Yoğunlaştırılmış Güneş Enerjisi: Güneş ışığını bir alıcıya yoğunlaştırmak için aynalar veya lensler kullanma

By Fouad Sabry

Konsantre Güneş Enerjisi Nedir?

Konsantre güneş enerjisi sistemleri, güneş ışığını yoğunlaştırmak için aynalar veya lensler kullanarak büyük bir güneş ışığı alanını bir alıcıya odaklayarak güneş enerjisi üretir. . Odaklanan ışık, ya bir elektrik jeneratörüne bağlı bir ısı motorunu çalıştıran ya da bir termokimyasal sürece güç sağlayan ısıya dönüştürülür. Bu ısı daha sonra bir elektrik jeneratörünü çalıştırır ve bu da elektrik üretimiyle sonuçlanır.

Nasıl Yararlanacaksınız

(I) Şununla ilgili içgörüler ve doğrulamalar aşağıdaki konular:

Bölüm 1: Konsantre güneş enerjisi

Bölüm 2: Güneş termal enerjisi

Bölüm 3: Parabolik kanal

Bölüm 4: Nevada Solar One

Bölüm 5: Mojave Çölü'ndeki güneş enerjisi santralleri

Bölüm 6: İspanya'da güneş enerjisi

Bölüm 7: Güneş enerjisi

Bölüm 8: Solana Üretim İstasyonu

Bölüm 9: SolarReserve

Bölüm 10: Torresol Energy

Bölüm 11: eSolar

Bölüm 12: Kompakt lineer Fresnel yansıtıcı

Bölüm 13: Sierra SunTower

Bölüm 14: Solar Euromed

Bölüm 15: Yoğunlaştırıcı fotovoltaikler

Bölüm 16: İtalya'da güneş enerjisi

Bölüm 17: Güneş enerjisinin ana hatları

Bölüm 18: Yenilenebilir enerjide bakır

Bölüm 19: Ouarzazate Güneş Enerjisi İstasyon

Bölüm 20: Cerro Dominador Solar Termal Pl ant

Bölüm 21: Termosolar Borges

(II) Yoğunlaştırılmış güneş enerjisiyle ilgili en çok sorulan soruları yanıtlamak.

(III) birçok alanda yoğunlaştırılmış güneş enerjisi.

(IV) Özetle açıklayan 17 ek, her sektörde 360 ​​derecelik yoğunlaştırılmış güneş enerjisi 'teknolojilerine sahip olmak için 266 gelişmekte olan teknoloji.

Bu Kitap Kimler İçin

Profesyoneller, lisans ve lisansüstü öğrenciler, meraklılar, hobiler ve her türlü yoğunlaştırılmış güneş enerjisi için temel bilgi veya bilgilerin ötesine geçmek isteyenler.

• Language: Türkçe
• Publisher: Bir Milyar Bilgili [Turkish]
• Release date: Nov 10, 2022

Book preview

Telif hakkı

Konsantre Güneş Enerjisi Telif Hakkı © 2022 Fouad Sabry tarafından. Tüm Hakları Saklıdır.

Tüm hakları saklıdır. Bu kitabın hiçbir bölümü, yazarın yazılı izni olmaksızın, herhangi bir biçimde veya bilgi depolama ve alma sistemleri de dahil olmak üzere herhangi bir elektronik veya mekanik yolla çoğaltılamaz. Bunun tek istisnası, bir incelemede kısa alıntılar yapabilen bir hakem tarafından yapılır.

Fouad Sabry tarafından tasarlanan kapak.

Bu kitap bir kurgu eseridir. İsimler, karakterler, yerler ve olaylar ya yazarın hayal gücünün ürünleridir ya da kurgusal olarak kullanılır. Gerçek kişilere, yaşayan veya ölülere, olaylara veya mekanlara herhangi bir benzerlik tamamen tesadüfidir.

Bonus

[e-mail] adresine Konsantre Güneş Enerjisi: Güneş ışığını bir alıcıya yoğunlaştırmak için aynaları veya lensleri kullanma konu satırını içeren bir e-posta gönderebilirsiniz ve bu kitabın ilk birkaç bölümünü içeren bir e-posta alacaksınız.

Fouad Sabry

1BK web sitesini ziyaret edin

www.1BKOfficial.org

Önsöz

Bu kitabı neden yazdım?

Bu kitabı yazma hikayesi 1989 yılında İleri Düzey Öğrenciler Ortaokulu'nda öğrenciyken başladı.

Şu anda birçok gelişmiş ülkede mevcut olan STEM (Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) Okulları gibidir.

STEM, öğrencileri dört özel disiplinde (bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik) disiplinlerarası ve uygulamalı bir yaklaşımla eğitme fikrine dayanan bir müfredattır. Bu terim genellikle okullarda bir eğitim politikasını veya müfredat seçimini ele almak için kullanılır. İşgücünün gelişimi, ulusal güvenlik endişeleri ve göç politikası üzerinde etkileri vardır.

Kütüphanede, her öğrencinin herhangi bir kitabı seçmekte ve 1 saat boyunca okumakta özgür olduğu haftalık bir ders vardı. Sınıfın amacı, öğrencileri eğitim müfredatı dışındaki konuları okumaya teşvik etmektir.

Kütüphanede, raflardaki kitaplara bakarken, 5 bölümden oluşan toplam 5.000 sayfalık devasa kitaplar fark ettim. Kitapların adı Teknoloji Ansiklopedisi, etrafımızdaki her şeyi tarif eden,yarı iletkenlere mutlak sıfır, o zamanlar hemen hemen her teknoloji, renkli illüstrasyonlar ve basit kelimelerle anlatıldı. Ansiklopediyi okumaya başladım ve tabii ki haftalık 1 saatlik derste bitiremedim.

Bu yüzden babamı ansiklopediyi satın almaya ikna ettim. Babam hayatımın başında benim için tüm teknoloji araçlarını, ilk bilgisayarı ve ilk teknoloji ansiklopedisini satın aldı ve her ikisinin de kendim ve kariyerim üzerinde büyük etkisi oldu.

Tüm ansiklopediyi bu yılın aynı yaz tatilinde bitirdim ve sonra evrenin nasıl çalıştığını ve bu bilgiyi günlük sorunlara nasıl uygulayacağımı görmeye başladım.

Teknolojiye olan tutkum 30 yıldan daha uzun bir süre önce başladı ve hala yolculuk devam ediyor.

Bu kitap, okuyuculara lisedeyken yaşadığım aynı şaşırtıcı deneyimi verme girişimim olan Gelişen Teknolojiler Ansiklopedisi nin bir parçası, ancak 20. yüzyıl teknolojileri yerine, 21.  yüzyılın gelişmekte olan teknolojileri, uygulamaları ve endüstri çözümleriyle daha çok ilgileniyorum.

Gelişen Teknolojiler Ansiklopedisi 365 kitaptan oluşacak, her kitap tek bir gelişen teknolojiye odaklanacak. Gelişmekte olan teknolojilerin listesini ve endüstriye göre kategorize edilmelerini kitabın sonundaki Çok Yakında bölümünde okuyabilirsiniz.

365 kitap, okuyuculara bir yıllık süre içinde her gün gelişen tek bir teknoloji hakkındaki bilgilerini artırma şansı veriyor.

Giriş

Bu kitabı nasıl yazdım?

Yükselen Teknolojiler Ansiklopedisinin her kitabında, insanların zihinlerinden anında, ham arama içgörüleri elde etmeye çalışıyorum, ortaya çıkan teknoloji hakkındaki sorularını cevaplamaya çalışıyorum.

Her gün 3 milyar Google araması var ve bunların% 20'si daha önce hiç görülmedi. İnsanların düşüncelerine doğrudan bir çizgi gibidirler.

Bazen bu 'Kağıt sıkışmasını nasıl gideririm' şeklindedir. Diğer zamanlarda, yalnızca Google ile paylaşmaya cesaret edebilecekleri can sıkıcı korkular ve gizli özlemlerdir.

Konsantre Güneş Enerjisi hakkında kullanılmayan bir içerik altın madeni fikri keşfetme arayışımda, Google gibi arama motorlarından otomatik tamamlama verilerini dinlemek için birçok araç kullanıyorum, ardından her yararlı ifadeyi ve soruyu hızla ortaya koyuyorum, insanlar Konsantre Güneş Enerjisi anahtar kelimesi etrafında soruyorlar.

İnsanların içgörüsü olan bir altın madeni, taze, ultra yararlı içerik, ürün ve hizmetler oluşturmak için kullanabilirim. Sizin gibi nazik insanlar gerçekten istiyor.

İnsan aramaları, insan ruhunda şimdiye kadar toplanan en önemli veri kümesidir. Bu nedenle, bu kitap canlı bir üründür ve tıpkı sizin ve benim gibi, bu yeni ortaya çıkan teknolojiyi merak eden ve bu konuda daha fazla bilgi edinmek isteyen insanlar tarafından sorulan Konsantre Güneş Enerjisi ile ilgili yeni sorular için giderek daha fazla cevapla sürekli güncellenmektedir.

Bu kitabı yazmanın yaklaşımı, insanların Konsantre Güneş Enerjisi etrafında nasıl arama yaptıklarını, kafamın tepesinden düşünmeyeceğim soruları ve sorguları ortaya çıkardıklarını ve bu soruları süper kolay ve sindirilebilir kelimelerle cevapladıklarını daha derin bir anlayış seviyesine getirmek ve kitabı basit bir şekilde dolaşmaktır.

Bu yüzden, bu kitabı yazmaya gelince, mümkün olduğunca optimize edilmiş ve hedeflenmiş olmasını sağladım. Bu kitabın amacı, insanların Konsantre Güneş Enerjisi hakkındaki bilgilerini daha iyi anlamalarına ve geliştirmelerine yardımcı olmaktır. İnsanların sorularını mümkün olduğunca yakından cevaplamaya ve çok daha fazlasını göstermeye çalışıyorum.

İnsanların sahip olduğu soruları ve sorunları keşfetmenin ve onlara doğrudan cevap vermenin ve kitabın içeriğine içgörü, onaylama ve yaratıcılık eklemenin harika ve güzel bir yoludur - hatta sahalar ve teklifler. Kitap, başka türlü ulaşamayacağım zengin, daha az kalabalık ve bazen şaşırtıcı araştırma taleplerini ortaya çıkarıyor. Hiç şüphe yok ki, bu yaklaşımı kullanarak kitabı okuduktan sonra, potansiyel okuyucuların zihinlerinin bilgisini arttırması beklenmektedir.

Bu kitabın içeriğini her zaman taze kılmak için benzersiz bir yaklaşım uyguladım. Bu yaklaşım, arama dinleme araçlarını kullanarak insanların zihinlerini dinlemeye bağlıdır. Bu yaklaşım bana şu konularda yardımcı oldu:

Okuyucularla tam olarak bulundukları yerde tanışın, böylece bir akor vuran ve konuya daha fazla anlayış kazandıran alakalı içerik oluşturabilirim.

Parmağımı sıkıca nabızda tutun, böylece insanlar bu gelişmekte olan teknoloji hakkında yeni yollarla konuştuklarında güncellemeler alabilir ve zaman içindeki eğilimleri izleyebilirim.

İçeriğin alaka düzeyini artıran ve kazanan bir avantaj sağlayan beklenmedik içgörüleri ve gizli nişleri keşfetmek için ortaya çıkan teknoloji hakkında cevaplara ihtiyaç duyan soruların gizli hazinelerini ortaya çıkarın.

Bu kitabı yazmak için yapı taşı aşağıdakileri içerir:

(1) Okuyucuların istediği içerikle ilgili cesaret ve tahminde bulunmak için zaman harcamayı bıraktım, kitap içeriğini insanların ihtiyaç duyduğu şeylerle doldurdum ve spekülasyonlara dayanan sonsuz içerik fikirlerine veda ettim.

(2) İnsanların okumak istedikleri ve bilmek istedikleri şeylere - gerçek zamanlı olarak - ön sıralarda yer almak için sağlam kararlar aldım ve daha az risk aldım ve hangi konuların dahil edileceği ve hangi konuların hariç tutulacağı konusunda cesur kararlar almak için arama verilerini kullandım.

(3) Günlerce ve hatta haftalarca zaman kazanmak için bireysel görüşleri manuel olarak elemek zorunda kalmadan içerik fikirlerini tanımlamak için içerik üretimimi kolaylaştırdım.

İnsanların sadece sorularını cevaplayarak bilgilerini basit bir şekilde artırmalarına yardımcı olmak harikadır.

Bu kitabın yazma yaklaşımının harmanlandığı ve okuyucular tarafından arama motorlarında sorulan önemli soruları izlediği için benzersiz olduğunu düşünüyorum.

Teşekkür

Bir kitap yazmak düşündüğümden daha zor ve hayal edebileceğimden daha ödüllendirici. Bunların hiçbiri prestijli araştırmacılar tarafından tamamlanan çalışmalar olmadan mümkün olmazdı ve halkın bu gelişen teknoloji hakkındaki bilgisini artırma çabalarını kabul etmek isterim.

Özveri

Aydınlanmışlara, olayları farklı gören ve dünyanın daha iyi olmasını isteyenlere göre, statükoya veya mevcut devlete düşkün değiller. Onlarla çok fazla aynı fikirde olmayabilirsiniz ve onlarla daha da fazla tartışabilirsiniz, ancak onları görmezden gelemezsiniz ve onları küçümseyemezsiniz, çünkü her zaman bir şeyleri değiştirirler ... insan ırkını ileriye doğru iterler ve bazıları onları çılgın veya amatör olarak görürken, diğerleri dahi ve yenilikçiler olarak görür, çünkü dünyayı değiştirebileceklerini düşünecek kadar aydınlanmış olanlar, bunu yapan ve insanları aydınlanmaya yönlendirenlerdir.

Epigraf

Konsantre güneş enerjisi sistemleri, güneş ışığını yoğunlaştırmak için aynalar veya lensler kullanarak büyük bir güneş ışığı alanını bir alıcıya odaklayarak güneş enerjisi üretir. Odaklanmış ışık, bir elektrik jeneratörüne bağlı bir ısı motorunu çalıştıran veya termokimyasal bir işleme güç veren ısıya dönüştürülür. Bu ısı daha sonra elektrik jeneratörünü çalıştırır ve bu da elektrik üretimi ile sonuçlanır.

İçindekiler

Telif hakkı

Bonus

Önsöz

Giriş

Teşekkür

Özveri

Epigraf

İçindekiler

Bölüm 1: Konsantre güneş enerjisi

Bölüm 2: Basınçlı hava aracı

Bölüm 3: Parabolik oluk

Bölüm 4: Nevada Solar One

Bölüm 5: Mojave Çölü'ndeki güneş enerjisi santralleri

Bölüm 6: İspanya'da Güneş Enerjisi

Bölüm 7: Güneş Enerjisi

Bölüm 8: Solana Üretim İstasyonu

Bölüm 9: SolarReserve

Bölüm 10: Torresol Enerji

Bölüm 11: eSolar

Bölüm 12: Kompakt lineer Fresnel reflektör

Bölüm 13: Sierra Güneş Kulesi

Bölüm 14: Solar Euromed

Bölüm 15: Konsantratör fotovoltaiği

Bölüm 16: İtalya'da Güneş Enerjisi

Bölüm 17: Güneş enerjisinin ana hatları

Bölüm 18: Yenilenebilir enerjide bakır

Bölüm 19: Ouarzazate Güneş Enerjisi İstasyonu

Bölüm 20: Cerro Dominador Güneş Termik Santrali

Bölüm 21: Termosolar Borges

Epilogue

Yazar Hakkında

Çok yakında

Ekler: Her Sektörde Gelişen Teknolojiler

Bölüm 1: Konsantre güneş enerjisi

Konsantre güneş enerjisi (konsantre güneş enerjisi ve konsantre güneş termal olarak da bilinir) sistemleri, bir dizi ayna veya lens kullanarak bir alıcıya büyük miktarda güneş ışığını odaklayarak güneş enerjisi üretir.

2018 yılında, CSP sistemlerinin dünya genelindeki toplam kurulu gücü, 2005 yılında 354 MW olan artışla 5.500 MW olmuştur.

Dünyanın toplam kapasitesinin neredeyse yarısı, 2013'ten bu yana ülkede yeni bir ticari kapasitenin çevrimiçi hale getirilmemesine rağmen, 2.300 MW olan İspanya tarafından hesaplandı.

Amerika Birleşik Devletleri 1.740 MW ile ikinci sırada yer alıyor.

Ayrıca Çin ve Hindistan ülkeleri ile birlikte Kuzey Afrika ve Orta Doğu'dan da önemli miktarda ilgi var.

Başlangıçta, parabolik oluk bitkileri, bir zamanlar tüm CSP tesislerinin neredeyse yüzde doksanını oluşturan dünya pazarının baskın bir payına sahipti.

Yaklaşık 2010 yılından bu yana, merkezi güç kulesi CSP, daha yüksek sıcaklıkta çalışması nedeniyle yeni tesislerde tercih edilmiştir - 565 ° C'ye (1.049 ° F) kadar.

oluğun maksimum 400 °C (752 °F) - bu da daha fazla verimlilik vaat ediyor.

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Ivanpah Güneş Enerjisi Tesisi (392 MW), en büyük CSP projelerinden biridir. Güneş enerjisi kulesi teknolojisini kullanır ancak herhangi bir termal enerji deposuna sahip değildir. Fas'taki Ouarzazate Güneş Enerjisi İstasyonu (510 MW), daha büyük CSP projelerinden bir diğeridir. Oluk ve kule teknolojilerini toplam 510 MW için birleştirir ve birkaç saatlik enerji depolamasına sahiptir.

CSP, termal enerji üreten bir elektrik santralidir, bu nedenle kömür, gaz ve jeotermal gibi diğer termal enerji santralleriyle daha fazla benzerliğe sahiptir. Enerjiyi duyarlı ısı şeklinde veya gizli ısı olarak (örneğin, erimiş tuz kullanarak) depolayabilen termal enerji depolama, bir CSP tesisine dahil edilebilir. Bu, bu tesislerin günün veya gecenin saatinden bağımsız olarak, gerektiğinde elektrik üretmeye devam etmelerini sağlar. Bu nedenle, CSP gönderilebilir bir güneş enerjisi türü olarak kabul edilir. Fotovoltaiklerin (PV) zaten önemli bir penetrasyonunun olduğu Kaliforniya gibi bölgelerde, gönderilebilir yenilenebilir enerji, çok yönlülüğü nedeniyle özellikle caziptir. Bununla birlikte, konsantre güneş enerjisi, gece boyunca enerji depolamak için daha kolay bir zamana sahiptir, bu da rekabet gücü açısından sevk edilebilir jeneratörlere ve baz yük tesislerine göre avantaj sağlar. 700 MW'lık kombine oluk ve kule projesi için: 600 MW oluk kapasitesi, 100 MW kule kapasitesi ve 15 saat boyunca günlük termal enerji depolama. Şili'nin şiddetli kuraklığıyla bilinen Atacama bölgesindeki baz yük CSP maliyeti, 2017 müzayedelerinde 50 $ / MWh'nin altına düştü.

Hikayenin bir versiyonuna göre, Arşimet, güneş ışınlarını istilacı bir Roma filosuna odaklamak ve onları Siraküza'dan uzaklaştırmak için yanan cam adı verilen bir cihaz kullandı. Yunan bir bilim adamı olan Dr. Ioannis Sakkas, Arşimet'in MÖ 212'de Roma filosunu gerçekten yok edip edemeyeceğini belirlemek için 1973'te bir deney yaptı. Bunu, her biri güneş ışınlarını yakalamak ve onları 49 metre (160 fit) uzaklıktaki katran kaplı bir kontrplak siluetine yönlendirmek için uçlu dikdörtgen bir ayna tutan yaklaşık 60 Yunan denizcisini sıraya koyarak yaptı. Bilim adamı, Arşimet'in bunu gerçekten yapıp yapamayacağını merak ediyordu. Bununla birlikte, tarihçiler, geminin sadece birkaç dakika sonra alev almasına rağmen, Arşimet efsanesi hakkında şüpheleri olmaya devam ediyor. 1984 yılında başlayan komşu Güneş Enerjisi Üretim Sistemleri (SEGS) tarafından kullanılan parabolik-oluk tekniği daha pratik olarak uygulanabilirdi. 2014 yılından önce, 354 megavatlık Güneş Enerjisi Üretim Sistemi (SEGS), dünyanın en büyük güneş enerjisi tesisiydi.

SEGS'nin 1990 yılında tamamlanması ile 2006 yılında Avustralya'daki Liddell Enerji Santrali'nde Kompakt lineer Fresnel reflektör sisteminin inşası arasında, ticari konsantre güneş enerjisi tesislerinin geliştirilmediği 24 yıllık bir boşluk vardı. Bu konsept kullanılarak inşa edilen çok az sayıda ek tesis olmuştur, ancak 5 MW'lık Kimberlina Güneş Termal Enerji Santrali 2009 yılında açılmıştır.

SEGS'den sonra inşa edilen ilk önemli tesis, oluk konfigürasyonunda tasarlanan ve 2007 yılında tamamlanan 75 MW'lık Nevada Solar One tesisiydi. İspanya, 2009 ve 2013 yılları arasında her biri 50 MW'lık bloklarda standartlaştırılmış 40'tan fazla parabolik oluk sistemi inşa etti.

Solar Two çok başarılı olduğu için, 2011 yılında İspanya, ilk olarak Solar Tres Güç Kulesi olarak adlandırılan ancak daha sonra Gemasolar Termosolar Santrali olarak yeniden adlandırılan ticari bir enerji santrali inşa etti. Gemasolar'ın bulguları, kendi türünde başka bitkilerin geliştirilmesini mümkün kıldı. Ivanpah Güneş Enerjisi Tesisi aynı zamanda inşa edilmiştir, ancak herhangi bir termal deposu yoktur. Bunun yerine, her sabah suyu ısıtmak için doğal gaz kullanıyor.

Güç kuleleri veya Fresnel sistemleri yerine, konsantre güneş enerjisi tesislerinin çoğunun yapımında parabolik oluk tasarımları kullanılmaktadır. Ayrıca, oluklarını daha geleneksel fosil yakıtlı ısıtma sistemleriyle karıştıran entegre güneş kombine çevrimi (ISCC) gibi parabolik oluk sisteminin varyantları da olmuştur.

İlk başta, güneş termal enerjisinin fotovoltaik ile rekabet halinde olduğu düşünülüyordu, öte yandan Ivanpah, Solar Two'nun birkaç saatlik termal depolama içermesine rağmen, herhangi bir enerji deposu olmadan inşa edildi.

2015 yılına gelindiğinde, fotovoltaik tesislerin fiyatları düştü ve PV ticari gücü,  son CSP sözleşmelerinin 1⁄3'üne satılıyordu.

Bu nedenle, giderek artan bir şekilde, esnek, gönderilebilir güç için doğal gazın yanı sıra fotovoltaik ve pillerle rekabet ettiği görülmektedir.

CSP, enerji üretiminde kullanılır (bazen güneş termoelektriği olarak adlandırılır, genellikle buharla üretilir). Aynalar veya lensler, izleme sistemleri ile birlikte konsantre güneş enerjisi teknolojisi sistemlerinde kullanılır. Bu, güneş ışığını daha geniş bir bölgeden daha kapalı bir alana odaklar. Bundan sonra, odaklanmış ışık ısıya dönüştürülür veya geleneksel