Принцип роботи сонячної електростанції

Принцип роботи сонячної електростанції

Сонячні електростанції використовують сонячні промені для виробництва електроенергії. Фотовольтаїчні установки і сонячні теплові системи є найчастіше використовуваними сонячними технологіями сьогодні. Існує два типи сонячних електростанцій. Вони диференціюються залежно від того, як енергія сонця перетвориться в електрику - або через фотогальванічні, або «сонячні елементи», або через сонячні теплові електростанції.

Фотогальванічні установки

Фотоелектричний осередок, що зазвичай називається сонячною батареєю або PV, є технологією, використовуваною для перетворення сонячної енергії безпосередньо в електрику. Фотовольтаїчний осередок зазвичай виготовляють з кремнієвих сплавів.

Частки сонячної енергії, відомі як фотони, ударяють об поверхню фотогальванічного осередку між двома напівпровідниками.

Ці напівпровідники мають властивість, відому як фотоелектричний ефект, який примушує їх поглинати фотони і вивільняти електрони. Електрони захоплюються у вигляді електричного струму - іншими словами, електрики.

Сонячні теплові електростанції

Сонячна теплова установка генерує тепло і електроенергію, концентруючи сонячну енергію. Це, у свою чергу, створює пару, яка допомагає подавати турбіну і генератор для виробництва електроенергії.

Існує три типи сонячних теплових електростанцій

Параболічні жолоби

Це найпоширеніший тип сонячної теплової установки. «Сонячне поле» зазвичай містить багато паралельних рядів сонячних параболічних колекторів. Вони використовують параболообразные відбивачі для фокусування сонця в 30-100 разів в порівнянні з нормальною інтенсивністю.

Цей метод використовується для нагріву спеціального типу рідини, який потім збирається в центральному місці для створення високотемпературної перегрітої пари.


Вежа сонячної енергії

Ця система використовує сотні і тисячі плоских сонцезахисних дзеркал, що називаються геліостатами, для відображення і концентрації сонячної енергії на центральній вежі приймача. Енергія може бути сконцентрована в 1500 разів більше енергії, що поступає з Сонця.

Випробувальна вежа сонячної енергії існує в Juelich в західнонімецькому штаті Північний Рейн-Вестфалия. Він поширюється на 18 000 квадратних метрів(194 000 квадратних футів) і використовує більше 2000 сонцезахисних дзеркал, щоб відбити і сконцентрувати сонячну енергію на центральній центральній вежі заввишки 60 футів(200 футів).

Концентрована сонячна енергія використовується для нагріву повітря у вежі до 700 градусів за Цельсієм(1300 градусів за Фаренгейтом). Тепло подається в котел і використовується для виробництва електроенергії за допомогою парової турбіни.

Сонячні колектори теплової енергії добре працюють навіть в несприятливих погодних умовах. Вони використовуються в пустелі Мохаве в Каліфорнії і витримують град і піщані бурі.

Сонячний ставок

Це басейн солоної води, який збирає і зберігає сонячну теплову енергію. Він використовує так звану технологію солоності-градієнта.

В принципі, нижній шар ставка надзвичайно гарячий - до 85 градусів за Цельсієм - і діє як прозорий ізолятор, дозволяючи захопити сонячне світло, з якого тепло може бути вилучене або збережене для подальшого використання.

Ця технологія використовується в Ізраїлі з 1984 року для виробництва електроенергії.