであるPlantaSolar20は現在建設中であり、ピーク容量は20MWになります。

ただし、太陽エネルギー用途にはパネルやタワーの使用が必ずしも必要というわけではありません。もう一つの方法である「エネルギータワー」は四半世紀前に開発された。

プロジェクト「エネルギータワー」

プロジェクトがその経済的実行可能性を示すならば、私たちは地球上で最も高い建物の800つを見るでしょう、それはそのサイズでアラブ首長国連邦の1975メートルの超高層ビルブルジュドバイさえも小さくします。 1982年にフィリップカールソン博士によって「下向き水噴霧エネルギータワー」として最初に特許を取得しましたが、XNUMX年以来、ハイファのイスラエル工科大学テクニオン校のダンザスラフスキー教授によって設計が改良されました。

「エナジータワー」は、パイプの上部に水を汲み上げて内部に噴霧することで発電します。その結果、パイプの上部が高温になると水が蒸発し、空気が冷却されて密度が高くなります。次に、この冷却された空気は煙突のシャフトに向かって落下し、エネルギーをタービンに伝達する下降気流を引き起こします。

Sharav Sluices Ltd（Zaslavsky教授がシステムを開発するために設立した会社）のプロジェクトマネージャーであるRami Guetta博士は、この技術はオーストラリアと米国から大きな関心を集めていると述べましたが、契約はまだ締結されていません。プロジェクトのコストを計算し、タワーの建設コストを明確に計算するために、実現可能性のための技術の詳細な研究のためにさらに18か月からXNUMX年が必要です。」

高温乾燥気候と水源への相対的な近接性の要件を満たす必要がある場所に応じて、タワーの高さは最低600mから超高層ビル1200mの範囲である必要があります。

「太陽の塔」

同様のアイデアである Updraft Solar Tower も、過去のデザインから借用しています。オーストラリアの企業EnviroMissionとアメリカの企業SolarMission Technologiesによって提案されたソーラータワーは、1982年のスペインのプロトタイプの直接の子孫です。コレクター（暖かい空気を集める純粋なプラスチックで作られたシェルター）に囲まれた190メートルのタワーの建設) はスペインのマンサラネス市にあり、ドイツ人エンジニアのイェルクシュライヒ (ヨルグシュライヒ) の発案です。

パワータワーと同様に、ソーラータワーは空気を使用してタービンを回転させ、暑い気候が利用できることを前提としています。しかし、下向きの冷たい空気を作り出す代わりに、コレクターからの熱い空気を使用してパイプに送ります。計画を実行可能にするには、煙突の高さを約1000メートルにする必要があります。これにより、EnviroMissionは、200の住宅用建物で最大200MWの電力を生成すると述べています。ソーラータワープロジェクトの批評家は、コレクターがあまりにも多くの領域（周囲000 kmまで）を占めること、および実装するには費用がかかりすぎることに不満を持っています。

出版物：MobileDevice.ru

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