חידוש הכוח הסולארי המרחיב: טכנולוגיה, מגמות ומציאות שוק

ריכוז השמש כוח (ראה:0) ,CSPSPFIRLT:1) תופסת נישה ייחודית בנוף האנרגיה המתחדשת.בניגוד ללוטובולטאי (PV) אשר להמיר את השמש ישירות לחשמל, CSP משתמש מראות או עדשות כדי להתמקד בשמש כדי ליצור חום עתיר גבוהה.אנרגיה תרמית זו מניעה אז מתווך, ייצור חשמל שאינו תואם, סינכרוני, כוח על ידי עלייה מהירה של אנרגיה נמוכה על ידי אחסון CSP.

ככל שרשתות חשמל גלובליות מגבירות את חלקם של מתחדשים משתנים כמו רוח ו PV השמש, הצורך באנרגיה נקייה גמישה, על פי דרישה הופך קריטי. CSP, בשילוב עם אחסון מלח מלוטש, יכול לספק חשמל למשך 10-15 שעות לאחר השקיעה, מה שהופך אותו תחליף ישיר לצמחים שיא דלק מאובנים וגורם מרכזי של רשתות חדירה מתקדמות.

התקדמות דורית בטכנולוגיית CSP

צמחי CSP מודרניים הם זעקה רחוקה מהמתקנים המסחריים הראשונים במדבר Mojave בקליפורניה בשנות ה-80.היום מערכות של היום נהנים מעשרות שנים של חומרים מדע, מערכת בקרה ושיפורים הנדסיים תרמיים.

הבאGeneration Reflectors and Getrs

הלב של כל צמח CSP הוא התחום הסולארי שלו.ההתקדמות האחרונה בחומרי רפלקציה התמקדו בעקביות וביצועים אופטיים. ציפויים מרתיעים וזכוכית המנקה עצמית מפחיתה את צריכת המים הדרושה כדי לשמור על רפלקטיביות, יתרון קריטי באזורים אקליים שבהם CSP בדרך כלל ממוקם. pbolic troughs עכשיו להשתמש בטמפרטורות קלות משקל, בעלות נמוכה עם סרטים פולימרים כי להשיג כי רפלקולריים גבוהים יותר מאשר 94% קירור יעיל יותר מאשר תאים בינוניים מתקדמים (מדומים) מאשר תאים מתקדמים יותר מאשר תאים מתקדמים יותר מאשר תאים בינוניים).

אחסון אנרגיה תרמית: The Game- Changer

(המינוי המשמעותי ביותר עבור CSP לעומת PV הוא היכולת שלה לאחסן אנרגיה תרמית זול ו בקנה מידה. מולטן אחסון מלח - באופן חד-משמעי תערובת של נתרן ניטריט אשלגן - הפך תקן התעשייה צמחים מסחריים כמו בלוקים של FLT:0 (אואראזט) חומרים אחסון נמוך יותר של נפח אחסון 1 מורכב במרוקו ו-LTF:2Crescent; 3.

Super Critical CO2 Brayton Cycles

אולי פריצת הדרך המבטיחה ביותר היא המעבר ממחזורי קיטור דירוגים לפחמן קריטי (SCO2) מחזורי ברויטון (SCO2 טורבינות sCO2 פועל בטמפרטורות גבוהות יותר (700 מעלות צלזיוס ומעלה) עם יעילות המרה גבוהה בהרבה (50% לעומת -38–42% עבור טורבינות קיטור קונבנציונליות) של CCO2 (הנוזל העבודה הוא צפוף, לא מסוכן, וזול).

מערכת CSP-PV

יותר ויותר, מפתחי הפרויקט הם שיתוף פעולה עם מערך PV גדול כדי ליצור צמחים היברידיים האופטימיזציה כלכלה ומשלוחיות. במהלך היום, PV מספקת אנרגיה זולה, בעוד CSP גובה את האחסון התרמי שלה כמו השמש קובע, הפרשות צמחי CSP מאוחסנים אנרגיה כדי לעמוד בפסגות ערב.

Global Market Dynamics and Deployment Outlook

לאחר האטה בהתקנות CSP חדשות בין 2015 ל-2020 - בעיקר בגלל הירידה המהירה של PV השמש והרוח - השוק הוא re-emerreating, מונע על ידי המנדטים למדיניות עבור מתחדשים חובה על דרישות אמינות משלוח ורשת. על פי ה-FLT:0 (INA) RLT:1, CSP גלובלי מותקן יכולת להגיע בערך 6.5 על ידי GW, על ידי צפון אפריקה, הוא מעל 1⁄2, עם הצמיחה הגבוהה ביותר במזרח סין, עם הצמיחה הגבוהה ביותר, עם צפון מזרח G23, היא גבוהה יותר, עם צפון מזרח סין, היא גבוהה יותר, עם הצמיחה הגבוהה ביותר, והיא מתרחשת מעל פני שטחה.

נקודות חמות אזוריות

(הופנה מהדף LT) ,0Midle East and North Africa (MENAVER)FLT) 1 נהנה מרמות קרינת המדבר הרגילות הישירות (DNI) מעל 2,500 קילוואט/m2/שנתיים – הגבוה ביותר בעולם, כמו מרוקו (נור מורכב), סעודיה (המכונה פרויקטי ג'יגה-וואט), והאיחוד הערבי (Shams up Energy No 1) הם בעלי משקל רב-250 אנרגיה ו-F2.

עלויות מגמות ופרויקטים LCOE

לפני עשור, צמחי CSP היו LCOE בטווח של 0.25 $0.25 /kWh. היום, עם גדלים צמחיים גדולים יותר (100-200MW), שיפור שילוב אחסון, ו- O&M אופטימיזציה, LCOE ירד ל-008-$0.12 /kWh עבור תצורה עם 8-12 שעות אחסון.

תמיכה במדיניות ומימון מכניזם

מכיוון ש-CSP הוא הון-רגיש (עלויות בנייה של $4,000- $8,000 /kW), מימון הפרויקט מבוסס על הסכמי רכישת חשמל לטווח ארוך (PPAs), הזנת מכסים (FiTs), או מכירות פומביות עם פרמיות משלוחים. מרוקו, דרום אפריקה, וסין השתמשה ביעילות ב-FITs של האיחוד האירופי ובנקים להשקעה ירוקה שונים מתחילים להציע הלוואות ויתורים וערבויות סטנדרטיות של הבנק הפדרלי (MAFG) באמצעות תוכניות סיוע סטנדרטיות של ניהוליות (FGFG) ו-FGFGFGFGFGFGFGFGE) ו-FGFGE) ו-FGFGFGMAFG, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, יעילותומתן תשלום יעיל יותר, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, החל ממימון יעיל יותר, החל ממימון יעיל יותר, כמו גם באמצעות תוכניות סיוע מסחרי של חברת הביטוח הבינלאומי, לעומת זאת, כמו גם כן, לעומת זאת, כמו גם כן, החל ממימון ביטוח אשראי מסחרי של קרנות ביטוח אשראי, כמו גם כן, כמו גם כן, החל ממימון ביטוח אשראי מסחרי יותר, כמו כן

אתגרים עקביים

למרות היתרונות שלה, CSP מתמודדת עם מכשולים אמיתיים המגדירים פריסה יחסית ל- PV ולרוח.כתובת אלה דורשת חדשנות ממוקדת ועיצוב מדיניות.

טוהר וקרקע לשימוש

צמחי CSP לשאת עלויות הון גבוהות - בין שתי ל ארבע פעמים של חווה PV דומה ל-וואט מותקן.זה נובע בחלקו בשל המורכבות של שדה השמש (מראות מעוקבים מראש, מתפתלים, מחליפי חום) ואת הדרישה לדחיסות גדולה, שטוחה עם מיקומים גבוהים של CSP, עם CNI 100 מ"מ צמח עשוי לדרוש 300-500 דונם, בעוד צמח של קיבולת דומה (כ-350 אחוזים) עם CERC.

צריכת מים

צמחי CSP מסורתיים המשתמשים במערכות קירור רטובות לצרוך כמויות גדולות של מים (עד 3,500 ליטרים לMWh) עבור אדנוזה אדים וניקוי מראות. באזורים יבשים, זה יוצר קונפליקט עם חקלאות ואספקה עירונית. Solutions כוללים קירור אוויר יבש, אשר מפחית את צריכת המים עד 90% אבל מוסיף עלות ולהפחית את היעילות (במיוחד באקלים חם).

פעילות ותחזוקה מורכבות

מערכות תרמיות בטמפרטורה גבוהה דורשות כוח אדם מיומן לשמירה על משאבות, שסתום, נוזל העברת חום (HTF) וטנקים אחסון. HTF השפלה, הגנה על מלח מלוט, ושחיתות של pirosion של piping הם נושאים מתמיד. ניטור מרחוק, ניתוח חיזוי, ואוטומציה הם צמצום עלויות O&M. לדוגמה, ניקוי אוטומטיים ושדה העבודה הרובוטי מופחת.

תחרות בטריקים ו- PV-Plus-Storage

הירידה המהירה במחירי סוללות ליתיום-יון - מ-1,000/kWh ב-2010 ל- $140/kWh ב-2024 - הפכה את מערכות PV-plus-battery למתחרה ישיר לאחסון קצר (2-4 שעות) עם אחסון תרמי הופך תחרותי למשך זמן ארוך יותר (8 שעות) שבו סוללות להיות יקרות ללא הגבלה ל- PV כדי לשמור על נתח שוק, CSP חייב להתמקד בטמפרטורות גבוהות יותר של מים חמים, בין לילה, בין לילה, בין היתר, בין היתר, בטווח הארוך ביותר, בין השעות הקלות ל-CSP, בין השעות הראשונות, בין השעות הראשונות, ל-CSP, ל-CSP, בין השעות הקרובות, ל- CSP, בין השעות הקרובות, ל-טווח אחסון תרמיות, בין השעות הקרובות, בין השעות הקרובות, ל-טווח אחסון בינוני ל- 24 שעות ביממה, בין השעות הראשונות של אחסון תרמיות (CSP) ל-טווח אחסון חום (CSP) ל-טווח אחסון חום (CSP) למשך זמן אחסון חום (CSP) ל-טווח אחסון חום (שעון אחסון חום (CSP) למשך זמן אחסון חום (CSP) למשך זמן אחסון חום (CSP) למשך זמן אחסון חום (CSP) למשך זמן אחסון חום ארוך יותר (8-16 שעות ביממה

חידושים על Horizon

מספר גבולות מחקר יכולים לשפר עוד יותר את הצעת הערך של CSP.

Fluids & Thermal Carriers

מתכות נוזליות כגון נתרן ועופרת-bismuth יכול לפעול בטמפרטורות מעל 800 מעלות צלזיוס ללא decomposition, המאפשר מחזורי כוח יעילות גבוהה. nanofluids המכילים חלקיקים מושעה יכול לשפר את מוליכות תרמית על ידי 20-40%. אחסון הrmochemical באמצעות תגובות כימיות ניתנותנות (למשל, מחזורי מתכת-חמצני) מציעה אנרגיה 5 - 10 פעמים גבוה יותר מאשר טכנולוגיות TR5 עשוי להיות מסוגלות להיות מסוגלות להיות אחסון TRRM.

ייצור דלק סולארי

חום הזמן של CSP ניתן להשתמש כדי להניע תהליכים תרמוכימיים לייצר מימן ירוק באמצעות פיצול מים, או כדי לייצר גז סינתזה (סינזה) מ CO2 ומים - מסלול לדלקים סינתטיים (דלקים) לתעופה ומשלוח.לדוגמה, FLT:0 Sun כדי לייצר הכנסות נוזליות:1LT:1 באירופה הראו דלקים פחמימנים משמש מרוכזת עדיין יכול לייצר חשמל גבוה.

מודולרי וקטן-Scale CSP

רוב צמחי CSP הקיימים הם יעילות בקנה מידה (50-200 MW) מערכות CSP מודולריות בגודל 1-20MW, יכולים לשרת הביקוש לחום תעשייתי, פעולות כרייה, ורשתות מבודדות.פריסנל לינארי עיצובים ומשקפים לינאריים קומפקטיים (CLFR) מציעים מבנים פשוטים ועלויות נמוכות יותר בקנה מידה קטן.

Outlook אסטרטגי ומסקנות

CSP הוא לא פתרון אוניברסלי, אבל זה קריטי עבור פחמן עמוק של רשתות חשמל ותהליכים תעשייתיים. כמו חלק של מתחדשים משתנים עולה מעל 80%, הצורך לטווח ארוך, אחסון משלוח הופך להיות חריפה. CSP עם אחסון תרמי (15-20 שעות) יכול לספק עומס פחמן ללא פחמן חינם 24/7, הישג כי PV-plus-bat לא יכול להתאים מבחינה כלכלית ליותר מ 4-6 שעות אחסון סוללות הנוכחי.

הדרך קדימה דורשת המשך ההשקעה של R&D, ירידה בעלויות באמצעות עקומות למידה והיקף הייצור, ומדיניות תומכת כי ערך משלוח וקיבולת המשרד. מיזמים משותפים בין CSP ל- PV, כמו גם שילוב עם ייצור מימן ירוק, הם מודלים עסקיים מבטיחים.עבור מדינות עם משאבים סולאריים יוצאי דופן וצורך אבטחת אנרגיה מקומית, CSP הוא נכס שלא צריך להתעלם ממנו.

לסיכום, עתידו של CSP הוא בהיר – באופן חלקי והשאלהי.עם אמינות מוכחת, ירידה בעלויות ויכולות אחסון ייחודיות, הוא צפוי לקחת חלק משמעותי של תערובת האנרגיה הגלובלית של 2030-2050.