Сонячні електростанції: технології концентрування сонячної енергії

За даними спільного дослідження Greenpeace, Європейської асоціація сонячної термоенергетики (European Solar Thermal Electricity Association (ESTELA)) та IEA SolarPACES, завдяки технологіям концентрування сонячної енергії світ може забезпечити 7% потреб в енергії вже в 2030 році та близько чверті всіх потреб у 2050 році.

Технологія концентрування сонячної енергії полягає у використанні багатьох дзеркал для фокусування сонячного проміння та подальшого перетворення його енергії на теплову та електричну енергію, що може бути передана споживачам. Існує кілька можливих схем роботи подібних електростанцій, але принцип залишається саме таким. Дана технологія може також використовуватися, працюючи паралельно із традиційними енергогенеруючими установками, які використовують, наприклад, дизельне паливо чи біомасу.

Технології концентрування сонячної енергії останнім часом активно розвиваються в найбільш сприятливих регіонах, де сонячна радіація досягає принаймні 2000 КВт год на метр квадратний на рік, а в кращому випадку – 2800 КВт год на метр квадратний на рік. Найбільш привабливими для таких електростанцій є США, Північна Африка, країни Середземномор’я та деякі інші регіони.

Існує 4 основних технології концентрування енергії сонячного випромінювання: дзеркальні відбивачі параболічної форми, сонячні башти, дзеркала-концентратори параболічної форми та відбивачі з лінзами Френеля.

Дзеркальні відбивачі параболічної форми використовуються для фокусування сонячного випромінювання на трубку із рідиною, що має високу теплопровідність (зазвичай, синтетичне масло). Дзеркальні відбивачі проєктуються таким чином, аби стежити за зміною положення сонця навколо однієї осі, збільшуючи тим самим ефективність роботи. Рідина в трубці нагрівається до 400 градусів Цельсія й направляється до теплообмінників, де забезпечує виробництво перегрітої пари та далі – електроенергії.

Прикладом використання даної технології може бути сонячна електростанція компанії Acciona у Неваді (Nevada Solar One) потужністю 64 МВт, що була збудована у 2007 році.