Planta de energía solar

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Una planta de energía solar (SES) es una estructura de ingeniería que convierte la radiación solar en energía eléctrica. Los métodos para convertir la energía solar son diferentes y dependen del diseño de la planta de energía.

Tipos de plantas de energía solar

Todas las plantas de energía solar (SPP) se dividen en varios tipos:

Tipo de torre SES

Estas centrales eléctricas se basan en el principio de generar vapor de agua a partir de la radiación solar. En el centro de la estación hay una torre con una altura de 18 a 24 metros (dependiendo de la potencia y algunos otros parámetros, la altura puede ser más o menos), encima de la cual hay un embalse con agua. Este tanque está pintado de negro para absorber el calor y la radiación visible. También en esta torre hay un grupo de bombeo que entrega agua al tanque desde el turbogenerador, que se encuentra en el exterior de la torre. Los helióstatos están ubicados en un círculo desde la torre a cierta distancia.

Heliostato  - un espejo con un área de varios metros cuadrados montado sobre un soporte y conectado a un sistema de posicionamiento común. Es decir, dependiendo de la posición del sol, el espejo cambiará su orientación en el espacio. La tarea principal y más difícil es colocar todos los espejos de la estación de modo que en cualquier momento todos los rayos reflejados de ellos golpeen el tanque. En tiempo despejado y soleado, la temperatura en el depósito puede alcanzar los 700 °C 0 . Estos ajustes de temperatura se utilizan en la mayoría de las centrales térmicas tradicionales, por lo que se utilizan turbinas estándar para generar energía. De hecho, en estaciones de este tipo, es posible obtener una eficiencia relativamente alta (alrededor del 20%). y alta potencia.

Planta de energía solar tipo plato

Este tipo de planta de energía solar utiliza el principio de generación de electricidad, similar al de las plantas de energía solar de torre, pero existen diferencias en el diseño de la propia estación. La estación consta de módulos separados. El módulo consta de un soporte sobre el que se fija la estructura de truss del receptor y el reflector. El receptor se encuentra aproximadamente en la región de concentración de la luz solar reflejada. El reflector consta de espejos en forma de placa (de ahí el nombre) dispuestos radialmente en un truss. Estos espejos tienen hasta 2 metros de diámetro. , y el número de espejos - varias docenas (dependiendo de la potencia del módulo). Dichas estaciones pueden constar tanto de un módulo (autónomo) como de varias docenas (funcionan en paralelo con la red).

SPP utilizando módulos fotovoltaicos

SES de este tipo es actualmente muy común, ya que en el caso general SES consta de una gran cantidad de módulos individuales ( fotobaterías ) de diferentes parámetros de potencia y salida. Estos SES se utilizan ampliamente para el suministro de energía de instalaciones pequeñas y grandes (casas de campo privadas, pensiones, sanatorios, edificios industriales, etc.). Los módulos y matrices fotovoltaicos producen electricidad de CC. Se pueden conectar en disposición eléctrica en serie o en paralelo al inversor para producir cualquier combinación deseada de voltaje y corriente. [1] Las fotobaterías se pueden instalar en casi todas partes, desde el techo y la fachada del edificio hasta áreas especialmente designadas. Las capacidades instaladas también fluctúan en un amplio rango, desde el suministro de bombas individuales hasta el suministro de energía de las ciudades.

SES utilizando concentradores cilindroparabólicos

El principio de funcionamiento de estos SPP es calentar el refrigerante a parámetros adecuados para su uso en un turbogenerador.

Diseño SES: se instala un espejo cilíndrico parabólico largo en la estructura del armazón , y se instala un tubo en el foco de la parábola, a través del cual fluye el refrigerante (la mayoría de las veces aceite ). Habiendo llegado hasta el final, el refrigerante se calienta y en los intercambiadores de calor cede calor al agua, que se convierte en vapor y entra en el turbogenerador.

SES utilizando el motor Stirling

Son plantas de energía solar con concentradores parabólicos, en los que se instala el motor Stirling en el foco . Hay diseños de motores Stirling que convierten directamente las vibraciones del pistón en energía eléctrica, sin el uso de un mecanismo de manivela . Esto permite lograr una alta eficiencia de conversión de energía. La eficiencia de tales centrales eléctricas alcanza el 31,25% [2] . Se utiliza hidrógeno o helio como fluido de trabajo .

Globo SES

Las estaciones solares de globo (SPS) son de 2 tipos: el primero: las células solares están ubicadas en la superficie del globo. Al mismo tiempo, la eficiencia no supera la eficiencia de las baterías solares y es de alrededor del 15% (en el límite puede llegar al 40%). En la construcción del segundo tipo, se utiliza como reflector una película metalizada parabólica, cóncava a presión de gas, que sirve para concentrar la energía solar. El costo por metro cuadrado es bajo en comparación con los paneles solares y cualquier superficie reflectante. Ubicado a una altitud de más de 20 km, el globo no teme la sombra en tiempo nublado y moverse con corrientes de aire no experimenta cargas de viento. La parte superior está hecha de una película transparente con refuerzo, en el medio hay una parábola de un concentrador de película hecho de una película metalizada reforzada, y en el foco hay un convertidor térmico enfriado por gas hidrógeno liviano para un sistema con descomposición de agua. , o helio en el caso de un sistema de transmisión de energía a distancia, por ejemplo, radiación de radio o microondas. La orientación de la bola hacia el sol se realiza bombeando líquido de lastre (agua para el ciclo del hidrógeno), orientación precisa, mediante giroscopios. Si es necesario, una aeronave puede contener varios módulos esféricos flotantes.

SES combinado

Con frecuencia Los SPP de varios tipos instalan además intercambiadores de calor para producir agua caliente, que se utiliza tanto para necesidades técnicas como para suministro de agua caliente y calefacción. Esta es la esencia del SES combinado. También es posible instalar concentradores y fotobaterías en paralelo en un mismo territorio, que también se considera una planta de energía solar combinada.

Plantas de energía solar de vacío

Utilizan la energía de un flujo de aire creado artificialmente aprovechando la diferencia de temperatura del aire en la capa superficial de aire, calentado por los rayos del sol en una sección cerrada por vidrios transparentes, ya una altura determinada. Consisten en un terreno cubierto con un techo de vidrio y una torre alta, en cuya base hay una turbina de aire con un generador eléctrico . La potencia generada aumenta con la diferencia de temperatura, que aumenta con la altura de la torre. Al usar la energía del suelo calentado, pueden trabajar casi todo el día, lo cual es su gran ventaja [3] .

Las centrales termosolares más grandes de la Tierra

Las mayores centrales termosolares del mundo
MW de potencia Nombre País Ubicación Coordenadas Tipo de Nota
510 SES Ouarzazate Draa - Tafilalet 30°59′ N. sh. 6°51′ O Ej. Noor I, Noor II - concentrador cilíndrico-parabólico; Noor III - concentrador solar de torre con tres bóvedas [4] [5]
1ª etapa terminada en 2016
392 STES Aiwonpa San Bernardino, California 35°34′ N. sh. 115°28′ O Ej. torre Encargado el 13 de febrero de 2014 [6] [7] [8]
354 de generación de energía solar Desierto de Mojave , California 35°01′54″ s. sh. 117°20′53″ O Ej.
concentrador cilindroparabólico		 SES consta de 9 colas [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17]
280 Proyecto Barstow, California 35°00′40″ s. sh. 117°19′30″ O Ej.
concentrador cilindroparabólico		 Construcción finalizada en diciembre de 2014 [18] [19] [20]
280 Estación generadora Arizona 32°55′ N. sh. 112°58′ O Ej.
concentrador cilindroparabólico		 Construcción completada en octubre de 2013 [21] [22]
250 de energía solar Génesis Blythe, California 33°38′37″ N sh. 114°59′16″ O Ej.
concentrador cilindroparabólico		 En funcionamiento desde el 24 de abril de 2014 [23] [24]
200 Central eléctrica solar de Solaben [25] Logrosán, España 39°13′29″ s. sh. 5°23′26″ O Ej.
concentrador cilindroparabólico		 Etapa 3 finalizada en junio de 2012 [26]
Etapa 2 finalizada en octubre de 2012 [26]
Etapas 1 y 6 finalizadas en septiembre de 2013 [27]
150 energía solar Solnova Sanlúcar la Mayor, España 37°25′00″ s. sh. 06°17′20″ O Ej.
concentrador cilindroparabólico		 Fases 1 y 3 completadas en mayo de 2010 Fase
4 completada en agosto de 2010 [28] [29] [30] [31] [32]
150 energía solar Andasol Guadix, España 37°13′42″ s. sh. 3°04′06″ O Ej.
concentrador cilindroparabólico		 Construcción certificada: Andasol 1 (2008), Andasol 2 (2009), Andasol 3 (2011). Cada uno tiene un depósito de calor diseñado para 7,5 horas de funcionamiento. [33] [34]
150 Solar Extresol Torre de Miguel Sesmero, España 38°39′ N. sh. 6°44′ O Ej.
concentrador cilindroparabólico		 Construcción finalizada: Extresol 1 y 2 (2010), Extresol 3 (2012). Cada uno tiene un almacenamiento térmico diseñado para 7,5 horas de funcionamiento [26] [35] [36]
110 Dunas de media luna Nye, Nevada 38°14′ N. sh. 117°22′ O Ej. torre en funcionamiento desde septiembre de 2015 [37]
100 KaXu Solar Sudáfrica 28°53′40″ S sh. 19°35′53″ E Ej.
concentrador cilindroparabólico		 con almacenamiento durante 2,5 horas [38]
MW de potencia Nombre País Ubicación Coordenadas Tipo de Nota

Las plantas de energía fotovoltaica más grandes de la Tierra

[ aclarar ]

Las mayores instalaciones fotovoltaicas del mundo
Potencia pico, MW Ubicación Descripción MWh / año
2245 Jodhpur , India La planta de energía solar más grande del mundo
1170 Abu Dabi , Emiratos Árabes Unidos [39] 3.200.000 módulos solares
550 california , estados unidos de américa 9.000.000 módulos solares
550 Desierto de Mojave , California , Estados Unidos
300 california , estados unidos de américa >1.700.000 módulos solares
290 [40] Agua Caliente , Arizona , Estados Unidos 5.200.000 módulos solares 626 219
250 San Luis Obispo , California , Estados Unidos
213 Charanka , Gujarat , India Un complejo de 17 centrales eléctricas separadas,
la mayor de las cuales tiene una capacidad de 25 MW.
206 Condado de Imperial , California , EE . UU. >3.000.000 módulos solares
La central más potente del mundo, utilizando la tecnología de
orientación solar de módulos.
200 Golmud , China 317 200
200 Condado de Imperial , California , EE . UU.
170 Condado de Imperial , California , EE . UU.
166 Schipkau , Alemania
150 Condado de Clark , Nevada , Estados Unidos
150 Condado de Maricopa , Arizona , EE . UU. 800.000 módulos solares 413 611
145 Neuhardenberg , Alemania 600.000 módulos solares
143 Condado de Kern , California , EE . UU.
139 Condado de Imperial , California , EE . UU. 2.300.000 módulos solares
130 Condado de Imperial , California , EE . UU. 2.000.000 módulos solares
125 Condado de Maricopa , Arizona , EE . UU. > 600.000 módulos solares
105.56 Perovo , Crimea [41] 455.532 módulos solares 132 500 [42]
100 Desierto de Atacama , Chile > 310.000 módulos solares
97 Sarnia , Canadá >1.000.000 de módulos solares 120 000
84.7 Eberswalde , Alemania 317.880 módulos solares 82 000
84.2 Montalto di Castro , Italia
82.65 Ojotnikovo , Crimea [41] 355.902 módulos solares 100.000 [43]
80.7 Finsterwalde , Alemania
75 Samara SES, región de Samara
73 Lop Buri , Tailandia 540.000 módulos solares 105 512
69.7 Nikolaevka , Crimea [41] 290.048 módulos solares
55 Rechitsa , Bielorrusia [44] [45] casi 218 mil módulos solares
54.8 Kiliya , Ucrania 227.744 módulos solares
49.97 SES "Burnoye" de Nurlykent, Kazajistán 192 192 módulos solares 74000
46.4 Amareleza , Portugal >262.000 módulos solares
43 Dolinovka , Ucrania 182.380 módulos solares 54 399
43 Starokazache , Ucrania 185.952 módulos solares
40 Orsk SPP, región de Oremburgo
34 Arnedo , España 172.000 módulos solares 49 936
33 Kurban , Francia 145.000 módulos solares 43 500
31.55 Mitiaevo , Crimea [41] 134.288 módulos solares 40.000 [46]
18.48 Sobol , Bielorrusia 84.164 módulos solares
once Serpa , Portugal 52.000 módulos solares
10.1 Irlyava , Ucrania 11 000
diez Ralivka , Ucrania 10.000 módulos solares 8 820
9.8 Lazurne , Ucrania 40.000 módulos solares 10 934
7.5 Ródnikovo , Crimea [41] 30.704 módulos solares 9 683
una Batagay , Yakutia [47] [48] 3.360 módulos solares

el SPP más grande más allá del Círculo Polar Ártico [47]

Potencia pico, MW Ubicación Descripción MWh / año
Crecimiento de las capacidades pico de las estaciones fotovoltaicas
año (s) Nombre de estación País MW de potencia
mil novecientos ochenta y dos Lugo EE.UU una
1985 Llanura de carris EE.UU 5.6
2005 Parque solar de Baviera (Mühlhausen) Alemania 6.3
2006 Parque solar Erlasee Alemania 11.4
2008 Parque Fotovoltaico Olmedilla España 60
2010 Central Fotovoltaica de Sarnia Canadá 97
2011 Parque solar Huanghe Hydropower Golmud Porcelana 200
2012 Proyecto Solar Agua Caliente EE.UU 290
2014 Granja Solar Topacio EE.UU 550
2020 solar Bhadla India 2245
(a) por año de entrada en servicio final

Impacto ambiental

Según algunos informes, las aves mueren regularmente en el aire sobre una planta de energía solar tipo torre si están demasiado cerca de la zona de concentración de luz solar alrededor de la torre [49] , por ejemplo, en la planta de energía solar de Aywonpah en California, se mata un promedio de un insecto o pájaro cada 2 minutos [50] .

Véase también

Lista de plantas de energía solar en Rusia

Notas

  1. ↑ Módulo fotovoltaico (célula solar)  (enlace no disponible)  - www.electricaldeck.com
  2. ↑ Se establece un nuevo récord de eficiencia (enlace inaccesible) . Consultado el 24 de abril de 2010. Archivado desde el original el 23 de noviembre de 2008. 
  3. ↑ Mijaíl Berezkin. Domar el sol  // Ciencia y vida  : diario. - 2013. - Nº 12 . - S. 19-25 . — ISSN 0028-1263 . Archivado desde el original el 9 de noviembre de 2016.
  4. ↑ Saudi Power Developer da trabajo a empresas españolas en Marruecos . Consultado el 1 de octubre de 2017. Archivado desde el original el 25 de octubre de 2014.
  5. ↑ El Rey Mohammed VI de Marruecos inaugurará la primera fase de la planta solar "Noor I" el domingo en Ouarzazate, según el Ministro Delegado a cargo del Medio Ambiente Hakima El Haite . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 28 de diciembre de 2015.
  6. ^ Grandes proyectos de energía solar, Gobierno de California . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 11 de mayo de 2008.
  7. ↑ PG&E y BrightSource firman contratos por más de 1300 MW de energía solar térmica . Fecha de acceso: 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 24 de julio de 2014.
  8. ↑ El proyecto de energía térmica solar más grande del mundo en Ivanpah logra la operación comercial . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2014.
  9. ↑ Estación de generación eléctrica solar I. Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 11 de junio de 2013.
  10. ↑ Estación de generación eléctrica solar II . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 22 de junio de 2013.
  11. ↑ Estación generadora de electricidad solar III . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 22 de junio de 2013.
  12. ↑ Estación de generación eléctrica solar IV . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 21 de junio de 2013.
  13. ↑ Estación de generación eléctrica solar V. Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 11 de junio de 2013.
  14. ↑ Estación de Generación Eléctrica Solar VI . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 21 de junio de 2013.
  15. ↑ Estación de generación eléctrica solar VII . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 5 de diciembre de 2012.
  16. ↑ Estación de generación eléctrica solar VIII . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 11 de junio de 2013.
  17. ↑ Estación de generación eléctrica solar IX . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 11 de junio de 2011.
  18. ↑ csp-world.com La planta CSP Mojave de 250 MW de Abengoa entra en operación comercial . Archivado el 2 de abril de 2016 en Wayback Machine , el 2 de diciembre de 2014.
  19. ↑ Abengoa: Plantas en construcción - Estados Unidos Archivado el 19 de junio de 2013.
  20. ↑ CSP World: Abengoa cierra una financiación de 1.200 millones de dólares para el proyecto solar Mojave y comienza la construcción (enlace no disponible) . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 10 de diciembre de 2014. 
  21. ↑ Abengoa Solar: Solana de Abengoa, la primera planta solar a gran escala con sistema de almacenamiento de energía térmica de EE. UU., entra en operación comercial (enlace no disponible) . Fecha de acceso: 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 16 de diciembre de 2014. 
  22. ↑ SolarServer: Energía solar de concentración: la planta de CSP de Solana comienza su operación comercial . Archivado el 16 de octubre de 2013.
  23. ↑ CSP World Archivado el 4 de abril de 2014.
  24. ↑ Otra enorme planta solar entra en funcionamiento en el desierto de California Archivado el 15 de mayo de 2016. , Chris Clarke, REWIRE, 5 de mayo de 2014
  25. ↑ Abengoa Solar inicia la construcción de la segunda planta termosolar de Extremadura . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 4 de diciembre de 2009.
  26. ↑ 1 2 3 Mapa de proyectos en España Archivado desde el original el 27 de octubre de 2014.
  27. ↑ CSP World: Abengoa cierra la financiación y comienza la operación de las centrales CSP Solaben 1 y 6 en España (enlace no disponible) . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 16 de octubre de 2013. 
  28. ↑ Abengoa recauda 426 millones de dólares para 4 plantas de energía solar . Fecha de acceso: 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 2 de enero de 2009.
  29. ↑ Abengoa inicia la operación de una planta termosolar de 50MW . Noticias de SustainableBusiness.com (6 de mayo de 2010). Consultado el 7 de mayo de 2010. Archivado desde el original el 9 de mayo de 2010.
  30. ↑ Abengoa Solar inicia la operación comercial de Solnova 1 Archivado el 7 de julio de 2011.
  31. ↑ Abengoa Solar inicia la operación comercial de Solnova 3 Archivado el 15 de junio de 2010.
  32. ↑ Abengoa Solar alcanza un total de 193 megavatios operativos  (enlace no disponible)
  33. ↑ Andasol 1 ha comenzado la ejecución de prueba (enlace descendente) . Fecha de acceso: 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 22 de marzo de 2012. 
  34. ↑ La Construcción de las Centrales Andasol (enlace no disponible) . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 27 de mayo de 2011. 
  35. ↑ Solar Thermal Power Generation - A Spanish Success Story Archivado el 18 de marzo de 2009.
  36. ↑ ACS inicia la fase de operación de su tercera central térmica gestionable de 50 MW en España, Extresol-1 Archivado desde el original el 20 de julio de 2011.
  37. ^ Energía solar de Tonopah . Consultado el 4 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 6 de junio de 2010.
  38. ↑ Abengoa Solar :: Nuestras plantas :: Instalaciones operativas :: Sudáfrica . Abengoa Solar. Consultado el 5 de mayo de 2015. Archivado desde el original el 6 de abril de 2015.
  39. ↑ La planta de energía solar más grande del mundo lanzada en los Emiratos Árabes Unidos . Archivado el 21 de julio de 2019 en Wayback Machine , 07/01/2019.
  40. ↑ Fuente . Consultado el 31 de enero de 2014. Archivado desde el original el 14 de diciembre de 2013.
  41. ↑ 1 2 3 4 5 Esta instalación está ubicada en el territorio de la Península de Crimea , la mayor parte del cual es objeto de disputas territoriales entre Rusia , que controla el territorio en disputa, y Ucrania , dentro de cuyas fronteras el territorio en disputa es reconocido por la mayoría de los estados miembros de la ONU . De acuerdo con la estructura federal de Rusia , los sujetos de la Federación Rusa están ubicados en el territorio en disputa de Crimea : la República de Crimea y la ciudad de importancia federal Sebastopol . Según la división administrativa de Ucrania , las regiones de Ucrania están ubicadas en el territorio en disputa de Crimea: la República Autónoma de Crimea y la ciudad con un estatus especial de Sebastopol .
  42. ↑ La planta de energía solar de Crimea "Perovo" se convirtió en la más grande del mundo (enlace inaccesible) . Consultado el 10 de enero de 2012. Archivado desde el original el 9 de enero de 2012. 
  43. ↑ En Crimea, se completó la construcción de la planta de energía solar Okhotnikovo con una capacidad de 80 MW. Archivado el 23 de enero de 2012.
  44. ↑ La planta de energía solar más grande de Bielorrusia abrió cerca de Rechitsa  (ruso) , Agencia Telegráfica de Bielorrusia  (13 de octubre de 2017). Archivado desde el original el 13 de octubre de 2017. Consultado el 14 de octubre de 2017.
  45. ↑ La estación solar más potente de Bielorrusia aparecerá cerca de Rechitsa , naviny.by  (22 de diciembre de 2016). Consultado el 21 de octubre de 2017.  (enlace roto)
  46. ↑ Activ Solar completó la construcción de una planta de energía solar Mityaevo de 31,55 MW . Fecha de acceso: 14 de mayo de 2012. Archivado desde el original el 7 de abril de 2014.
  47. ↑ 1 2 En el pueblo de Batagai en Yakutia, se abrió la planta de energía solar más grande del mundo más allá del Círculo Polar Ártico . Portal de información oficial de la República de Sakha (Yakutia) (23 de junio de 2015). Consultado el 5 de septiembre de 2016. Archivado desde el original el 21 de septiembre de 2016.
  48. ↑ En el pueblo de Batagai en Yakutia, se inauguró la planta de energía solar más grande del mundo más allá del Círculo Polar Ártico (galería de fotos) . Portal de información oficial de la República de Sakha (Yakutia). Consultado el 5 de septiembre de 2016. Archivado desde el original el 21 de septiembre de 2016.
  49. ↑ Serguéi Vasiliev. En pocas horas, la planta de energía solar evaporó a más de un centenar de pájaros que accidentalmente sobrevolaron sus espejos . naked-science.ru (25 de febrero de 2015). Consultado el 8 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 12 de mayo de 2016.
  50. ↑ SOLAR: Muertes de aves en California. planta de energía una pesadilla de relaciones públicas para la industria Archivado el 27 de febrero de 2015 en Wayback Machine // E&E Publishing, LLC

Literatura

Libros Artículos en revistas

Enlaces


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