Ugrás a tartalomhoz

Ipari technológiák

Dr. Német Béla (2013)

Pécsi Tudományegyetem

Naperőművek

Naperőművek

A naperőművek, hőerőművek, amelyek elektromos energiát állítanak elő. A kazános fűtés helyett a Nap látható és infravörös tartományába eső sugárzás energiáját koncentrálják, amit hőtranszporter folyadék (pl. glikolok) nyel el. Jó, ha a felmelegített folyadék hőmérséklete minél magasabb (200-350 oC). Ez a hő folyadék-folyadék hőcserélőn keresztül (többnyire) vízből (ORC esetében butanolt, izopentánt alkalmaznak) állítja elő a turbinákon munkát végző gőzt. Ezért ez tulajdonképpen egy hagyományos gőzturbinás erőmű.

Azt, hogy ez a rendszer nappal és éjjel a szükségleteknek megfelelően biztosítsa az elektromos energiát, a nappal „begyűjtött” hőenergia egy részét éjszakára tárolni kell. A hő tárolására kellően magas hőmérsékletű „folyadékot” (megolvasztott kősó, nátrium) alkalmaznak. Éjszaka ennek a hőjével történik a vízből a gőzfejlesztés és a szükséges elektromos energia előállítása.

A napsugárzás koncentrációját többféle formában is megoldották már. Ezekkel a két dimenzióban mozgatható mechanikus szerkezetekkel „követik a Napot”. Ezek a reflektor rendszerek, méretük és az egy (parabola vályú), vagy két dimenzióban (naptorony, parboloid tükör) történő mozgathatóság szerint alkalmazhatók a Föld adott szélességi körén. Ezek a következők:

- Síktükrök összegyűjtik a fényt egy tartályra (naptornyos rendszer, Solar Tower)

- parabola „vályú” egy csőre koncentrálja a sugárzást (Solar Trough Systems)

- Paraboloid tükrös rendszer egy „pontba” koncentrálja a sugárzást (Stirling motort „hajt meg”)

Síktükrös kollektor rendszer

9.29. ábra - Olvadt kősót alkalmazó, hőtárolós, síktükrös, tornyos naperőmű

Olvadt kősót alkalmazó, hőtárolós, síktükrös, tornyos naperőmű

Solar Power Tower. Olvadt kősót alkalmazó, hőtárolós (2, 5), mozgatható síktükrös, tornyos (1) naperőmű. Gőzturbinák (3), generátorok (4)

http://www.alternativeenergyprimer.com/Solar-Power-Tower.html

Parabola vályús kollektor rendszer

9.30. ábra - Napvályús naperőmű NextEra Energy Resource's Bakersfield power plant

Napvályús naperőmű NextEra Energy Resource's Bakersfield power plant

http://www.heatingoil.com/blog/water-hindering-renewable-energy-projects106/

Parabola vályús kollektoros hőtárolóval kombinált erőmű

9.31. ábra - Napvályús gőzturbinás erőmű hőtároló tankokkal. Parabolic Trough Solar Plant

Napvályús gőzturbinás erőmű hőtároló tankokkal. Parabolic Trough Solar Plant

http://inhabitat.com/worlds-largest-parabolic-trough-solar-plant-gets-1-5-billion-doe-loan/

Parabola vályús napkollektoros gőzképzés hagyományos forrással kombináltan

9.32. ábra - Napvályús gőzturbinás erőmű gázfűtés rásegítéssel. 50 MW

Napvályús gőzturbinás erőmű gázfűtés rásegítéssel. 50 MW

http://www.treehugger.com/renewable-energy/acciona-energia-to-build-two-50-megawatt-solar-thermal-power-plants-in-spain.html

Két Naperőmű épült fel 2011-re Palma del Rioban, Cordobában, Dél-Spanyolországban. Mindegyik 50 MW csúcsteljesítményű, éves elektromos energiatermelésük együtt 250 GWh.

9.33. ábra - Naptányéros naperőmű Stirling motorral

Naptányéros naperőmű Stirling motorral

http://nenmore.blogspot.hu/2010/01/1st-stirling-solar-power-plant-go.html

9.34. ábra - Több tükrös naptányéros naperőmű (Solar dish power plant) Stirling motorral

Több tükrös naptányéros naperőmű (Solar dish power plant) Stirling motorral

http://www.thestar.com/business/sciencetech/article/250043--sun-set-to-shine-on-solar