نیروگاه خورشیدی

نیروگاه خورشیدی

تعداد بازدید: 10158
کد مطلب: 12280
تاریخ انتشار: 15:12 13 شهريور 1391

نیروگاه خورشیدی

 
 

نیروگاه خورشیدی( solar power plant) نیروگاهی است که انرژی خود را به طور مستقیم از خورشید دریافت می کند. یک نیروگاه خورشیدی مجموعه ای از  تاسیسات است که انرژی تابشی خورشید را جمع آوری کرده و با متمرکز کردن آن، درجه حرارت های بالایی ایجاد می کند. انرژی جمع آوری شده از طریق مبدل حرارتی، ژنراتور توربین ها و یا موتورهای بخار به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد شد. نیروگاه های خورشیدی بر اساس نوع متمرکز کننده ها به سه دسته تقسیم می شوند. انرژی خورشیدی یکی از پاک ترین و بزرگ ترین منابع انرژی های تجدیدپذیر است که به علت نیاز نداشتن به فن آوری های پیشرفته و پرهزینه، به عنوان یک منبع مفید و تأمین کننده انرژی در اکثر نقاط جهان رو به وسعت است. 99 درصد از مجموع انرژی هایی که به زمین منتقل می گردند، منشا خورشیدی دارند. علاوه بر روند رو به رشد قیمت انرژی های فسیلی، اثرات مخرب زیست محیطی آن ها از قبیل: آلودگی ها، افزایش دمای کره زمین و تخریب لایه ی ازن، میل به استفاده از این انرژی در دسترس را دو چندان افزایش می دهد. به طور معمول نقاطی برای این سایت ها مناسب هستند که آب و هوا و گیاهان منطقه، رطوبت و گرد وغبار زیادی را در اتمسفر ایجاد نمی کنند مانند استپ ها، بوته زار، صحراهای نیمه خشک و صحراها که به طور معمول در عرض جغرافیایی شمال یا جنوب کمتر از 40 درجه قرار دارند. از مناطق مستعد می توان به جنوب غربی ایالات متحده آمریکا، کشورهای مدیترانه ای اروپا، خاور میانه، ایران و صحراهای هند، پاکستان، چین و استرالیا اشاره نمود.

 

 

 
 

1.نیروگاه های خورشیدی که دریافت کننده آنها به صورت سهموی خطی است:

در این نیروگاه ها پرتوهای خورشید در خط کانونی جمع شده و گیرنده آنها به صورت لوله ای می باشد که در داخل آنها روغن های مخصوصی قرار دارد که در اثر تابش خورشید گرم می شوند. دریافت کننده ها دارای سطوح صاف و صیقلی هستند و به شکل های مورد نظر قابلیت خم شدن را دارند. سیال گرم شده توسط مبدل های موجود به بخار تبدیل شده و به نیروگاه فرستاده می شوند. نیروگاه خورشیدی شیراز از نوع نیروگاه خورشیدی سهموی می باشد.

2. نیروگاه های خورشیدی که دریافت کننده های آنها به صورت بشقابی است:

دریافت کننده های بشقابی به شکل سهموی هستند که دارای سطحی صاف وشفاف می باشند. براق و صیقلی نبودن سطوح باعث ایجاد تلفات انعکاسی می شود. نکات قابل توجه در این دریافت کننده ها کانون آن ها  است که در یک نقطه قراردارد. مکانیزم آنها به گونه ای است که انرژی خورشید را در ناحیه کانونی جمع می کند  سپس توسط یک سیکل تر مودینامیکی آن انرژی  را در نیروگاه مورد استفاده قرار می دهد. این بشقاب سهموی می تواند از چندین آینه تشگیل شده باشد.

3. نیروگاه های خورشیدی که دریافت کننده آنها به صورت مرکزی است:

در این سیستم توسط تعداد زیادی آینه به نام هلیوستات که بر روی یک گیرنده در بالای یک برج بلند قرار دارند انرژی خورشید جذب می شود. این انرژی توسط سیالل موجود در دریافت کننده جذب شده و گرم می شود و سپس توسط مبدل های موجود سیال عامل به بخار تبدیل شده و برای تولید برق به توربین فرستاده می شود. هلیوستات یک لغت یونانی است که به معنای خورشید می باشد و به طور کلی به مجموعه ای از آینه ها که حول یک محور دوار قرار دارند و قادرند نور خورشید را به طور پیوسته به نقطه ای خاص انعکاس دهند نیز گفته  می شود که میدان آنها به دو شکل احاطه شده و شمالی قرار دارند. تلفات انرژی در میدان هلیوستات ها شامل تلفات انعکاسی و تلفات کسینوسی می باشد. امروزه نرم افزار هایی وجود دارند که زاویه شیب وجهت هلیوستات را محاسبه می کنند به گونه ای که نور انعکاسی را در نقطه ای ثابت جمع می کنند.

4. نیروگاه های خورشیدی با دودکش خورشیدی:

این سیستم از یک برج نیرو تشکیل شده که از خاصیت دودکش برای به حرکت در آوردن توربین استفاده می کنند. هوایی که در محفظه های اطراف توسط انرژی خورشید جمع شده اند به داخل دود کش هدایت شده و به علت زیاد بودن ارتفاع هوا با سرعت بیشتری  صعود می کند. در نتیجه باعث به حرکت در آوردن ژنراتوری که در پایین نصب شده است می شود و به تولید الکتریسیته منجر می شود.

 

 

 
 

 

ﭘﺪﻳـﺪﻩ ای که در اﺛـﺮ تابش ﻧـﻮر ﺑـﺪون اﺳــﺘﻔﺎدﻩ از ﻣﻜﺎﻧﻴﺰم های ﻣﺤــﺮک اﻟﻜﺘﺮﻳــﺴﻴﺘﻪ تولید می کند ﭘﺪﻳــﺪﻩ ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﻴک و ﺑﻪ هر ﺳﻴﺴﺘﻤﻲ که از اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪﻩ ها اﺳﺘﻔﺎدﻩ کند ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎئیک ﮔﻮﻳﻨﺪ. ﺳﻴﺴﺘﻢ هﺎی ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎئیک ﻳﻜــﻲ از ﭘﺮﻣـﺼﺮف ترین کاربرد اﻧﺮژی هـﺎی ﻧـﻮ ﻣﻲ ﺑﺎشـﻨﺪ و تا کنون ﺳﻴﺴﺘﻢ هﺎی ﮔﻮﻧﺎﮔﻮﻧﻲ ﺑﺎ رﻧﺞ توانی ﻣﺨﺘﻠـﻒ (٠/٥وات تا ﭼﻨـﺪ ﻣﮕـﺎوات) در ﺳﺮاﺳـﺮ ﺟﻬـﺎن ﻧـﺼﺐ و راﻩ اﻧﺪازی ﺷﺪﻩ است و ﺑﺎ توجه ﺑﻪ قابلیت اﻃﻤﻴﻨﺎن و ﻋﻤﻠﻜﺮد اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ هـﺎ هـﺮ روزﻩ ﺑـﺮ تعدا ﻣﺘﻘﺎﺿـﻴﺎن ﺁﻧﻬﺎ اﻓﺰودﻩ ﻣﻲ ﺷﻮد. از ﺳﺮی و ﻣﻮازی کردن ﺳﻠﻮﻟﻬﺎی ﺁﻓﺘﺎﺑﻲ ﻣﻲ توان ﺑـﻪ ﺟﺮﻳـﺎن و وﻟﺘـﺎژ قابل ﻗﺒـﻮﻟﻲ دست یافت. در ﻧﺘﻴﺠـﻪ ﺑـﻪ ﻳـــک ﻣﺠﻤﻮﻋـــﻪ از ﺳـﻠﻮل های ﺳـــﺮی و ﻣـــﻮازی ﺷـــﺪﻩ ﭘﻨـﻞ ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﻴـک ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ. اﻣﺮوزﻩ اﻳﻨﮕﻮﻧﻪ ﺳﻠﻮل ها ﻋﻤﻮﻣﺎ از ﻣﺎدﻩ ﺳﻴﻠﻴﺴﻴﻢ تهیه ﻣﻲ ﺷﻮند و ﺳﻴﻠﻴﺴﻴﻢ ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز از ﺷﻦ و ﻣﺎﺳﻪ تهیه ﻣﻲ ﺷﻮد که در مناطق کوﻳﺮی کشور، ﺑﻪ ﻓﺮاواﻧﻲ یافت ﻣـﻲ ﮔـﺮدد. ﺑﻨـﺎﺑﺮاﻳﻦ از ﻧﻈـﺮ تامین ﻣﺎدﻩ اوﻟﻴﻪ اﻳﻦ ﺳﻠﻮل ها هیچگونه کمبودی در ﺟﻬﺎن وﺟﻮد ﻧﺪارد.  

 

 

نیروگاه فتوولتائیک در ایران

نام

مکان

ظرفیت

تاریخ بهره برداری

نیروگاه طالقان

طالقان

30kw

1384

 

تجهیزات نیروگاه طالقان:

سیستم انرژی خورشیدی سایت طالقان متشکل از سلول‌های فتوولتائیک به ظرفیت 10 کیلووات، دستگاه الکترولیز آب به ظرفیت 5 کیلووات و ظرفیت اسمی تولید 1 مترمکعب در ساعت هیدروژن، سیستم پیل سوختی به ظرفیت 2/1 کیلووات از نوع پلیمری، کمپرسور هیدروژن، مخزن هیدروژن 1 متر مکعبی، باتریخانه و مبدل‌های DC/AC می‌باشد.

 

 

 
 

از مزایای نیرو گاه خورشیدی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1. این نیروگاه ها نیاز به سوخت ندارند.

2. این نیروگاه ها نیاز به آب ندارند، به خصوص در نوع دودکش خورشیدی،لذا در مناطق کویری و کم آب ایران مناسب می باشند.

3. این نیروگاه ها علاوه بر این که قادرهستند به شبکه های بزرگ برق برسانند، در شبکه های کوچک  برای انتقال برق نیاز به کابل های فشار قوی ندارند.

4. این نیروگاه ها به دلیل نداشتن استهلاک زیاد دارای عمر زیادی هستند.

5. این نیروگاه ها تولید هیچ نوع  آلاینده ای که باعث آلودگی هوا شود را ندارند. 

 
 

نیروگاه خورشیدی که شب نیز برق تولید می کند:

نیروگاه خورشیدی جماسولار در جنوب اسپانیا قرار دارد که از 2650 صفحه خورشیدی در زمینی به وسعت 185 هکتار تشکیل شده است. حرارت 900 درجه سلسیوسی ناشی از این تمرکز نور، برای گرم کردن تانک نمک مذاب استفاده می شود که در نهایت در این تانک بخار کافی برای انرژی رسانی به توربین های 260 میلیون دلاری این نیروگاه تولید می شود. اما بر خلاف تمامی نیروگاه های خورشیدی دیگر، حرارت ذخیره شده در این تانک ها می تواند به مدت 15 ساعت در طول شب و یا در زمانی که نور خورشید وجود ندارد نیز آزاد شود. با توجه به شدت بالای تابش خورشید در جنوب اسپانیا می توان به این نتیجه رسید که این نیروگاه می تواند اغلب شب ها بدون نور خورشید به فعالیت خود ادامه دهد و 270 روز از سال را به صورت کامل به تولید انرژی بپردازد. ساخته شدن این نیروگاه که پروژه ای مشترک میان شرکت اماراتی «مصدر» و شرکت اسپانیایی «تورسول انرژی» بوده، دو سال زمان و 260 میلیون دلار هزینه صرف کرده است.

 

 

 
 

 

نیروگاه خورشیدی در ایران

نام

مکان

ظرفیت

نوع

تاریخ بهره برداری

نیروگاه خورشیدی شیراز

شیراز

250 KW

CSP

2009

 

مشخصات تجهیزات:

این نیروگاه از 48 کلکتورسهموی  تشکیل شده است که در هشت  ردیف شش تایی و در جهت شمال به جنوب قرار دارد.طول هر کلکتور25 و دهانه آن 3.4 متر است،که روی هرکلکتور شش لوله جاذب استوانه ای شکل با پوشش کرم قرار دارد.

ایران جزو چهار کشور دارنده نیروگاه خورشیدی در جهان و اولین کشور در خاورمیانه می باشد.

 
 

دراین نیروگاهها، از منعکس کننده‌هایی که به صورت سهموی خطی می‌باشند جهت تمرکز پرتوهای خورشید در خط کانونی آنها استفاده می‌شود و گیرنده به صورت لوله‌ای در خط کانونی منعکس کننده‌ها قرار دارد. در داخل این لوله روغن مخصوصی در جریان است که بر اثر حرارت پرتو های خورشید گرم و داغ می‌گردد.
روغن داغ از مبدل حرارتی عبور کرده و آب را به بخار به مدارهای مرسوم درنیروگاههای حرارتی انتقال داده می‌شود تا به کمک توربین بخار و ژنراتور به توان الکتریکی تبدیل گردد.
برای بهره‌گیری بیشتر و افزایش بازدهی لوله دریافت کننده سطح آن را با اکسید فلزی که ضریب بالایی دارد پوشش می‌دهند و همچنین در محیط اطراف آن لوله شیشه‌ای به صورت لفاف پوشیده می‌شود تا از تلفات گرمایی و افت تشعشعی جلوگیری گردد و نیز از لوله دریافت کننده محافظت بعمل آید.... ادامه

 
 

Stirling Energy Systems - Solar Dish Engine

Stirling Energy Systems' 25 kW solar dish harnesses the power of the sun to make zero emissions energy. Stirling Energy Systems (SES) is a U.S. Phoenix, Arizona based company and recently (April 17, 2008) they announced that the company NTR plc of the United Kingdom had invested $100 million in them to take a controlling stake. On February 12, 2008 Stirling Energy Systems achieved a record 31.25% net efficiency in the conversion of solar energy to electricity, beating the earlier 29.4% efficiency of a Stirling Solar Dish set by Sandia National Laboratories in 1984... more

 
 

Photovoltaics (PV) is a method of generating electrical power by converting solar radiation into direct current electricity using semiconductors that exhibit the photovoltaic effect. Photovoltaic power generation employs solar panels composed of a number of solar cells containing a photovoltaic material. Materials presently used for photovoltaics include monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, cadmium telluride, andcopper indium gallium selenide/sulfide. Due to the growing demand for renewable energy sources, the manufacturing of solar cells and photovoltaic arrays has advanced considerably in recent years.

Solar photovoltaics is growing rapidly, albeit from a small base, to a total global capacity of 69 GW at the end of 2011. The total power output of the world’s PV capacity run over a calendar year is equal to some 80 billion kWh of electricity. This is sufficient to cover the annual power supply needs of over 20 million households in the world. Solar photovoltaics is now, after hydro and wind power, the third most important renewable energy source in terms of globally installed capacity. More than 100 countries use solar PV. Installations may be ground-mounted (and sometimes integrated with farming and grazing) or built into the roof or walls of a building (either building-integrated photovoltaicsor simply rooftop)... more

 
 
نظرات درباره این مطلب
 
 
نام
پست الکترونیک
نظر
 
CAPTCHA Image
Reload Image
 
مطالب مرتبط