211service.com
Saules termiskā tehnoloģija rada izaicinājumus sausuma skartajai Kalifornijai
Kalifornijas ambiciozais mērķis līdz 2030. gadam iegūt trešdaļu elektroenerģijas no atjaunojamiem enerģijas avotiem tiek pārbaudīts tās sausākajā gadā, kas ir daļa no vairāku gadu sausuma, kas nopietni apgrūtina ūdens piegādi. Valsts plāns lielā mērā balstās uz saules siltuma tehnoloģiju, taču šāda veida saules enerģija arī parasti patērē milzīgu ūdens daudzumu.
Sausāka jauda : Ivanpah saules termoelektrostacijā Kalifornijas tuksnesī tornis tiek apgaismots ar koncentrētu saules gaismu no tūkstošiem spoguļu.
Sausums jau tagad liek saules termoelektrostaciju izstrādātājiem izmantot alternatīvas dzesēšanas metodes, lai samazinātu ūdens patēriņu. Tas gan paaugstinās izmaksas, gan samazinās elektroenerģijas ražošanu, īpaši vasaras mēnešos, kad pieprasījums pēc elektroenerģijas ir liels. Vairākas pētniecības grupas visā valstī izstrādā veidus, kā samazināt šīs izmaksas un izvairīties no jaudas samazinājuma.
Saules termoelektrostacijas izmanto lielus spoguļu laukus, lai koncentrētu saules gaismu un uzsildītu ūdeni, radot tvaiku, kas griež spēkstaciju turbīnas. Komunālie uzņēmumi viņiem patīk, jo to jauda ir daudz mazāk mainīga nekā saules paneļu banku jauda (skatiet sadaļu BrightSource virzās uz priekšu par citu masīvu saules termoelektrostaciju un asākiem datoru modeļiem, kas ļauj iegūt vairāk vēja enerģijas ).
Trūkumi ir tādi, ka saules termoelektrostacijas ģenerē lielu daudzumu siltuma pārpalikuma, un tās patērē daudz ūdens dzesēšanai, ko parasti veic, iztvaicējot ūdeni. Saules termoelektrostacijas var patērēt divreiz vairāk ūdens nekā fosilā kurināmā spēkstacijas, un viens nesen ierosinātais saules siltuma projekts būtu patērējis aptuveni 500 miljonus galonu ūdens gadā.
Tehnoloģija, ko sauc par sauso dzesēšanu, kas ir sākusi parādīties spēkstacijās pēdējo 10 gadu laikā, var samazināt šo ūdens patēriņu par 90 procentiem. Tā vietā, lai iztvaicētu ūdeni, lai atdzesētu iekārtu, tehnoloģija saglabā ūdeni slēgtā sistēmā. Atdzesējot spēkstaciju, ūdens uzsilst un pēc tam tiek cirkulēts caur milzīgiem astoņstāvu dzesēšanas torņiem, kas darbojas līdzīgi kā automašīnas radiators.
Sausās dzesēšanas tehnoloģija maksā no divarpus līdz piecām reizēm vairāk nekā parastās iztvaikošanas dzesēšanas sistēmas. Un tas nedarbojas labi karstās dienās, dažkārt liekot spēkstaciju operatoriem samazināt elektroenerģijas ražošanu. Vasarā tas var samazināt elektroenerģijas ražošanu par 10 līdz 15 procentiem, saka Džesika Ši , Elektroenerģijas pētniecības institūta tehnisko programmu vadītājs. Ļoti karstās dienās elektroenerģijas ražošana var tikt samazināta vēl vairāk.
Viena pieeja šīs problēmas risināšanai ir dzesēšanas sistēmas liela izmēra palielināšana, lai tā varētu nodrošināt pietiekami daudz dzesēšanas pat karstās dienās. Tādu pieeju izmanto Kalifornijas jaunās Ivanpah saules termoelektrostacijas izstrādātāji, kas drīz sāks ražošanu (skatiet Pasaules lielākā saules termoelektrostacija pirmo reizi piegādā enerģiju). Bet tas palielina jau tā dārgās sistēmas izmaksas.
Vairāk nekā ducis pētniecības grupu, ko finansē Elektroenerģijas pētniecības institūts un Nacionālais zinātnes fonds izstrādā veidus, kā izvairīties no pašreizējām sausās dzesēšanas tehnoloģijas problēmām. Viens projekts izmanto parasto iztvaikošanas dzesēšanas sistēmu, bet uztver ūdens tvaikus, lai to izmantotu atkārtoti. Citi strādā, lai uzlabotu sauso dzesēšanas torņu efektivitāti, lai tos varētu padarīt mazākus un lētākus. Trešā pieeja ir izmantot nanodaļiņas dzesēšanas šķidrumā, lai uzlabotu tā spēju absorbēt siltumu. Un jauni dizaini, kas uzlabo gaisa cirkulāciju, varētu samazināt dzesēšanas torņu izmēru un izmaksas.
Sausums un ūdens trūkums, ko piedzīvo Kalifornija, palielinās izmaksas, kas saistītas ar saules siltumenerģiju, taču tie, visticamāk, neapturēs tehnoloģiju izplatību. Lai gan sausā dzesēšana maksā daudz vairāk nekā parastā ūdens dzesēšana, tā veido salīdzinoši nelielu daļu no iekārtas kopējām izmaksām — aptuveni piecus procentus no aptuveni 2 miljardiem USD.