Как повысить эффективность солнечной электростанции?

Блог,

Основной недостаток созданных солнечных электростанций — это их высокая стоимость. Например, удельные затраты на сооружение СЭС мощностью 10 МВт в Барстоу (США) составили ~$14000 за 1 кВт. Для того чтобы солнечные электростанции могли успешно конкурировать с тепловыми или атомными электростанциями, эти показатели должны быть снижены во много раз.

Эффективность СЭС может быть увеличена за счет:

  1. налаживание серийного выпуска гелиостатов. Стоимость гелиостатов составляет 60% от общих затрат на строительство. Это объясняется штучным изготовлением гелиостатов. При выпуске единичных экземпляров стоимость составляет около 900 $/м2, а при выпуске крупных партий ~62,5 $/ м2;
  2. повышение КПД гелиостата за счет повышения коэффициента отражения зеркал;
  3. совершенствование солнечной теплоэнергетической установки, экономичность которой зависит от КПД паротурбинной установки. Один из способов заключается в замене открытого кругового солнечного парогенератора на парогенератор полостного типа. За счет  этого резко снижаются конвективные и радиационные потери, а КПД достигает 0,9 , что в 1,2 раза выше, чем у кругового солнечного приемника;
  4. повышение термического КПД цикла. При параметрах пара 250о С и 4 МПа термический КПД равен 0,32 (СЭС-5). При повышении температуры и давления до 560о С и 24 МПа термический КПД будет уже 0,44-0,45;
  5. повышение внутреннего относительного КПД паровых турбин;
  6. использование промежуточного перегрева пара, позволяющего повысить КПД теплоэнергетической установки на 5-6%;
  7. регенеративный подогрев питательной воды, повышающий экономичность на 10-11%;
  8. создание гибридной станции, в которой солнечная установка будет работать совместно с тепловой на традиционном топливе.

В такой комбинированной солнечно-тепловой электростанции (СТЭС) производство пара будет вестись раздельно — в солнечном парогенераторе и топливном котле, а все остальное оборудование будет общим.

При этом коэффициент использования установленной мощности может достигать 0,7-0,8 , в то время как на обычных СЭС он равен 0,22. Для сравнения: на ТЭС и АЭС он составляет 0,5-0,6 , а на гидроэлектростанциях — 0,3-0,4. Причем, что особенно важно, СТЭС может эффективно работать в переменном графике нагрузки.