Θερμικοί ηλιακοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής πύργων, συστήματα συγκέντρωσης ηλιακής ενέργειας

Ο ήλιος είναι πηγή εξαιρετικά «καθαρής» ενέργειας. Σήμερα, σε όλο τον κόσμο, οι εργασίες για τη χρήση του Ήλιου αναπτύσσονται προς πολλές κατευθύνσεις. Καταρχάς, αναπτύσσεται η λεγόμενη μικρή βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία περιλαμβάνει κυρίως τη θέρμανση και την παροχή θερμότητας κτιρίων. Όμως έχουν ήδη γίνει σοβαρά βήματα στον τομέα της ενέργειας μεγάλης κλίμακας — οι ηλιακοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας δημιουργούνται με βάση τη φωτομετατροπή και τη θερμική μετατροπή. Σε αυτό το άρθρο, θα σας πούμε για τις προοπτικές των σταθμών από τη δεύτερη κατεύθυνση.

Η τεχνολογία Concentrated Solar Power, γνωστή παγκοσμίως ως CSP (Concentrated Solar Power), είναι ένας τύπος ηλιακής ενέργειας που χρησιμοποιεί καθρέφτες ή φακούς για να συγκεντρώνει μεγάλες ποσότητες ηλιακού φωτός σε μια μικρή περιοχή.

Το CSP δεν πρέπει να συγχέεται με τα συγκεντρωμένα φωτοβολταϊκά — επίσης γνωστά ως CPV (συγκεντρωμένα φωτοβολταϊκά). Στο CSP, το συγκεντρωμένο ηλιακό φως μετατρέπεται σε θερμότητα και η θερμότητα στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια.Από την άλλη πλευρά, στο CPV, το συγκεντρωμένο ηλιακό φως μετατρέπεται απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Βιομηχανική χρήση ηλιακών συμπυκνωτών

Ηλιακή ενέργεια

Ο ήλιος στέλνει ένα ισχυρό ρεύμα ακτινοβολούμενης ενέργειας προς την κατεύθυνση της γης. Ακόμη και αν λάβουμε υπόψη ότι τα 2/3 του αντανακλώνται και διασκορπίζονται από την ατμόσφαιρα, η επιφάνεια της γης δέχεται 1018 kWh ενέργειας σε 12 μήνες, δηλαδή 20.000 φορές περισσότερη από αυτή που καταναλώνει ο κόσμος σε ένα χρόνο.

Είναι φυσικό ότι η χρήση αυτής της ανεξάντλητης πηγής ενέργειας για πρακτικούς σκοπούς φαινόταν πάντα πολύ δελεαστική. Ωστόσο, ο χρόνος πέρασε, ο άνθρωπος σε αναζήτηση ενέργειας δημιούργησε μια θερμική μηχανή, μπλόκαρε ποτάμια, χώρισε ένα άτομο και ο Ήλιος συνέχισε να περιμένει στα φτερά.

Γιατί είναι τόσο δύσκολο να ελέγξει την ενέργειά του; Πρώτον, η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας αλλάζει κατά τη διάρκεια της ημέρας, η οποία είναι εξαιρετικά άβολη για κατανάλωση. Αυτό σημαίνει ότι ο ηλιακός σταθμός πρέπει να έχει εγκατάσταση μπαταρίας ή να συνεργάζεται με άλλες πηγές. Αλλά αυτό δεν είναι ακόμα το μεγαλύτερο μειονέκτημα. Πολύ χειρότερα, η πυκνότητα της ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια της γης είναι πολύ χαμηλή.

Έτσι, στις νότιες περιοχές της Ρωσίας, είναι μόνο 900 — 1000 W / m2... Αυτό αρκεί μόνο για να θερμάνει το νερό στους απλούστερους συλλέκτες σε θερμοκρασίες που δεν υπερβαίνουν τους 80 — 90 ° C.

Είναι κατάλληλο για παροχή ζεστού νερού και εν μέρει για θέρμανση, αλλά σε καμία περίπτωση για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Εδώ χρειάζονται πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες. Για να αυξηθεί η πυκνότητα ροής, είναι απαραίτητο να συλλεχθεί από μια μεγάλη περιοχή και να μετατραπεί από διάσπαρτο σε συμπυκνωμένο.

Παραγωγή ενέργειας με ηλιακά συστήματα συγκέντρωσης

Οι μέθοδοι συγκέντρωσης της ηλιακής ενέργειας ήταν γνωστές από την αρχαιότητα.Έχει διασωθεί ένας μύθος για το πώς ο μεγάλος Αρχιμήδης, με τη βοήθεια κοίλων γυαλιστερών κατόπτρων χαλκού, έκαψε τον ρωμαϊκό στόλο που τον πολιορκούσε τον 3ο αιώνα π.Χ. NS. Συρακούσαι. Και παρόλο που αυτός ο θρύλος δεν επιβεβαιώνεται από ιστορικά έγγραφα, η ίδια η πιθανότητα θέρμανσης στο επίκεντρο ενός παραβολικού καθρέφτη οποιασδήποτε ουσίας σε θερμοκρασίες 3500 - 4000 ° C είναι ένα αναμφισβήτητο γεγονός.

Οι προσπάθειες χρήσης παραβολικών κατόπτρων για την παραγωγή χρήσιμης ενέργειας ξεκίνησαν στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Ιδιαίτερα εντατική εργασία έγινε στις ΗΠΑ, την Αγγλία και τη Γαλλία.

Ένας πειραματικός παραβολικός καθρέφτης για τη χρήση ηλιακής θερμικής ενέργειας στο Λος Άντζελες, ΗΠΑ (περίπου 1901).

Το 1866, ο Augustin Mouchaud χρησιμοποίησε έναν παραβολικό κύλινδρο για να παράγει ατμό στην πρώτη ηλιακή ατμομηχανή.

Η ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας του A. Mouchaud, που παρουσιάστηκε στην Παγκόσμια Βιομηχανική Έκθεση στο Παρίσι το 1882, έκανε τεράστια εντύπωση στους σύγχρονους.

Το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ηλιακό συλλέκτη αποκτήθηκε από τον Ιταλό Alessandro Battaglia στη Γένοβα (Ιταλία) το 1886. Τα επόμενα χρόνια, εφευρέτες όπως ο John Erickson και ο Frank Schumann ανέπτυξαν συσκευές που λειτουργούν συγκεντρώνοντας την ηλιακή ενέργεια για άρδευση, ψύξη και κίνηση.

Ηλιακή μηχανή, 1882

Ηλιακή μονάδα του Frank Schumann στο Κάιρο

Το 1912 κατασκευάστηκε η πρώτη ηλιακή μονάδα ισχύος 45 kW κοντά στο Κάιρο με παραβολικούς-κυλινδρικούς συγκεντρωτές συνολικής επιφάνειας 1200 m22 που χρησιμοποιήθηκε στο σύστημα άρδευσης. Οι σωλήνες τοποθετήθηκαν στο επίκεντρο κάθε καθρέφτη. Οι ακτίνες του ήλιου ήταν συγκεντρωμένες στην επιφάνειά τους.Το νερό στους σωλήνες μετατρέπεται σε ατμό, ο οποίος συλλέγεται σε κοινό συλλέκτη και τροφοδοτείται στην ατμομηχανή.

Σε γενικές γραμμές, πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή ήταν μια περίοδος που η πίστη στη φανταστική δύναμη εστίασης των καθρεπτών κατέλαβε πολλά μυαλά. Το μυθιστόρημα του Α. Τολστόι «The Hyperboloid of Engineer Garin» έγινε ένα είδος απόδειξης αυτών των ελπίδων.

Πράγματι, σε έναν αριθμό βιομηχανιών, τέτοιοι καθρέφτες χρησιμοποιούνται ευρέως. Με βάση αυτή την αρχή, πολλές χώρες έχουν κατασκευάσει φούρνους για την τήξη πυρίμαχων υλικών υψηλής καθαρότητας. Για παράδειγμα, η Γαλλία έχει τον μεγαλύτερο φούρνο στον κόσμο με ισχύ 1 MW.

Και τι γίνεται με τις εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας; Εδώ οι επιστήμονες αντιμετώπισαν μια σειρά από δυσκολίες. Πρώτα απ 'όλα, το κόστος των συστημάτων εστίασης με πολύπλοκες επιφάνειες καθρέφτη αποδείχθηκε πολύ υψηλό. Επίσης, όσο αυξάνεται το μέγεθος των καθρεπτών, το κόστος αυξάνεται εκθετικά.

Επίσης, δημιουργήστε έναν καθρέφτη με έκταση 500 — 600 m2 τεχνικά δύσκολη και δεν μπορείτε να πάρετε περισσότερο από 50 kW ισχύ από αυτό. Είναι σαφές ότι υπό αυτές τις συνθήκες η μονάδα ισχύος του ηλιακού δέκτη είναι σημαντικά περιορισμένη.

Και ένα ακόμη σημαντικό στοιχείο σχετικά με τα συστήματα κυρτών κατόπτρων. Κατ 'αρχήν, αρκετά μεγάλα συστήματα μπορούν να συναρμολογηθούν από μεμονωμένες μονάδες.

Για τρέχουσες εγκαταστάσεις αυτού του τύπου δείτε εδώ: Παραδείγματα χρήσης ηλιακών συγκεντρωτών

Παραβολική σκάφη που χρησιμοποιείται στο συγκεντρωμένο ηλιακό εργοστάσιο Lockhart κοντά στη λίμνη Harper, Καλιφόρνια (Mojave Solar Project)

Παρόμοιοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής έχουν κατασκευαστεί σε πολλές χώρες. Ωστόσο, υπάρχει ένα σοβαρό μειονέκτημα στη δουλειά τους - η δυσκολία στη συλλογή ενέργειας.Σε τελική ανάλυση, κάθε καθρέφτης έχει τη δική του γεννήτρια ατμών στο επίκεντρο και είναι όλα απλωμένα σε μια μεγάλη περιοχή. Αυτό σημαίνει ότι ο ατμός πρέπει να συλλέγεται από πολλούς ηλιακούς δέκτες, γεγονός που περιπλέκει πολύ και αυξάνει το κόστος του σταθμού.

Ηλιακός πύργος

Ακόμη και στα προπολεμικά χρόνια, ο μηχανικός N. V. Linitsky πρότεινε την ιδέα ενός θερμικού ηλιακού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με κεντρικό ηλιακό δέκτη που βρίσκεται σε υψηλό πύργο (πύργος ηλιακής ενέργειας).

Στα τέλη της δεκαετίας του 1940, επιστήμονες από το Κρατικό Ερευνητικό Ινστιτούτο Ενέργειας (ENIN) με το όνομα V.I. Οι G. M. Krzhizhanovsky, R. R. Aparisi, V. A. Baum και B. A. Garf ανέπτυξαν μια επιστημονική ιδέα για τη δημιουργία ενός τέτοιου σταθμού. Πρότειναν να εγκαταλείψουν τους πολύπλοκους ακριβούς καμπυλωτούς καθρέφτες, αντικαθιστώντας τους με τους πιο απλούς επίπεδους ηλιοστάτες.

Η αρχή λειτουργίας των ηλιακών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής από έναν πύργο είναι αρκετά απλή. Οι ακτίνες του ήλιου αντανακλώνται από πολλαπλούς ηλιοστάτες και κατευθύνονται στην επιφάνεια ενός κεντρικού δέκτη - μιας ηλιακής γεννήτριας ατμού που τοποθετείται στον πύργο.

Σύμφωνα με τη θέση του Ήλιου στον ουρανό, ο προσανατολισμός των ηλιοστατών αλλάζει επίσης αυτόματα. Ως αποτέλεσμα, κατά τη διάρκεια της ημέρας, ένα συγκεντρωμένο ρεύμα ηλιακού φωτός, που αντανακλάται από εκατοντάδες καθρέφτες, θερμαίνει τη γεννήτρια ατμού.

Διαφορά μεταξύ σχεδίων SPP που χρησιμοποιούν παραβολικούς συγκεντρωτές, SPP με συγκεντρωτές δίσκου και SPP από πύργο

Αυτή η λύση αποδείχθηκε τόσο απλή όσο και πρωτότυπη. Αλλά το πιο σημαντικό ήταν ότι, κατ 'αρχήν, κατέστη δυνατή η δημιουργία μεγάλων ηλιακών σταθμών παραγωγής ενέργειας με μονάδα ισχύος εκατοντάδων χιλιάδων kW.

Έκτοτε, η ιδέα της ηλιακής θερμικής μονάδας τύπου πύργου έχει κερδίσει παγκόσμια αναγνώριση. Μόνο στα τέλη της δεκαετίας του 1970, τέτοιοι σταθμοί με ισχύ από 0,25 έως 10 MW κατασκευάστηκαν στις ΗΠΑ, τη Γαλλία, την Ισπανία, την Ιταλία και την Ιαπωνία.

Ηλιακός πύργος SES Themis στα Pyrenees-Orientales στη Γαλλία

Σύμφωνα με αυτό το σοβιετικό έργο, το 1985 στην Κριμαία, κοντά στην πόλη Shtelkino, κατασκευάστηκε ένας πειραματικός σταθμός ηλιακής ενέργειας τύπου πύργου ισχύος 5 MW (SES-5).

Στο SES-5, χρησιμοποιείται μια ανοιχτή κυκλική ηλιακή γεννήτρια ατμού, οι επιφάνειες της οποίας, όπως λένε, είναι ανοιχτές σε όλους τους ανέμους. Επομένως, σε χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος και υψηλές ταχύτητες ανέμου, οι απώλειες μεταφοράς αυξάνονται απότομα και η απόδοση μειώνεται σημαντικά.

Οι δέκτες τύπου κοιλότητας πιστεύεται τώρα ότι είναι πολύ πιο αποδοτικοί. Εδώ, όλες οι επιφάνειες της γεννήτριας ατμού είναι κλειστές, λόγω των οποίων οι απώλειες μεταφοράς και ακτινοβολίας μειώνονται απότομα.

Λόγω των χαμηλών παραμέτρων ατμού (250 °C και 4MPa), η θερμική απόδοση του SES-5 είναι μόνο 0,32.

Μετά από 10 χρόνια λειτουργίας το 1995 το SES-5 στην Κριμαία έκλεισε και το 2005 ο πύργος παραδόθηκε για σκραπ.

Μοντέλο SES-5 στο Πολυτεχνείο

Οι ηλιακοί σταθμοί πύργων που λειτουργούν αυτήν τη στιγμή χρησιμοποιούν νέα σχέδια και συστήματα που χρησιμοποιούν λιωμένα άλατα (40% νιτρικό κάλιο, 60% νιτρικό νάτριο) ως υγρά λειτουργίας. Αυτά τα λειτουργικά ρευστά έχουν μεγαλύτερη θερμοχωρητικότητα από το θαλασσινό νερό, που χρησιμοποιήθηκε στις πρώτες πειραματικές εγκαταστάσεις.

Τεχνολογικό διάγραμμα σύγχρονου ηλιακού θερμοηλεκτρικού σταθμού

Σύγχρονος ηλιακός σταθμός πύργου

Φυσικά, οι ηλιακοί σταθμοί είναι μια νέα και περίπλοκη υπόθεση και φυσικά έχουν αρκετούς αντιπάλους. Πολλές από τις αμφιβολίες που εκφράζουν έχουν αρκετά καλούς λόγους, αλλά δύσκολα μπορεί κανείς να συμφωνήσει με άλλους.

Για παράδειγμα, λέγεται συχνά ότι απαιτούνται μεγάλες εκτάσεις γης για την κατασκευή πύργων ηλιακών σταθμών. Ωστόσο, δεν μπορούν να αποκλειστούν οι περιοχές όπου παράγονται καύσιμα για τη λειτουργία παραδοσιακών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής.

Υπάρχει μια άλλη πιο πειστική περίπτωση υπέρ των πύργων ηλιακών σταθμών. Η συγκεκριμένη έκταση της γης που πλημμυρίζει από τεχνητές δεξαμενές υδροηλεκτρικών σταθμών είναι 169 εκτάρια / MW, η οποία είναι πολλές φορές υψηλότερη από τους δείκτες τέτοιων ηλιακών σταθμών. Επιπλέον, κατά την κατασκευή υδροηλεκτρικών σταθμών, συχνά πλημμυρίζονται πολύτιμες γόνιμες εκτάσεις και υποτίθεται ότι οι SPPs πύργων κατασκευάζονται σε ερημικές περιοχές - σε εκτάσεις που δεν είναι ούτε κατάλληλες για γεωργία ούτε για κατασκευή βιομηχανικών εγκαταστάσεων.

Ένας άλλος λόγος για την κριτική των SPPs πύργων είναι η υψηλή κατανάλωση υλικού τους. Υπάρχει μάλιστα αμφιβολία εάν η SES θα μπορέσει να επιστρέψει την ενέργεια που δαπανήθηκε για την παραγωγή εξοπλισμού και την απόκτηση υλικών που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή του κατά την εκτιμώμενη περίοδο λειτουργίας.

Πράγματι, τέτοιες εγκαταστάσεις είναι εντάσεως υλικών, αλλά είναι σημαντικό όλα σχεδόν τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται οι σύγχρονες μονάδες ηλιακής ενέργειας να μην είναι σε έλλειψη.Οι οικονομικοί υπολογισμοί που πραγματοποιήθηκαν μετά την έναρξη λειτουργίας των πρώτων σύγχρονων ηλιακών σταθμών πύργου έδειξαν την υψηλή απόδοση και τις αρκετά ευνοϊκές περιόδους απόσβεσης (βλ. παρακάτω για παραδείγματα οικονομικά επιτυχημένων έργων).

Ένα άλλο απόθεμα για την αύξηση της απόδοσης των ηλιακών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με πύργο είναι η δημιουργία υβριδικών σταθμών, στις οποίες οι ηλιακές μονάδες θα συνεργάζονται με τις συμβατικές θερμικές μονάδες παραδοσιακού καυσίμου. το εργοστάσιο μειώνει την ισχύ του και «επιταχύνει» σε συννεφιασμένο καιρό και σε φορτία αιχμής.

Παραδείγματα σύγχρονων σταθμών ηλιακής ενέργειας

Τον Ιούνιο του 2008, η Bright Source Energy άνοιξε ένα κέντρο ανάπτυξης ηλιακής ενέργειας στην έρημο Negev του Ισραήλ.

Στην τοποθεσία που βρίσκεται στο βιομηχανικό πάρκο Rotema, έχουν εγκατασταθεί πάνω από 1.600 ηλιοστάτες που ακολουθούν τον ήλιο και αντανακλούν το φως σε έναν ηλιακό πύργο 60 μέτρων. Η συγκεντρωμένη ενέργεια χρησιμοποιείται στη συνέχεια για τη θέρμανση του λέβητα στην κορυφή του πύργου στους 550°C, παράγοντας ατμό που στέλνεται σε έναν στρόβιλο όπου παράγεται ηλεκτρική ενέργεια. Ισχύς σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας 5 MW.

Το 2019, η ίδια εταιρεία κατασκεύασε ένα νέο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας στην έρημο Negev —Ασαλίμ… Toya Αποτελούμενο από τρία τμήματα με τρεις διαφορετικές τεχνολογίες, το εργοστάσιο συνδυάζει τρία είδη ενέργειας: ηλιακή θερμική ενέργεια, φωτοβολταϊκή ενέργεια και φυσικό αέριο (υβριδικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής). Η εγκατεστημένη ισχύς του ηλιακού πύργου είναι 121 MW.

Ο σταθμός περιλαμβάνει 50.600 ελεγχόμενους από υπολογιστή ηλιοστάτες, αρκετά για να τροφοδοτήσουν 120.000 σπίτια. Το ύψος του πύργου είναι 260 μέτρα.Ήταν το ψηλότερο στον κόσμο, αλλά πρόσφατα το ξεπέρασε ο ηλιακός πύργος μήκους 262,44 μέτρων στο ηλιακό πάρκο Mohammed bin Rashid Al Maktoum.

Ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας στην έρημο Negev στο Ισραήλ

Το καλοκαίρι του 2009, η αμερικανική εταιρεία eSolar κατασκεύασε έναν ηλιακό πύργο Sierra Solar Tower για ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας 5 MW που βρίσκεται στο Λάνκαστερ της Καλιφόρνια, περίπου 80 χλμ. βόρεια του Λος Άντζελες. Το εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας καλύπτει μια έκταση περίπου 8 εκταρίων σε μια ξηρή κοιλάδα δυτικά της ερήμου Μοχάβε σε γεωγραφικό πλάτος 35° Β.

Sierra Solar Tower

Από τις 9 Σεπτεμβρίου 2009, με βάση το παράδειγμα των υφιστάμενων σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, εκτιμήθηκε ότι το κόστος κατασκευής ενός πύργου ηλιακού σταθμού (CSP) είναι 2,5 έως 4 δολάρια ΗΠΑ ανά watt, ενώ το καύσιμο (ηλιακή ακτινοβολία) είναι δωρεάν . Έτσι, η κατασκευή ενός τέτοιου σταθμού ηλεκτροπαραγωγής ισχύος 250 MW κοστίζει από 600 έως 1000 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ. Αυτό σημαίνει από 0,12 έως 0,18 δολάρια / kWh.

Διαπιστώθηκε επίσης ότι οι νέες μονάδες CSP μπορούν να είναι οικονομικά ανταγωνιστικές με τα ορυκτά καύσιμα.

Ο Nathaniel Bullard, αναλυτής στο Bloomberg New Energy Finance, εκτίμησε ότι το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από το εργοστάσιο ηλιακής ενέργειας Iwanpa, που ξεκίνησε το 2014, είναι χαμηλότερο από την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από Φωτοβολταϊκός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής, και είναι σχεδόν ίδια με την ηλεκτρική ενέργεια από μια μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας φυσικού αερίου.

Το πιο γνωστό από τα ηλιακά εργοστάσια αυτή τη στιγμή είναι το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας Gemasolar με ισχύ 19,9 MW, που βρίσκεται δυτικά της πόλης Esia στην Ανδαλουσία (Ισπανία). Το εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εγκαινιάστηκε από τον βασιλιά Χουάν Κάρλος της Ισπανίας στις 4 Οκτωβρίου 2011.

Ηλιακός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής

Αυτό το έργο, το οποίο έλαβε επιχορήγηση 5 εκατομμυρίων ευρώ από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή, χρησιμοποιεί τεχνολογία δοκιμασμένη από την αμερικανική εταιρεία Solar Two:

• 2.493 ηλιοστάτες συνολικής επιφάνειας 298.000 m2 χρησιμοποιούν γυαλί με καλύτερη ανακλαστικότητα, του οποίου ο απλοποιημένος σχεδιασμός μειώνει το κόστος παραγωγής κατά 45%.

• Ένα μεγαλύτερο σύστημα αποθήκευσης θερμικής ενέργειας με χωρητικότητα 8.500 τόνων λιωμένων αλάτων (νιτρικά), παρέχοντας αυτονομία 15 ωρών (περίπου 250 MWh) απουσία ηλιακού φωτός.

• Βελτιωμένος σχεδιασμός αντλίας που επιτρέπει την άντληση αλάτων απευθείας από τις δεξαμενές αποθήκευσης χωρίς την ανάγκη για κάρτερ.

• Σύστημα παραγωγής ατμού που περιλαμβάνει αναγκαστική ανακυκλοφορία ατμού.

• Ατμοστρόβιλος με υψηλότερη πίεση και υψηλότερη απόδοση.

• Απλοποιημένο κύκλωμα κυκλοφορίας τετηγμένου αλατιού, μειώνοντας στο μισό τον αριθμό των απαιτούμενων βαλβίδων.

Η μονάδα παραγωγής ενέργειας (πύργος και ηλιοστάτες) καλύπτει συνολική έκταση 190 εκταρίων.

SPP Gemasolar Solar Tower

Το Abengoa έχει χτίσει Γεια σου ηλιόλουστη στη Νότια Αφρική — σταθμός παραγωγής ενέργειας με ύψος 205 μέτρα και ισχύ 50 MW. Η τελετή έναρξης έγινε στις 27 Αυγούστου 2013.

Γεια σου ηλιόλουστη

Ηλιακό σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Ivanpah — μια ηλιακή μονάδα ισχύος 392 μεγαβάτ (MW) στην έρημο Μοχάβε της Καλιφόρνια, 40 μίλια νοτιοδυτικά του Λας Βέγκας. Ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής τέθηκε σε λειτουργία στις 13 Φεβρουαρίου 2014.

Ηλιακό σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Ivanpah

Η ετήσια παραγωγή αυτού του SPP καλύπτει την κατανάλωση 140.000 νοικοκυριών. Εγκατέστησαν 173.500 καθρέφτες ηλιοστάτη που εστιάζουν την ηλιακή ενέργεια σε γεννήτριες ατμού που βρίσκονται σε τρεις κεντρικούς ηλιακούς πύργους.

Τον Μάρτιο του 2013, υπογράφηκε συμφωνία με την Bright Source Energy για την κατασκευή σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Κάηκε στην Καλιφόρνια, που αποτελείται από δύο πύργους 230 m (250 MW ο καθένας), η έναρξη λειτουργίας έχει προγραμματιστεί για το 2021.

Άλλοι λειτουργικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής ηλιακών πύργων: Solar Park (Ντουμπάι, 2013), Nur III (Μαρόκο, 2014), Crescent Dunes (Νεβάδα, ΗΠΑ, 2016), SUPCON Delingha και Shouhang Dunhuang (Kathai, και οι δύο 2018.), Gonghe, Luneng και Hami (Κίνα, όλο το 2019), Cerro Dominador (Χιλή, Απρίλιος 2021).

Μια καινοτόμος λύση για την ηλιακή ενέργεια

Επειδή αυτή η τεχνολογία λειτουργεί καλύτερα σε περιοχές με υψηλή ηλιακή ακτινοβολία (ηλιακή ακτινοβολία), οι ειδικοί προβλέπουν ότι η μεγαλύτερη αύξηση στον αριθμό των πύργων ηλιακών σταθμών θα σημειωθεί σε μέρη όπως η Αφρική, το Μεξικό και οι νοτιοδυτικές Ηνωμένες Πολιτείες.

Πιστεύεται επίσης ότι η συμπυκνωμένη ηλιακή ενέργεια έχει σοβαρές προοπτικές και ότι μπορεί να καλύψει έως και το 25% των παγκόσμιων ενεργειακών αναγκών μέχρι το 2050. Επί του παρόντος, περισσότερα από 50 νέα έργα αυτού του τύπου σταθμών παραγωγής ενέργειας αναπτύσσονται στον κόσμο.