Теплоаккумулирование на солнечных энергоустановках

 

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

· AT - аккумулятор тепла

· АФП - аккумулятор тепла фазового перехода

· ГТУ - газотурбинная установка

· МОФ - материал с обратимыми фазами

· ПВА - пароводяной аккумулятор тепла

· ПТА - подземный теплоаккумулятор

· ПЭУ - пиковая энергоустановка

· СПГ - солнечный парогенератор

· СТЭС - солнечно-топливная электростанция

· СЭС - солнечная электростанция

· СЭУ - солнечная энергетическая установка

· ТАМ - теплоаккумулирующий материал

· ТАС - теплоаккумулирующая система

· ТПГ - топливный парогенератор

· ТЭС - тепловая электростанция

· ФЭП - фотоэлектрический преобразователь

· ЦП - центральный приемник

 

Разработка аккумулятора тепла (АТ) для солнечной энергетической установки (СЭУ) должна производиться в зависимости от их назначения. При этом должны учитываться факторы, определяющие выбор метода и способа аккумулирования солнечной энергии.

 

Общие положения разработки аккумуляторов тепла на солнечных энергетических установках (СЭУ)

 

Солнечная энергетическая установка (СЭУ) должна обеспечивать непрерывную выработку электроэнергии при изменяющейся интенсивности солнечного облучения, в том числе и при его отсутствии. При этом технологический процесс в элементах и агрегатах солнечной энергетической установки в нормальных и аварийных условиях должен обеспечивать надежную работу СЭУ.

Исходя из этих требований проблема надежности солнечной энергетической установки решается в двух направлениях: установкой либо обычного топливного парогенератора (ТПГ), либо аккумулятора тепловой энергии. Первое направление следует рассматривать как этап на пути создания СЭС; но в связи с существующей тенденцией непрерывного роста стоимости органического топлива со временем основным решением проблемы надежного энергообеспечения от СЭУ будет теплоаккумулирование.

Учитывая важность аккумулирования тепла в США и в других развитых капиталистических странах, были созданы национальные программы по исследованию и разработке систем теплового аккумулирования с цепью выявления приемлемых из числа существующих технологий и возможности создания новых типов АТ для СЭУ. Выбор метода и способа аккумулирования тепла на солнечной энергетической установке определяется типом солнечных установок, и, в первую очередь, зависит от схемы концентрации солнечной энергии и назначения СЭУ. Каждая система включает отражающие поверхности для концентрации солнечных лучей на ограниченную площадь теплоприемника, в котором лучистая энергия преобразуется в тепло и используется в паросиловом или в другом технологическом цикле (процессе).

В зарубежных странах разработка аккумулирующей системы для СЭУ, как правило, осуществляется в несколько этапов. На первом этапе изучается технологическая гибкость теплоаккумулирующей системы (ТАС) проводятся лабораторные эксперименты. Выявляются условия и требования к конструктивному исполнению ТАС и для наиболее перспективной системы на втором этапе проводятся более обширные эксперименты, которые в состоянии подтвердить работоспособность натурных образцов. На последующем этапе ТАС подключается к серийной или к экспериментальной СЭУ. На этом этапе завершается подтверждение работоспособности ТАС, и она доводится до состояния готовности включения в состав будущих и действующих солнечных энергетических установок.

До последнего времени почти все разработки в области теплоаккумулирования тепла в США проводились под руководством министерства энергетики США. Оно также принимало участие в ряде проектов, проводимых в других странах под наблюдением Международного агентства энергетики или под руководством правительств отдельных стран. Общие разработки ведутся по созданию ТАС в Италии, ФРГ, Франции, Японии, Великобритании, а также в других странах. В данном разделе выполнен аналитический обзор состояния проведенных и проводимых в СССР и за рубежом основных исследовательских разработок по созданию, освоению и эксплуатации ТАС в электроэнергетике и прежде всего в связи с созданием СЭУ. Рассмотрены факторы, определяющие выбор соответствующего метода аккумулирования тепла для конкретного применения. Рассматриваются отдельные решения и применения ТАС, дается краткое описание результатов экспериментальных исследований, направленных на совершенствование технологий теплоаккумулирования, и освещаются перспективные разработки, намечаемые на ближайшую перспективу.

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: