Centrală solară

Se crede că acest articol sau secțiune referitoare la tehnologie este verificat . Motiv : articol cu ​​date actualizate aproximativ până în 2009-2010 Alăturați-vă discuției și / sau corectați intrarea. Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Solucar PS10 centrală solară oglindă

O centrală solară este o centrală electrică care folosește energia solară pentru a produce electricitate . Există două tipuri de centrale solare: centrala electrică cu concentrare și centrală termodinamică.

Centrală fotovoltaică

Același subiect în detaliu: Sistem fotovoltaic .

Panouri fotovoltaice în baza forțelor aeriene Nellis

Acest tip de centrală utilizează module fotovoltaice pentru a converti direct lumina soarelui în electricitate prin efectul fotovoltaic , deci este diferită de majoritatea centralelor electrice, deoarece nu folosește grupul turbină-alternator.

Poate avea o eficiență între 10% și 15% în funcție de caracteristicile tehnice ale componentelor utilizate, în special a modulelor. Cu toate acestea, modulele cu o eficiență foarte mare nu sunt utilizate în mod normal în structuri mari, cum ar fi cele ale unei centrale, datorită costului ridicat. În Italia centralele fotovoltaice sunt reglementate prin Decretul de punere în aplicare nr. 181 din 5 august 2005 , cunoscut și sub numele de Contul Energiei .

Indiferent de această legislație, unele intervenții nerambursabile sunt ocazional aprobate de instituții. Dintre acestea, cea mai recentă a fost cererea pentru întreprinderile mici și mijlocii de promovare a surselor regenerabile de producere a energiei electrice și / sau termice , emisă de Ministerul Mediului și Protecția Teritoriului și a Mării împreună cu Medio Credito Centrale SpA și publicat în Monitorul Oficial nr. 12 din 16 ianuarie 2007 .

În prezent (2009) Spania și Germania au poziții de lider în construcția acestui tip de centrală electrică: printre cele mai mari 50 din lume, 45 sunt situate în aceste două țări care au făcut cele mai mari investiții în acest tip de tehnologie. Începând din 2016, cea mai mare instalație fotovoltaică din lume a fost NOOR din Ouarzazate din Maroc ^[1] . ^[2] .

Panouri solare

Centrală termică (colectoare parabolice)

Același subiect în detaliu: solar termodinamic .

Acest tip de centrală solară stochează energia solară prin panouri solare care canalizează lumina soarelui în uleiul mineral. Acest lichid, absorbind energia solară, se încălzește la temperaturi de câteva sute de grade Celsius . Apoi printr-un schimbător transferă căldura în apă care, prin vaporizare, este transportată către o turbină conectată la un alternator . Turbina extrage energia cinetică din vaporii de apă și o transformă în energie mecanică care este utilizată de alternator pentru a produce curent electric. Există un al doilea tip de centrală care nu folosește panouri solare, ci oglinzi. Oglinzile sunt îndreptate spre un rezervor plasat în partea de sus a unui turn. Lumina concentrată din oglinzi evaporă lichidul conținut în rezervor, care este trimis la turbină și alternator pentru a genera electricitate . Acest al doilea tip de centrală termică permite atingerea temperaturilor mai ridicate și, prin urmare, permite utilizarea altor elemente în plus față de apă ca lichid, sporind eficiența generală a sistemului.

Deoarece radiația solară medie este de aproximativ 1000 de wați / m ^2, randamentul termodinamic este foarte mare în comparație cu cel fotovoltaic. Cuantificarea exprimată de Carlo Rubbia , laureat al Premiului Nobel pentru fizică , clarifică avantajele sistemului termodinamic:

„ Ca experiment pilot, cei 20 de megawatti obținuți de tehnologiile solare la centrala de la Priolo nu trebuie aruncați: sunt suficienți pentru un oraș de 20.000 de locuitori, economisesc 12.500 de tone de petrol echivalent pe an și evită emisiile de 40.000 tone. anul dioxidului de carbon. Frumusețea este că acest tip de energie este accesibil: la prețurile actuale, planta se plătește singură în 6 ani și durează 30 de ani. vor tinde să se înjumătățească ". ^[3]

Plantele de acest tip sunt folosite de ani de zile în Statele Unite, iar mai recent în Spania au fost autorizate pentru construcții. În decembrie 2007, guvernul italian a aprobat și un plan industrial pentru construirea a zece centrale electrice de 50 MW în sudul Italiei. ^[4]

Cele mai moderne sisteme prevăd depozitarea fluidului la o temperatură ridicată în rezervoare izolate speciale, care permit turbinelor să funcționeze în timpul nopții, în unele cazuri cu o autonomie de câteva zile în caz de vreme rea. Cu toate acestea, aceste centrale au posibilitatea de a fi alimentate cu gaz dacă condițiile nefavorabile persistă.

Oglinzile solare actuale pentru a funcționa corect necesită să fie îndreptate corect față de Soare și, prin urmare, există sisteme motorizate care asigură menținerea orientării corecte. În acest fel, energia solară poate fi exploatată pe deplin.

În ultimii ani, studiile privind „optica fără reconstrucția imaginii” au făcut progrese mari în ceea ce privește opțiunea non-imagistică, care deja ne permite să construim concentratoare parabolice fixe, (în engleză CPC Compound Parabolic Concentrator ) care acceptă unghiurile de intrare pentru radiația solară chiar și cu 55 de grade.

Plantele de ultimă generație, cum ar fi cea de la Priolo din Sicilia ( Proiectul Archimede ) ^[5] , folosind săruri topite ca lichid convector, sunt capabile să atingă temperaturi de 550 grade permițând utilizarea acelorași tehnologii ca plantele tradiționale și, prin urmare, există atât posibilitatea de a fi amplasate cot la cot cu sistemele existente, cât și o reducere a costurilor datorită utilizării componentelor standard.

Spania l-a salutat recent pe Rubbia, după ce a fost eliminat din conducerea ENEA și a început construcția industrială a fabricii care urma să fie construită în Italia. Spațiul ocupat de centralele de acest tip depinde de puterea lor și, prin urmare, poate fi destul de substanțial.

argumente pro şi contra

Centralele solare, și în special cele cu tehnologie fotovoltaică, trebuie să facă față prezenței non-continue (sau „aleatoriei”) sursei de energie, această formă de energie este de fapt dependentă de condițiile atmosferice, cum ar fi prezența norilor sau ploaie. Din același motiv, sursa solară este definită ca „neprogramabilă”.

O altă problemă este legată de suprafețele mari necesare în comparație cu alte tipuri de centrale electrice, cu aceeași producție. Germania , care dintre țările europene este cea mai bogată în centrale solare, este capabilă să răspundă doar la 0,4% din necesarul său de energie cu sursa fotovoltaică, potrivit datelor disponibile în 2008 ^[6] .

În cele din urmă, sistemele fotovoltaice, unde ocupă suprafețe mari, pot avea un impact negativ asupra peisajului, mai ales dacă sunt instalate în contexte de deal și pe zone adecvate agriculturii.

Cu toate acestea, laturile pozitive ale acestei surse de energie sunt de asemenea remarcabile:

• nu există emisii poluante sau de gaze cu efect de seră, cu excepția celor referitoare la procesul de producție a modulului;
• nu este necesar să se extragă, să se transporte, să se proceseze combustibili: operațiuni adesea foarte complexe și legate atât de riscurile și poverile de mediu, cât și de cele pentru sănătate, chiar considerabile;
• sursa de energie este garantată de miliarde de ani și este gratuită, în timp ce prețurile combustibililor fosili și uraniu sunt variabile și probabil sunt destinate să crească odată cu reducerea rezervelor totale și epuizarea progresivă a celor mai convenabile din punct de vedere economic și tehnic de exploatat.
• exploatarea energiei solare este gratuită, nu este intermediată și indiferent de stabilirea și menținerea relațiilor comerciale sau de stabilitatea relațiilor internaționale,
• ca și în cazul deșeurilor nucleare, deșeurile nu sunt produse pentru eliminarea cărora nu sunt disponibile locuri adecvate,
• procesul de producție este relativ simplu și lipsit de riscuri legate de erori sau disfuncționalități umane.
• centrala electrică este inerent inofensivă pentru locuitorii din împrejurimi și nici nu se pretează la atacuri teroriste datorită naturii „răspândite” și „scalabile” a metodei de producție.

Chiar și factorul de cost, care ajunge în prezent de la 1000 de euro la 20.000 de euro, încă nu este competitiv (deși este în scădere), dacă este analizat cu care este costul de mediu al combustibililor fosili (tensiuni geopolitice, poluare, efect de seră, schimbări climatice), poate fi reconsiderat și evaluat pe baza scenariilor viitoare.

Evoluții viitoare

În prezent, majoritatea cercetărilor se concentrează pe îmbunătățirea celulelor fotovoltaice. Încearcă să obțină celule cu o eficiență mai mare decât cele actuale și în același timp încearcă să facă celulele fotoelectrice de înaltă eficiență mai economice pentru a reduce costurile de construcție ale centralelor electrice. Un alt mod mai radical este construirea centralelor solare orbitale . Aceste plante sunt deja fezabile cu tehnologia actuală, dar ar avea un cost foarte ridicat din cauza cantității enorme de bani necesare pentru a trimite planta pe orbită. În orice caz, unele studii sunt foarte avansate și unele țări (în special Japonia) intenționează să construiască una dintre aceste plante până în 2040 .

Notă

Elemente conexe

• Centrală solară orbitală
• Concentrația solară
• Energie solara
• Lista centralelor solare termodinamice
• Proiectul Arhimede
• PS10
• Andasol 1
• Nevada Solar One

Alte proiecte

• Wikinews conține știri actuale despre centrala solară
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre centrala solară

linkuri externe

• Site-ul fabricii Priolo , pe enel.it. Adus la 12 mai 2006 (arhivat din original la 6 iulie 2007) .
• ISES ITALIA, organizație non-profit pentru surse regenerabile de energie , pe isesitalia.it . Adus la 12 mai 2006 (arhivat din original la 7 mai 2006) .
• Centrale solare din Brindisi (Puglia, Italia) , pe portadimare.it .
• Proiectul Pitagora în Crotone , pe pecoraroscanio.it .

Portalul Energiei : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu Energia