Понятие и типы солнечных электростанций

ОТЧЁТ

по лабораторной работе №1

по курсу «Основы электроэнергетики»

Проверил

___________ Алёшина С.К.

«____»______________2013

Выполнил

Студент гр.10 ЭУП-4

___________.

Оренбург 2013

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3
1 Солнечные электростанции ……………………………………………………5

1.1 Понятие и типы солнечных электростанций………………………………..5

1.2 Принцип работы и особенность работы СЭС……………………………….7

2 Показатели и влияние солнечных электростанций на экологию…………...10

2.1 Основные технико-экономические показатели……………………………10
2.2 Влияние работы СЭС на экологию………………………………………....12
Заключение……………………………………………………………………….15
Список использованных источников…………………………………………...17

Приложение А (обязательное)………………………………………………….18

Введение

Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Весь органический мир нашей планеты обязан Солнцу своим существованием. Солнце – это не только источник света и тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии (энергии нефти, угля, воды, ветра).

Проблема обеспечения электрической энергией многих отраслей мирового хозяйства, постоянно растущих потребностей населения Земли становится сейчас все более насущной.

Человечеству нужна энергия, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерного топлива. Практически неисчерпаемы запасы термоядерного топлива - водорода, однако управляемые термоядерные реакции пока не освоены, и неизвестно когда они будут использованы для промышленного получения энергии в чистом виде, без участия в этом процессе реакторов деления. В связи с указанными проблемами становится все более необходимым использование нетрадиционных энергоресурсов, в первую очередь солнечной, ветровой, геотермальной энергии, наряду с внедрением энергосберегающих технологий.

Среди возобновляемых источников энергии солнечная радиация по масштабам ресурсов, экологической чистоте и повсеместной распространенности наиболее перспективна. Впервые на практическую возможность использования людьми огромной энергии Солнца указал основоположник теоретической космонавтики К.Э. Циолковский в 1912 году во второй части своей книги: “Исследования мировых пространств реактивными приборами”. Он писал: “Реактивные приборы завоюют людям беспредельные пространства и дадут солнечную энергию, в два миллиарда раз большую, чем та, которую человечество имеет на Земле”. Энергия солнца может быть использована как в земных условиях, так и в космосе. Наземные солнечные электростанции следует строить в районах расположенных как можно ближе к экватору с большим количеством солнечных дней.

В настоящее время солнечную энергию экономически целесообразно использовать для горячего водоснабжения сезонных потребителей типа спортивно-оздоровительных учреждений, баз отдыха, дачных посёлков, а так же для обогрева открытых и закрытых плавательных бассейнов. В сухом жарком климате Средней Азии рационально использовать установки для охлаждения зданий и сооружений, сельскохозяйственных объектов, хранения продуктов, медицинских препаратов.

1 Солнечные электростанции

Солнечная электростанция- инженерное сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации в электрическую энергию. Способы преобразования солнечной радиации различны и зависят от конструкции электростанции. Солнечные фотоэлектричные станции (СЭС) генерируют электроэнергию путем непосредственного преобразования энергии солнечного света. Уже много лет говорится о том, что солнечные электростанции являются самым экологичным способом генерации электричества. Но только сегодня можно с полной уверенностью утверждать, что солнечная электростанция – это еще и один из самых прибыльных способов получения энергии.

Солнце излучает огромное количество энергии - приблизительно 1,1x10²⁰ кВт·ч в секунду. Киловатт·час - это количество энергии, необходимое для работы лампочки накаливания мощностью 100 ватт в течение 10 часов. Внешние слои атмосферы Земли перехватывают приблизительно одну миллионную часть энергии, излучаемой Солнцем, или приблизительно 1500 квадрильонов (1,5 x 10¹⁸) кВт·ч ежегодно. Однако только 47% всей энергии, или приблизительно 700 квадрильонов (7 x 10¹⁷) кВт·ч, достигает поверхности Земли. Остальные 30% солнечной энергии отражается обратно в космос, примерно 23% испаряют воду, 1% энергии приходится на волны и течения и 0,01% - на процесс образования фотосинтеза в природе.

Полное количество солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли за неделю, превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа, угля и урана. Солнечное тепло можно сберегать разными способами. Современные технологии включают параболические концентраторы, солнечные параболические зеркала и гелиоэнергетические установки башенного типа. Их можно комбинировать с установками, сжигающими ископаемое топливо, а в некоторых случаях адаптировать для аккумуляции тепла. Основное преимущество такой гибридизации и теплоаккумуляции- это то, что такая технология может обеспечивать диспетчиризацию производства электричества, то есть выработка электроэнергии может производиться в периоды, когда в ней есть необходимость. Это может повысить экономическую ценность производимого электричества и снизить его среднюю стоимость.

Все солнечные электростанции подразделяют на несколько типов:

-СЭС башенного типа

-СЭС тарельчатого типа

-СЭС, использующие фотобатареи

-СЭС, использующие параболические концентраторы

-Комбинированные СЭС

-Аэростатные солнечные электростанции

Вид всех солнечных электростанций приведен в приложении А.

1.2 Принцип работы и особенность работы СЭС

СЭС башенного типа. Данные электростанции основаны на принципе получения водяного пара с ипользованием солнечной радиации. В центре станции стоит башня высотой от 18 до 24 метров (в зависимости от мощности и некоторых других параметров высота может быть больше либо меньше), на вершине которой находится резервуар с водой. Этот резервуар покрашен в чёрный цвет для поглощения теплового излучения. Также в этой башне находится насосная группа, доставляющая пар на турбогенератор, который находится вне башни. По кругу от башни на некотором расстоянии располагаются гелиостаты. Гелиостат- зеркало площадью в несколько квадратных метров, закреплённое на опоре и подключённое к общей системе позиционирования. То есть, в зависимости от положения солнца, зеркало будет менять свою ориентацию в пространстве. Основная и самая трудная задача - это позиционирование всех зеркал станции так, чтобы в любой момент времени все отраженные лучи от них попали на резервуар. В ясную солнечную погоду температура в резервуаре может достигать 700 градусов. Такие температурные параметры используются на большинстве традиционных тепловых электростанций, поэтому для получения энергии используются стандартные турбины. Фактически на станциях такого типа можно получить сравнительно большой КПД (около 20 %) и высокие мощности.

Дата добавления: 2015-05-08