Energjia termoelektrike diellore: Karakteristikat, aplikimet dhe avancimet

La energjia diellore termoelektrike Termike diellore është një teknologji premtuese që përdor nxehtësinë nga dielli për të gjeneruar energji elektrike. Ky proces ndodh në impiantet e specializuara të quajtura termocentralet diellorë, të cilat kanë evoluar që nga fillimi i viteve 80 Avantazhi kryesor i kësaj teknologjie është se ajo është një burim i pastër, i bollshëm dhe, më e rëndësishmja, i rinovueshëm i energjisë.

Një fakt interesant është se, çdo dhjetë ditë, Toka merr nga dielli të njëjtën sasi energjie që ekziston në të gjitha rezervat e njohura të naftës, gazit dhe qymyrit të kombinuara. Ky potencial i madh e bën energjinë termoelektrike diellore kyçe për një të ardhme të qëndrueshme energjetike. Aktualisht, lloje të ndryshme të termocentraleve diellore bashkëjetojnë, secili me karakteristika specifike. Spanja zë një pozicion të favorshëm me disa impiante në funksion dhe një sektor industrial të konsoliduar, duke marrë pjesë aktive në projekte ndërkombëtare.

Më pas, ne do të detajojmë karakteristikat, aplikimet dhe rëndësinë e energjisë termoelektrike diellore në kontekstin global të energjisë.

Çfarë është energjia termoelektrike diellore?

një termocentrali diellor Ai funksionon njësoj si një termocentral konvencional, por përdor energjinë diellore në vend të qymyrit ose gazit natyror. Parimi bazë i këtyre bimëve është i thjeshtë: rrezet e diellit përqendrohen nga një sërë pasqyrash drejt një marrësi qendror. Në këtë pikë janë temperaturat deri në 1.000 ºC.

Kjo nxehtësi transferohet në një lëng (zakonisht kripëra të shkrirë ose vajra termikë), i cili kur nxehet prodhon avull. Ky avull lëviz turbinat e lidhura me gjeneratorët që prodhojnë energji elektrike. Një nga kufizimet kryesore fillestare të termocentraleve diellore ishte se ato mund të funksiononin vetëm gjatë orëve me diell. Megjithatë, me përparimet teknologjike, shumë impiante tani kanë sisteme të ruajtjes së nxehtësisë, duke i lejuar ata të prodhojnë energji elektrike edhe gjatë natës.

Llojet e impianteve termike diellore

Aktualisht, ekzistojnë tre lloje kryesore të termocentralet diellore. Edhe pse të gjithë mbështeten në përqendrimin e energjisë diellore për të gjeneruar energji elektrike, ato ndryshojnë në mënyrën se si e përqendrojnë dritën e diellit. Le të shohim secilin në detaje:

Impianti i kullës termike diellore

Kjo lloj bime përdor heliostatet, të cilat janë pasqyra të montuara në struktura të lëvizshme të afta për të ndjekur lëvizjen e diellit. Këto pasqyra përqendrojnë rrezet e diellit në një marrës që ndodhet në majë të një kulle qendrore. Energjia diellore e përqendruar në atë pikë është e aftë të arrijë temperatura më të larta se 600 ºC. Në periudhën afatmesme, kjo teknologji është dëshmuar të jetë shumë efikase dhe e besueshme, megjithëse një nga sfidat e saj të mëdha vazhdon të jetë ulja e kostove të ndërtimit. Në Spanjë, impianti Gemasolar, i vendosur në Sevilje, është një pionier në integrimin e magazinimit termik afatgjatë, i cili lejon që energjia elektrike të prodhohet 24 orë në ditë.

Pjata parabolike ose termocentrali diellor me pjatë Stirling

Në këtë lloj bime, pasqyra parabolike Në formë pjate ato përqendrojnë rrezet e diellit në një pikë qendrore ku ndodhet një motor Stirling, i cili gjeneron energji elektrike në mënyrë shumë efikase. Temperaturat e larta të arritura në pikën qendrore të diskut drejtojnë motorin, i cili prodhon energji elektrike duke rrotulluar një turbinë. Kjo teknologji është zbatuar në mënyrë të favorshme në vende të tilla si shkretëtira Mojave në Shtetet e Bashkuara.

Termocentrali parabolik i lugit diellor

L termocentralet e lugëve parabolike Ata janë më të përhapurit në nivel tregtar për shkak të efikasitetit të tyre të lartë dhe kostove më të ulëta të zbatimit. Pasqyrat e gjata të lakuara në formën e një cilindri parabolik kapin rrezet e diellit dhe e përqendrojnë atë në një tub të vendosur përgjatë boshtit të tij. Ky tub përmban një lëng transferues që nxehet dhe, nëpërmjet një sistemi të shkëmbimit të nxehtësisë, prodhon avull për të drejtuar një turbinë. Disa vende, përfshirë Spanjën, kanë tashmë impiante të këtij lloji.

Zhvillimi i energjisë termoelektrike diellore

Themelet e para të energjisë termike diellore u zhvilluan nga Augustin Mouchot në fund të shekullit të 1980-të, por vetëm në vitet XNUMX filluan të demonstrohen aplikime të qëndrueshme tregtare. Përparimi teknologjik që atëherë ka qenë i rëndësishëm, duke kapërcyer disa pengesa kryesore:

• Kostot e larta fillestare: Edhe pse materialet dhe kostot e ndërtimit ishin fillimisht penguese, zhvillimi i teknologjive të reja ka ulur ndjeshëm kostot.
• Ruajtja e energjisë: Sfida kryesore ishte pamundësia për të gjeneruar energji elektrike gjatë natës për shkak të mungesës së ruajtjes termike. Megjithatë, impiante si Gemasolar kanë treguar se është e mundur të ruhet nxehtësia në kripërat e shkrira dhe të prodhohet energji elektrike për 24 orë.
• Kushtet e motit: Rajonet me rrezatim të lartë diellor kërkohen gjatë gjithë vitit, gjë që ka kufizuar instalimin e tij në klimat më të buta. Projekte të tilla si Desertec kanë studiuar mundësinë e instalimit të impianteve të mëdha në rajone të shkretëtirës si Sahara, duke përdorur kabllo transporti për të dërguar energji elektrike në Evropë.

Energjia diellore termoelektrike në Spanjë

Spanja është një vend lider në mbarë botën për sa i përket instalimit të impianteve termoelektrike diellore. Kushtet gjeografike dhe klimatike të Spanjës, me zona të mëdha shkretëtirë dhe orët e bollshme me diell, e pozicionojnë atë si një mjedis ideal për zhvillimin e kësaj teknologjie. Impiantet e para pilot u ndërtuan në shkretëtirën Tabernas, Almería, në vitet 80, me SSPS/CRS dhe CESA 1. Në vitin 2007, Spanja ishte një pioniere komerciale me uzinën e kullës PS10 në Sanlúcar la Mayor, Sevilje.

Në vitin 2011, tashmë ishin në funksion 21 termocentrale diellore me një kapacitet total prej 852 MW. Sipas shoqatës Protermosolar, kjo shifër pritet të vazhdojë të rritet në vitet në vijim. Së bashku, këto impiante do ta bëjnë Spanjën prodhuesin më të madh të energjisë termoelektrike diellore në botë, duke e bërë atë një referencë në energjinë e rinovueshme.

Zbatimet e energjisë termoelektrike diellore

Energjia termoelektrike diellore ka aplikime të shumta si në fushën shtëpiake ashtu edhe në atë industriale. Disa nga më të dukshmet përfshijnë:

• Ujë të ngrohtë dhe ngrohje shtëpiake: Në shtëpitë e një familjeje, energjia diellore mund të mbulojë deri në 70% të konsumit të ujit të ngrohtë shtëpiak.
• Ngrohja e pishinës: Kjo teknologji lejon që pishinat të ngrohen në mënyrë efikase dhe të qëndrueshme gjatë gjithë vitit.
• Prodhimi vendas i energjisë elektrike: Pronarët e shtëpive mund të instalojnë panele diellore për të gjeneruar vetë energji elektrike dhe madje edhe për të rishitur tepricat në rrjetin e përgjithshëm elektrik.
• aplikimet industriale: Energjia termoelektrike diellore përdoret gjithashtu në proceset industriale që kërkojnë sasi të mëdha nxehtësie, si prodhimi i energjisë elektrike, gatimi i ushqimit dhe distilimi i ujit.

Me rregulloret gjithnjë e më të rrepta të emetimeve dhe rritjes së çmimeve të karburanteve fosile, energjia termike diellore po bëhet një alternativë tërheqëse si në aspektin e qëndrueshmërisë ashtu edhe të kursimeve ekonomike afatgjata.

Energjia termoelektrike diellore vazhdon të përparojë dhe zhvillohet, dhe ka të ngjarë të luajë një rol thelbësor në të ardhmen e prodhimit global të energjisë, duke ndihmuar në reduktimin e varësisë sonë nga lëndët djegëse fosile dhe duke promovuar një model më të qëndrueshëm dhe ekologjik.