В последнее время в китайских больших городах все чаше и чаше возникают серьёзные проблемы с экологической обстановкой (смог), требующие принятия немедленных и кардинальных мер. И одной из таких мер является переход энергетической отрасли с рельс использования ископаемых видов топлива (угля), на рельсы альтернативной энергетики.
Смог в Китае выглядит так:
Согласно прогнозам организации IEA, Китай к 2035 году обгонит Европу, США и Японию по количеству энергии, получаемой из возобновляемых источников, и существенную часть этой энергии будет поставлять новая крупномасштабная солнечная тепловая электростанция, строительство которой было начато в одном из мест пустыни Гоби. Эта станция, которая будет занимать площадь в 25.5 кв.км, сможет обеспечить энергией около миллиона среднестатистических домов, а её введение в эксплуатацию позволит сократить количество сжигаемого угля на 4.26 миллиона тонн ежегодно.
Когда солнечная тепловая станция Delingha, расположенная на северо-западе Китая будет полностью закончена, в её составе будет насчитываться шесть башен, каждая из которых будет в состоянии вырабатывать 135 мегаватт электроэнергии. Кроме этого, в составе каждой башни будет находиться устройство аккумулирования энергии, позволяющее иметь 3.5-часовой запас, в котором энергия будет храниться не в электрическом, а в тепловом виде. Эта электростанция сможет снабжать энергией круглый год всех потребителей в близлежащей области, и это позволит уменьшить выбросы CO2 в атмосферу на 20 миллионов тонн за всё время работы станции.
Выглядеть будет подобным образом:
Естественно, что введение в эксплуатацию станции Delingha будет производиться поэтапно. На первом этапе будут запущены две башни по 135 мегаватт, которые обеспечат энергией 452 тысячи домов. Следует отметить, что станция Delingha является не единственным китайским CSP-проектом (concentrating solar thermal project), но эта станция станет первой коммерческой станцией среди череды 3 ГВт-ных установок, которые будут построены в стране к 2020 году.
Согласно планам, станция Delingha будет полностью введена в строй в 2017 году. В её строительстве задействованы крупнейшие китайские компании, такие, как State Grid Corporation, Shanghai Electric Group и Qinghai Huanghe Hydropower Development Co. Кроме этого, участие в строительстве станции принимает американская компания BrightSource Energy, которая задействована в строительстве подобной американской установки Айванпа (Ivanpah), расположенной в пустыне Мохава, Калифорния.
Комментарии
А я всё облизываюсь на "доходные дома" в Москве. Сейчас это выгодно, но рентабельность заявлена в 3 года читай 6. А чего через 6 лет в Москве будет не ясно.Протянет Путин 6 лет? Ванга рано помэрла.
Хм... Не, вы уж лучше по теме, пишите.
Так это по теме и есть. Смари, новый дом подключать надо, копеечка, платить нынешнее жкх, в задницу. Этот бред никогда не окупится. Значит что? Комбинируем в подвале UPS цементируем, подводим солнечные батареи которые никогда в москве не окупятся, и стрижём.
Как принимаш настой мухомора, или жуеш поделись?
120 градусов в духовке в течении 5 минут. 10 минут уже сделают из нормальной поганки сыроежку. Затем точишь и чувствуешь себя викингом.
Настой вываривается около 20 минут в фильтрованной воде.
Что бы закрыть вопрос, любые органические кислоты распадаются при температуре выше 100 градусов.
Ты ведь думал, что красиво докопался не так ли, петросян.
Дома, семья и мухоморы не совместимы, извиняй!
6х135=810 МВт. всего-то... меньше одного блока аэс. и это - установленная, т.е. максимальная мощность. только днем. только в ясную погоду. в реальности средняя вырабатываемая по году наверняка будет раза в 3-4 меньше. т.е. 200 МВт, уровня стандартной тэс.
а пафосу то...
p.s. а при аккумуляции теловой энергии за счет кпд преобразования мощность упадет еще ниже.
С зелёнкой и альтернативщиной - пафосу всегда вагон и маленькая тележка. В первоисточнике, его ещё на пару слов, али даже фраз - поболее будет.
Обычно КИУМ таких штук около 0.3
Возможно, в той пустыне погода чаще бывает хорошей, чем в иных местах, и сей КУИМ ещё подрастёт чуток. Но, что делить нужно на 3 - это вы в целом верно подметили.
Мне понравилась станция тем, что там хоть какой, свой, запас есть, 3.5 часа - это хорошо, всё меньше будет перенагрузок на сети из-за зелёнки.
Длительность автономной работы такой станции должна быть пропорционально завязана на объем нагреваемого теплоносителя.
В идеале надо бы довести этот объем до такой величины, чтобы станция работала в непрерывном режиме.
И ведь единственная реальная перспектива сглаживания дневных пиков - гидро (или пневмо) аккумулятор. А это соответственно снижает КПД...
Да, похоже единственный реальный вариант - создать автономно работающую в темное время станцию. Но, мне кажется, объемы там будут запредельными...
Ну, объём посчитать не очень трудно. Однако есть и второй вопрос.
А именно пики - годовые. С суточными - одна проблема, а с годовыми - совсем иная. Конечно, в пустыне не бывает январского снега из обложных хмурых туч несколько недель подряд, как, например, иногда в средней полосе РФ. Но даже в пустыне - полное кол-во энергии, пришедшее за один месяц, будет плясать от месяца к месяцу по сезону, и величина может отличаться существенно.
Основная боль всех альтернативных методов энергетики именно быстрые пики, краткие по времени (сглаживаются только газовыми турбинами, имеющими малое время пуска-останова).
Более длительные, выраженные неделями или месяцами гораздо проще сгладить атомными или угольными станциями.
Но тоже не подарок.
Но, в любом случае, специалисты обязаны были выбирать место с максимальной инсоляцией.
Вы же в курсе пиковых нагрузок, зачем травите. Средняя не средняя, На ЛАЭС в будний день 560 расход. В час дня, кто то считает замещение по транспорту? Трамваи там, неудобный троллейбус?
>>> только в ясную погоду
а смог-то не помешает?
Смог в городах, в каменных джунглях. А станция в пустыне...
Еще такой момент заинтересовал: она заменяет 4млн. т угля в год.
Молярная масса углерода 12 против 44 у углекислого газа. Т.е. При сжигании 12млн.т угля (3 года эксплуатации) выбросилось бы в атмосферу 44млн.т СО2. А это уже вдвое больше, чем "за все время эксплуатации станции".
Так как не может расчетное время эксплуатации быть 1,5 года, то, по-видимому, фактическая мощность будет сильно ниже.
Возможно масса выбросов приведена к массе углерода. Т.е. в источнике написано о массе выбросов именно углерода в атмосферу (видимо в составе СО2). Поэтому, если считать по вашему подходу, срок службы несколько увеличится, но всё равно он будет не очень велик.
в источнике, вообще-то, однозначно указано, где "уголь", а где "углекислый газ"... еще, конечно, какой уголь считали - каково в нем содержание именно углерода?
но все равно, 1,5 года - это явно какой-то галюн на полтора порядка, возможно журналист скомпилировал текст, не придав значения этому различию.
Да, журналисты что-то намудрили. Вот, в ещё более первоисточном первоисточнике, вообще написано так:
Т.е. даже не указано: за весь срок службы...
Ну и вот ещё отыскал:
Короче говоря - журналисты тексты компилят ногами... то про 3.5 часа, то про 15 часов ... то про 20 млн. тонн диоксида за весь срок жизни, то просто про 896 тысяч тонн вообще.
Что-то мне подсказывает, что 15 часов ближе к истине.
Т.е. общее автономное время работы станции 15 часов.
12 часов - максимальное темное время суток.
3,5 часа - это время аварийного запаса.
В таком ракурсе становится похожим на правду.
Тем не менее АЭС надо кормить каждые полгода/год свежим топливом, а данная приспособа требует лишь регламентных работ. И стоимость утилизации несравнима.
Так что вполне имеет право на существование, поэтому с пафосом и у вас переборчик, однако.
Кроме этого, в составе каждой башни будет находиться устройство аккумулирования энергии, позволяющее иметь 3.5-часовой запас, в котором энергия будет храниться не в электрическом, а в тепловом виде
Что за устройство , можно поподробней?
Искал подробности, но не нашёл. Однако думаю, что в первом приближении - это термоизолированный большой нержавеющий чан с глауберовой солью... или около того.
это огромный подземный теплоизолированный бак со слегка перегретым теплоносителем.
...кажется, такое уже реализовывали.
Там по вечерам специальный мальчик вычерпывал воду из нижнего бака и заливал в верхний... :)
С сильно перегретым. И вещество должно быть с офигительной теплоемкотью и с очень высоким порогом к термическому разложению.
НЕ согласен.
Сильно перегревать теплоноситель для целей аккумуляции технически бессмысленно, потому-что как известно, основная энергия запасается вблизи фазовых переходов. А хранить перегретый теплоаккумулятор в течение даже часов крайне сложно. Я не утверждаю что это невозможно технически, я говорю о том что чаще всего эти сложности совершенно неоправданы.
Прегревать же целесообразно рабочее тело на котором работает турбина, с целью повышения разницы температур на входе и выходе, а значит и КПД. Само собой придется подобрать такую пару веществ, чтобы при температуре фазового перехода аккумулятора, рабочее тело при поступлении в турбину было таки перегретым.
Вы ведь понимаете, что объем теплоносителя-аввумулятора пропорционально зависит от степени перегрева?
Возьмем, к примеру, воду.
Одно дело, когда вода нагрета при ну до 99 градС. Соответственно удельная энтальпия составляет 419 кДж/кг.
И совсем другое, когда вода нагрета до 300 градС. И удельная энтальпия составит уже 1327 кДж/кг.
Как говорится - почуствуйте разницу.
Я понимаю, что теплота фазового перехода содержит в себе в разы больше энергии, но для целей аккумуляции энергии, для обеспечения длительной и бесперебойной работы станции применить на практике будет, мягко говоря, затруднительно.
Не, дело ещё в том, что если что-то перегрето очень сильно, то и давление там соответствующее. Вот вы подумайте, какое нужно давление, что б удержать воду с такой температурой. А емкость теплоаккумулирующая должна быть не малых размеров, а чем больше размер, тем сложнее противостоять давлению...
Теплоносителем «Солнечного-2» является смесь из расплава неорганических солей. При нормальной температуре эти соли твердые, но плавятся уже при 2500C. За счет высокой теплоты фазового перехода, соль остается жидкой и теплой несколько суток, даже если ее не подогревать.
Как известно, теплота фазового перехода у многих веществ велика. Например, испарение воды из кипящего чайника — тоже фазовый переход. Когда вы включаете чайник, вода нагревается. Один литр (точнее, 1 кг) воды требует 4,2 кДж энергии, чтобы нагреться на 10C. Таким образом, чтобы нагреть чайник от 200C до 1000C, требуется 80×4,2=336 кДж. Но как только чайник закипает, температура больше не растет: все тепло уходит на испарение воды. Чтобы превратить в пар то же самое количество воды, потребно уже 2270 кДж — почти в 7 раз больше. Если испарить всю воду, то эта энергия будет запасена в паре. Точно так же и в расплаве соли запасена очень большая энергия. Небольшое количество соли конденсируется, и отдает при этом тепло, поддерживая остальную часть соли расплавленной. «Солнечный-2» мог работать на полной мощности двое суток вообще без солнца — на запасенной в расплавленной соли теплоте. Нагретая соль превращала воду в пар для турбины в особом теплообменнике, и, когда светило солнце, паровые турбины работали на высокотемпературном цикле, а без солнца переключались на менее эффективный низкотемпературный, расходуя тепло, запасенное в подземном баке расплавленной соли. На утро солнечный теплообменник опять разогревал соль, а жидкая горячая соль несла тепло в бак и расплавляла сконденсировавшийся за ночь осадок твердой соли.
Сегодня проект завершен(1999г). Американские производители электричества не заинтересовались тогда коммерческими результатами проекта — дешевле было жечь уголь, чем строить солнечные станции.
Подробнее про Солнечный-2 где можно почитать? Ссылку дайте, пожалуйста. (быстрый поиск в гугле не помог)
http://renewable.com.ua/solar-energy/22-solnechnye-teplovie-elektrostancii.html
ближе концу статьи.
Спасибо. Статья интересная.Многое из изложенного знал до прочтения.
Кстати, эта технология крайне нежная. Пару толчков амплитудой 5+, и зеркала посяпятся.
Конкретно китайцы меня заинтересовали именно мощностью одной башни 135 МВт. В 2013 самая большая солнечная тепловая станция была в Эмиратах(100МВт), но она не башенного типа, там пораболические зеркала.
П.С. поискав на буржуйском:Солнечная энергия запасалась в расплавленной соли, сочетание 60% нитрата натрия и 40% нитрата калия, в качестве накопителя энергии среды вместо масла или воды .(адаптированый корявый гуглоперевод
)
А мне вот понравилась комбинация зеркало-Стирлинг.
Весьма перспективно. И позволяет убрать один паразитарный контур теплоносителя. Что само по себе автоматически повышает КПД, понижает стоимость строительства, снижает эксплуатационные затраты.
Правда возникает проблема охлаждения...
Вообще, я краем был причастен к попыткам присобачить Стирлинг к сжиганию попутного нефтяного газа на месторождениях. Но там проблема была в том, что металл двигателя не выдерживал и разрушался от кислот.
Ног тема, безусловно, перспективная.
87 кгс/см2.
Ничего сверх необычного. Воду я привел для примера. Безусловно применяется другой неорганический тепроноситель с большей теплоемкостью.
Вот вы всё и сами поняли, если ёмкость большая, то её раздавит, или цена её безумна будет.
А я ж изначально писал про глауберову соль - в качестве возможного хранилища тепла... а Homo 2.0 вам про фазовый переход говорил, и без надобности очень сильно перегревать рабочее тело.
Сам по себе фазовый переход штука интересная, но он в любом случае создает избыточное давление.
Изменение рабочего тела дает некоторый выигрыш.
А давление в сотню атмосфер не является чем то запредельным. Вполне себе так рабочее. На тепловых станциях давление пара доходит и до трехсот атмосфер, и ничего, работают.
Не, тут глубина всех глубин в другом - в металлоёмкости конструкции. Давление и в 100 и в 150 атм. - не есть беда, но это если в не крупной трубе или в специальной дорогущей установке - там всё сделано так, что б объёмы были не очень велики. А вот когда вам нужно 1000 куб. метров и с таким давлением - это извините, бомба.
Просто посчитайте силы разрывающие трубу, диаметром 200 мм (как пример), и ёмкость на 1000 кубов, или просто трубу диаметром, положим 10 метров. Чем больше объём, тем всё сильно сложнее в этом деле.
Вот, для пояснения, труба 219 мм со стенкой 9 мм – выдержит 10 МПа, а труба диаметром 10 метров, такое может выдержать, если стенка у неё будет ~400 мм.
Вы представляете, сварить огромный резервуар из стали с толщиной 400 мм? И ещё сохранив крепость сварных швов наравне с основным материалом. Это уже атомная промышленность...
Именно поэтому лучше тепло хранить без таких бешеных давлений.
Ну так и тут тепловая станция и турбинка аналогичная и рабочее тело водяной пар. Но рабочее тело на то оно и рабочее что не запасает энергию, а передает турбине.
На обычной ТЕЦ энергия запасена в угле или там мазуте. Сжигаем - греем водяной пар- крутим турбинку.
Тут же:
режим дня
солнце греет промежуточный теплоноситель который нагревает рабочее тело(водяной пар)-крутим турбинку.(избыточная энергия идет на нагрев акуммуляторного бака)
режим ночи
теплоноситель остывая в баке акуммуляторе-делает фазовый переход- выделяется энергия-греем водяной пар- крутим турбинку.
Экономически не выгодно накопить столько рабочего тела в виде водяного пара оч большие кап затраты и циклопические размеры. Если использовать другое рабочее тело то и используем другие типы турбин не на водяном паре(самые распространеные и проработанные на данный момент), что опять ведет к доп. затратам на разработку спец. турбин.
Вы мне все так разжевываете, как балбесу какому-то. Поверьте, я все это прекрасно знаю.
>>>Экономически не выгодно накопить столько рабочего тела в виде водяного пара оч большие кап затраты и циклопические размеры.
Ни кто не мешает ввести промежуточный контур теплоносителя. И теплоноситель не обязан быть рабочим телом (хотя иногда и бывает).
В случае же, если стоит задача накопить энергию, то без второго контура принципиально не обойтись.
Давайте заканчивать, все всем понятно.
Уже применяли именно фазовый переход в США сейчас, применяют в Испании, про США смотрите комент ниже.
Вы меня, возможно, не совсем правильно поняли.
Я не предлагаю использовать воду.
Я понимаю, что применение фазового перехода несет в себе неоспоримые преимущества.
Конкретно китайцы судя по не которой аналогии с работой станции Крымской СЭС-5 (ныне разрушена)врятли применяют воду, так как тогда для работы станции на теплоакумуляторе в течении3-4 часов требовалось запасти 2 емкости по 1000 м3 при мощности станции 5 МВт.
У китайцев хоть время работы сопоставимо 2-3 часа, но мощность СЭС 1 башни выше в 27 раз- 135 МВт. Для запаса перегретого пара потребовались бы циклопические емкости. К сажелению данных о темперетаре перегретого пара на СЭС-5 найти в сети не удалось.
Про запас энергии на СЭС-5
После нагрева воды в котле при помощи зеркал, сфокусировавших на нем солнечное излучение, пар из котла подавался на турбину, которая вращала ротор генератора. Так солнечная энергия превращалась в электрическую.Турбина и генератор находились на земле, в специальном помещении. Еще одной частью электростанции был теплоаккумулятор, состоящий из двух емкостей для высокотемпературной пароводяной смеси, объемом по 1000 кубометров каждый. В случае плохой погоды, когда Солнце скрыто за облаками или же ночью, он способен был обеспечить работу станции на стандартной мощности в течении 3-4 часов, плюс еще около 10 часов в режиме пониженной мощности (примерно 50%).
Проектная мощность станции составляла 5 МВт
Не стоит ничего выдумывать там, где великие уже все выдумали до вас.
Запасать теплоту при прочих равных выгодно не в веществе, а в фазовых переходах. Это общее место в физхике лет уже как 300. А может и 3000. Во веки веков, аминь.
Не верите мне, - смотрите справочники.
Теплоемкость воды 4,2 Дж/(г · К)
Теплоемкость пара (пара, а не пароводяной смеси!) в диапазоне до 100атм и до 500оС примерно в два раза меньше.
Теплота парообразования - 2,3*103 Дж/г
Почувствуйте разницу - разница запасаемой энергии в веществе и в фазовом переходе, - в 500-1000 (тысячу!) раз.
Никакое технически здравое наращивание температуры и давления не покроет этой разницы.
Теплота плавления льда 3,35*102 Дж/г - разница запасаемой энергии в веществе и в фазовом переходе, - в 100 (сто!) раз.
И без всяких сверхдавлений и сверхтемператур.
И вода это никакая не аномалия, - все вещества ведут себя подобным образом.
Насчет затруднений двух контуров - вообще непонятно о чем вы.
Берете жидкий или даже газообразный теплоноситель, который циркнасосами гоняете из вершины башни в её подвал.
В подвале емкость с алюминием или какой нибудь солью, - не суть важно. Все, - тепловой аккум готов без всяких сверхдавлений. В этот же куб помещен второй теплообменник, с рабочим телом, которое кипит и доставляет энергию к турбине. Не хотите турбину с рабочим, воткните прямо в куб цилиндр стирлинга, - пусть крутит динаму, но потеряете 10-15% КПД, да и стирлингов такой мощности - еще поискать надо.
Кстати для такой станции на 3,5 часа работы потребуется всего около 4000т алюминия (куб размером 11х11х11м)
Эти станции двойного назначения - при необходимости сфокусированный тепловой луч может сжигать спутники, самолеты и беспилотники )))
Вряд ли ;-) Но пугать таким лучом нехороших редисок из партаппарата, и чиновников, в принципе можно... типа патронов у нас для вас нет, но в случае чего, о-го-го... :-)))
а схемку фокусировки не накидаете? че за автофокус такой? вы наверное фотоаапарат только по телевизору видели
про ресурс как-то мутно, мегатонны за все время есть, а скока это "все время" чёт не понял.
Это как тепловая станция... ну, плюс минус. Т.е. если её ремонтировать, работать может и 50 лет. Зеркала менять иногда, насосы чинить, и всё такое прочее... - тогда прослужит долго.
Как говорится, в этом деле - ничего военного нету.
это с учетом выбросов при производстве этих батарей и прочего оборудования?
Страницы