태양광 발전탑

Solar power tower
이 기사는 거울을 이용한 태양열 에너지의 특정 설계에 관한 것이다.천문 기구 및 기타 용어의 용도는 태양탑(동음이의)을 참조한다.전력생산에 사용되는 기타 고층구조물에 대해서는 에너지 타워(동음이의)를 참조한다.
태양광 발전 타워 집중:
  • 상단: 캘리포니아 남동부 모하비 사막에 있는 세계 최대 규모의 태양광 화력발전소 아이반파 시설의 솔라 타워
  • 중간: 스페인 안달루시아에 있는 세계 최초의 상업용 태양광 발전 타워 PS10
  • 하단: 프랑스 동부 피레네 산맥의 테미스 태양광 발전 타워(왼쪽)와 독일 실험용 줄리히 타워(오른쪽)

'중앙 타워' 발전소 또는 '헬리오스타트' 발전소라고도 알려진 태양열 발전소는 집중된 햇빛을 받기 위해 타워를 사용하는 태양열로의 한 종류이다.그것은 태양 광선을 집전탑(표적물)에 집중시키기 위해 평평하고 움직이는 거울(헬리오스타트라고 함)을 사용합니다.집속형 태양광 발전(CSP) 시스템은 재생 가능하고 무공해 에너지를 [1]위한 실행 가능한 해결책 중 하나로 여겨지고 있습니다.

초기 설계에서는 이러한 집속 광선을 사용하여 물을 가열하고, 그 결과 발생하는 증기를 사용하여 터빈에 전력을 공급했습니다.액체 나트륨을 사용하는 새로운 설계가 입증되었으며, 현재 작동 유체로 용융 염(질산칼륨 40%, 질산나트륨 60%)을 사용하는 시스템이 가동되고 있습니다.이러한 작동 유체는 높은 열 용량을 가지고 있으며, 터빈을 구동하기 위해 물을 끓이기 전에 에너지를 저장하는 데 사용할 수 있습니다.이러한 디자인은 또한 햇빛이 비치지 않을 때 전력을 발생시킬 수 있습니다.

비용.

2021년, 미국 국립 재생 에너지 연구소(NREL)는 10시간 저장의 농축 태양열로 인한 전기 비용을 2021년 0.076/kWh, 2030년 0.056/kWh, [2]2050년 0.052/kWh로 추정했다.2007년, ESolar(당시 Google.org의 지원)와 같은 기업은, 가까운 [3]장래에 코스트를 삭감할 수 있는, 저비용, 저유지보수, 대량생산 헬리오스타트 컴포넌트를 개발하고 있었습니다.ESolar의 디자인은 콘크리트, 강철, 시추, 크레인 등의 설치 시스템을 위한 비용을 절감하기 위해 많은 수의 작은 거울(1.14m2)을 사용했다.2017년 10월 GreenTech Media 기사에 따르면 eSolar는 2016년 [4]말에 사업을 중단했다.

현재의 2개의 탱크(온풍/냉풍) 설계에서 석영석 열충진기와 산소 담요가 있는 단일 탱크 열전라인 시스템으로 전환하는 등 작동 유체 시스템이 개선되면 재료 효율성이 향상되고 비용이 더욱 절감됩니다.

설계.

이스라엘 아샬림 발전소가 세계에서 가장 높은 태양광 타워를 완공했습니다.
캘리포니아에서 해체된 솔라 2호기
  • 일부 집광형 태양광 발전 타워는 제한된[5] 사막 물을 사용하지 않기 위해 수냉식 대신 공냉식입니다.
  • 더 비싼 곡면[5] 유리 대신 평평한 유리가 사용됨
  • 태양빛이 비치지 않는 동안에도 계속 전기를 생산하기 위해 용융염 용기에 열을 저장하는 열 저장 장치
  • 증기는 전기를 생산하는 발전기와 연결된 터빈을 구동하기 위해 500°C까지 가열됩니다.
  • 헬리오스탯 어레이 위치, 알람, 기타 데이터 수집 및 통신을 포함한 모든 플랜트 활동을 감독 및 제어하는 제어 시스템

일반적으로 시설은 150ha(1,500,000m2)에서 320ha(3,200,000m2)를 사용합니다.

환경에 관한 우려

이렇게 넓은 면적의 태양광 집광 설비가 그 위를 날아다니는 새들을 녹일 수 있다는 증거가 있다.배열의 중심 부근의 온도는 550°C에 이를 수 있으며, 태양속 자체로는 새를 소각하기에 충분한 반면, 멀리 떨어진 깃털은 그을려 결국 새가 죽게 됩니다.이반파 태양광 발전소의 직원들은 이 새들이 공중에서 발화해 연기를 따라 땅으로 곤두박질치는 것을 "스트리머"라고 부른다.헬리오스타트의 초기 대기 위치를 테스트하는 동안, 115마리의 새들이 집중 태양 플럭스로 진입하면서 죽었다.첫 6개월 동안, 총 321마리의 새들이 죽었다.대기 절차를 변경하여 한 지점에 4개 이하의 헬리오스타트를 집중시키도록 한 후, 조류 사망자는 [6]더 이상 발생하지 않았습니다.

이반파 태양광 발전 시설은 가동 [7]온도에 빠르게 도달하기 위해 매일 아침 몇 시간씩 화석 연료를 태워야 하기 때문에 캘리포니아 주에 의해 온실가스 배출국으로 분류된다.

상용 어플리케이션

여러 회사가 유틸리티 규모의 발전소를 계획, 설계 및 건설하는 데 관여하고 있습니다.태양광 발전에 혁신적인 솔루션을 적용하는 사례 연구에는 수많은 예가 있다.빔 다운(카세그레인 [clarification needed]광학[8] 장치를 갖춘 중앙 리시버 플랜트의 변형) 타워 적용도 작동 [9]유체를 가열하는 헬리오스타트를 사용하여 가능합니다.

새로운 응용 프로그램

빙엄캐니언 광산의 피트파워타워 컨셉

피트 파워[10][11] 타워는 폐광된 노천 갱도에서 태양광 발전 타워와 항공 전력 타워를[12] 결합합니다.전통적인 태양광 발전 타워는 타워의 높이와 더 가까운 헬리오스타트가 수신기에 대한 외부 헬리오스타트의 시야를 차단하는 것에 의해 크기가 제한됩니다.갱도의 "경기장 좌석"을 사용하면 차단 제약을 극복하는 데 도움이 됩니다.

태양광 발전 타워는 일반적으로 터빈을 구동하기 위해 증기를 사용하고, 태양 에너지가 높은 지역에서는 물이 부족한 경향이 있기 때문에, 오픈 피트의 또 다른 장점은 물 테이블 아래에 파여진 물을 모으는 경향이 있다는 것이다.Pit Power Tower는 저열 증기를 사용하여 공압 튜브를 공동 발전 시스템으로 구동합니다.갱도를 이런 종류의 프로젝트에 재사용하는 세 번째 이점은 도로, 건물, 전기와 같은 광산 인프라를 재사용할 수 있다는 것입니다.

태양광 발전 타워

태양광 발전 타워 목록

이름. 개발자/소유자 완료된 나라 도시 높이 m 높이 피트 수집가 최대 설치 수
용량.
*(MW)		 연간 총 에너지
생산.
(GWH)
Noor Energ ACWA 전원 2022 아랍에미리트 사이알다할(두바이 262.44 m 861 피트
아샤림 발전소 메가림 솔라 파워 2019 이스라엘 네게프 사막 260 m 853 피트 50,600 121 MW 320
와르자테 태양광 발전소 모로코 지속가능에너지청 2019 모로코 와르자자테 250m 820피트 7,400 150 MW 500
케로 도미나도르 태양열 발전소[13] 아치오나(51%)와 아벤고아(49%) 2021 칠리 칼라마 243 m 820피트 10,600 110 MW
레드스톤 태양광 발전 ACWA 전원 2023 남아프리카 공화국 노던케이프 주 100 MW[14]
Shouhang Dunhwang 100 MW Phase[15] II 베이징 서항 IHW 2018 중국 둔황 220 m 722 피트 12,000 100 MW 390[16]
칭하이공허[17] CSP 2019 중국 공허 210m 689 피트 50 MW 156.9
키솔라 원 아벤고아 2016 남아프리카 공화국 우핑턴 205m 673 피트 4,120 50 MW 180
초승달 모래 언덕 태양 에너지 프로젝트 Solar Reserve 2016 미국 토노파 200미터 656 피트 10,347 110 MW 500
수프콘 솔라 델링하[18] Supcon 솔라 2016 중국 딜링하 200미터 656 피트 50 MW 146
Haixi 50 MW[19] CSP 프로젝트 루엥칭하이광청신에너지 2019 중국 저우하이시 188 m 617 피트 4,400 50 MW
Hami 50 MW CSP[20][21] 프로젝트 Supcon 솔라 2019 중국 하미 180m 590피트 50 MW
PS20 태양광 발전소 아벤고아 솔라 2009 스페인 산루카르 라 마요르 165 m 541 피트 1,255 20 MW 48
쌍둥이자리 열극 식물 토레솔 에너지 2011 스페인 세비야 140 m 460피트 2,650 19.9 MW 80
이반파 태양광 발전 시설 (3개의 타워) Bright Source 에너지 2014 미국 모하비 사막 139.9 m 459 피트 173,500 392 MW 650
Shouhang Dunhwang 10 MW 페이즈[22] I 2018 중국 둔황 138m 453 피트 1,525[23] 10 MW
Sundrop 팜 올보르 CSP 2016 호주. 포트 오거스타 127 m 417 피트 23,712[24] 1.5 MW
다한 발전소[25] 중국과학원 전기공학연구소 2012 중국 다한 118m 387 피트 100 1 MW
PS10 태양광 발전소 아벤고아 솔라 2007 스페인 산루카르 라 마요르 115 m 377 피트 624 11 MW 23.4
솔라 프로젝트 미국 에너지부 1981 미국 모하비 사막 100미터 328 피트 1,818 이후 1,926 7 MW, 이후 10 MW na, 철거됨
Supcon Solar Delingha 10MW[26] (2타워) Supcon 솔라 2013 중국 딜링하 100미터 328 피트 10 MW
국립태양열시험시설 미국 에너지부 1978 미국 모하비 사막 60미터 200피트 1 MW (5 ~6 MWt na, 데모레이터
율리히 솔라 타워 독일 항공우주센터 2008 독일. 율리히 60미터 200피트 2000 1.5 MW na, 데모레이터
그린웨이 CSP 메르신 솔라 타워 그린웨이 CSP 2013 터키 메르신 60미터 200피트 510 1 MW(5 MWt)
ACME 솔라[27] 타워 ACME 그룹 2011 인도 비카너 46 m 150피트 14,280 2.5 MW
시에라 SunTower (2개의 타워) 솔라 2010 미국 모하비 사막 46 m 150피트[28] 24,000 5 MW na, 철거됨
Jemalong CSP 파일럿 플랜트[29] 2017 호주. 제말롱 5 x 27 m 5 x 89 피트 3,500 1.1 MW(6 MWt)

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "The cost of Concentrated Solar Power fell by 47% between 2010 and 2019 REVE News of the wind sector in Spain and in the world". Retrieved 2022-04-16.
  2. ^ CSP, 10hrs TES - Class 3 - Moderate (2021). "NREL Electricity Annual Technology Baseline (ATB)". National Renewable Energy Laboratory.{{cite web}}: CS1 maint :url-status (링크)
  3. ^ 구글의 목표: 석탄보다 저렴한 재생 에너지 2007년 11월 27일
  4. ^ Deign, Jason (12 October 2017). "Concentrated Solar Power Contender ESolar Goes AWOL". GreenTech Media. Retrieved 13 June 2019.
  5. ^ a b "FAQs". Brightsourceenergy.com. Retrieved 2019-09-28.
  6. ^ Kraemer, Susan (16 April 2015). "One Weird Trick Prevents Bird Deaths At Solar Towers". Clean Technica. Retrieved 20 February 2017.
  7. ^ Danelski, David (21 October 2015). "It's not easy being green: Ivanpah solar plant near Nevada burns much natural gas, making it a greenhouse gas emitter under state law". Orange County Register. Santa Ana, California. Retrieved 14 September 2016.
  8. ^ Mokhtar, Marwan Basem (2011). "The Beam-Down Solar Thermal Concentrator: Experimental Characterization and Modeling" (PDF). Masdar Institute of Science and Technology: i – via Massachusetts Institute of Technology.
  9. ^ "Three solar modules of world's first commercial beam-down tower Concentrated Solar Power project to be connected to grid". Retrieved 18 August 2019.
  10. ^ Pit Power Tower - 대체 에너지 뉴스 2009년 2월
  11. ^ 피트 파워 타워 미국 특허
  12. ^ 에너지 타워
  13. ^ "Atacama-1 Concentrating Solar Power Projects". solarpaces.nrel.gov. Archived from the original on 2020-01-31.
  14. ^ "ACWA Power's Redstone CSP Draws Down Debt in 9th Month of Construction". 22 February 2022.
  15. ^ https://www.sh-ihw.es/dunhuang100[데드링크]
  16. ^ "Shouhang Dunhuang 100 MW Phase II Concentrating Solar Power Projects". solarpaces.nrel.gov. Archived from the original on 2019-06-16.
  17. ^ "Cosin Solar Technology Co., Ltd".
  18. ^ "Cosin Solar Technology Co., Ltd".
  19. ^ "Luneng Haixi 50MW Molten Salt Tower Concentrating Solar Power Projects". solarpaces.nrel.gov. Archived from the original on 2019-06-16.
  20. ^ "CPECC Hami Tower Concentrated Solar Power Project to be completed in Mid 2019".
  21. ^ "Hami 50 MW CSP Project Concentrating Solar Power Projects". solarpaces.nrel.gov. Archived from the original on 2019-06-16.
  22. ^ "Shouhang Dunhuang 10 MW Phase I Concentrating Solar Power Projects". solarpaces.nrel.gov. Archived from the original on 2019-06-16.
  23. ^ "Shouhang and EDF to Test s-CO2 Cycle in Concentrated Solar Power". 29 March 2019.
  24. ^ "Sundrop CSP Project Concentrating Solar Power Projects NREL".
  25. ^ "Dahan Power Plant Concentrating Solar Power Projects". solarpaces.nrel.gov. Archived from the original on 2019-06-16.
  26. ^ "Cosin Solar Technology Co., Ltd".
  27. ^ "ACME Solar Tower Concentrating Solar Power Projects NREL".
  28. ^ "ESolar Sierra SunTower Project offline - Clarified". 16 June 2010.
  29. ^ "Jemalong CSP Pilot Plant – 1.1MWe". Vast Solar. Retrieved 24 April 2021.