שְׁאֵלָה:
מהם החסרונות של כוח תרמי סולרי מרוכז?
Stephen Collings
2015-11-16 19:39:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אנרגיה סולארית מרוכזת נראית על פני השטח כמקור מצוין לכוח רשת. זה בר קיימא, אין בו מוצרי פסולת ברורים להתמודד במהלך הבנייה או ההפעלה, ועם אחסון תרמי הוא יכול לייצר חשמל בלילה או ביום מעונן. נראה שזה מטפל בכל בעיה בדלק מאובנים, גרעין, ייצור PV, או רוח. האם יש בזה חסרון כלשהו שאני לא רואה? האם אנחנו לא צריכים לבנות את הצמחים האלה כמה שיותר מהר?

אתה צריך הרבה windex כדי לשמור על ניקיון המראות
כל טכנולוגיית אנרגיה חלופית נראית נהדר עד שתשקול ניתוח עלות מול תועלת.
בעיית קנה המידה: חומרים שיש לנו יכולים לקחת רק כל כך הרבה חום; כשאתה מתקרב המגבילים את מורכבותה וגם סכנתה של המערכת עולה, ועם מורכבות הנפח עולה אקספוננציאלית. בעוד שמצב כשל CSP עשוי להיות לא מרהיב כמו גרעיני, אתה באמת לא רוצה שאלף טון נתרן מחומם יתר יברח למאגר מי הקירור.
ההערות אינן לדיון מורחב; שיחה זו הועברה לצ'אט (http://chat.stackexchange.com/transcript/message/25540401#25540401).
כמו גם windex, תזדקק להרבה לפידים כדי לשמור על פעולתו בלילה.
שבע תשובות:
410 gone
2015-11-16 20:25:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אין כדורי כסף כשמדובר בפחמן לרשת. אלה חדשות טובות: המשמעות היא שאתה יכול להפסיק לחפש אחת ולקבל שלכל סוג של דור יש את היתרונות והחסרונות שלו.

אנרגיה סולארית מרוכזת [CSP] נשענת על אור שמש ישיר. לא רק אור יום סביבתי, אלא המון המון ישיר אור שמש לאורך כל השנה. ואילו פוטו-וולטאיקה רגילה [PV] תעבוד כמעט בכל מקום בעולם, מהטרופיים ועד לקטבים.

CSP אינו פועל כלל בקנה מידה. אבות טיפוס עדיין קובעים מה הכי חסכוני. PV פועל כמעט בכל קנה מידה, החל מוואט ועד גיגה-וואט.

CSP עדיין בחיתוליו. יש אולי כמה אלפי אבות-טיפוס בקנה מידה רשת בעולם, קיבולת כוללת של 4-5 GW, ואלה עם אחסון מובנה להפעלה 24/7 הם אפילו נדירים יותר, כי הכלכלה מסריחה. אין לנו מושג לגבי ביצועים לכל החיים, תכנון אופטימלי, משטרי תחזוקה אופטימליים וכו '. בעוד ש- PV הוא פריט סחורות המיוצר בכמויות עצומות - אנו מתקרבים כעת למיליארד לוחות PV בעולם, עם קיבולת של כ- 200 GW - קיבולת גדולה פי חמישים ויחידות חוזרות או יותר של חמש או שש סדרי גודל.

CSP מורכב ולוקח זמן לתכנון, התקנה והזמנה. PV הוא מהיר מאוד וקל מאוד לתכנון, להתקנה ולהזמנה.

אחסון הוא, ברוב העולם, לא מצרך בעל ערך גבוה. כך שאחסון מובנה אינו - כשלעצמו - דבר בעל ערך מטבעו.

איננו יודעים מה תהיה עלות חייו ליחידת חשמל שסופקה. יש לנו רק כמה טיפוס צעירים להמשיך. חוסר וודאות מסוג זה מהווה גורם מעכב למשקיעים.

+1 ל"אין כדורי כסף ... תפסיק לחפש אחד "
אני לא מסכים עם אחסון; אחסון בשאיבה הוא בזבזני ויקר מאוד, מערכות אחסון חלופיות יהיו בעלות ערך רב במיוחד כשעוברים ל"הספק ירוק "כלל-לאומי ללא תחנות פחם / גרעיניות המספקות כוח צפוי מסביב לשעון. באשר לכל החיים, גב הטורבינה / החשמל ידוע, זהה לתחנות כוח פחם, וכבשן השמש הרבה פחות נוטה לתקלות וללבוש מאותו גב.
@SF. מעניין שהשוק לא מסכים איתך: אחסון שאוב עושה כסף; אחסון תרמי של CSP אינו. בכל מקרה, זו כלכלה, לא הנדסה.
@EnergyNumbers: האם זה כולל גם עלויות בנייה? כולל עלות קרקע מתחת למאגר?
@SF. כן זה נכון. אחסון הידרו שאוב יכול להציע שירותי שוק רבים יותר מאחסון תרמי של CSP: הוא יכול לשחק בשוק הארביטראז 'ובשוק האיזון הנקודתי, הן בצד הקנייה והן בצד המכירה.
Arsinio
2015-11-17 02:17:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink
ל

כל מה שאנחנו עושים כבני אדם יש השלכות מסוג כלשהו. אף על פי שהוא לא חסרון ענק (לדעתי), המבקרים ציטטו לעיתים קרובות את ההשפעות השליליות כביכול של הצמח על חיות הבר:

מאמר בויקיפדיה:

צוין כי חרקים יכולים להימשך לאור הבהיר הנגרם על ידי טכנולוגיה סולארית מרוכזת, וכתוצאה מכך ציפורים שצודרות אותם יכולות להיהרג (לשרוף) אם הציפורים עפות ליד הנקודה בה האור נמצא להיות ממוקד. זה יכול להשפיע גם על דורסים שצודדים את הציפורים. פקידי חיות בר פדרליים החלו לקרוא למגדלי הכוח ה"ידידותיים לסביבה "האלה" מלכודות מגה "לחיות בר.

חדשות עולם הטבע:

למרבה הצער, כשעתיים למבחן, מהנדסים וביולוגים באתר החלו לשים לב ל"זרמים "- שבילי עשן ואדים שנגרמו על ידי ציפורים שעפות ישירות לשדה קרינת השמש. איזו לחות הייתה מאיידת באופן מיידי, וחלקם פרצו מיד בלהבות - לפחות, עד שהחלו להתנפנף בטירוף. על פי ההערכות, 130 ציפורים נפצעו או נהרגו במהלך הבדיקה.

אמיתותן של טענות אלה מוטלת בספק עם זאת (מתוך המאמר בוויקיפדיה):

עם זאת , הסיפור על מתקן הכוח הסולארי של איוונפה היה מוגזם ומונה את מקרי המוות בעשרות אלפים רבים, והפיץ אזעקה בנוגע למפעלי אנרגיה סולארית מרוכזת (CSP), שלא היו מבוססים על עובדות, אלא על ספקולציות של יריב אחד. על פי דיווחים קפדניים, תוך למעלה מחצי שנה נספרו רק 133 ציפורים שרו. ולא רק מספר מקרי המוות של ציפורים נמוך בהרבה ממאות מיליונים עד מיליארדים שמתים מדי שנה מהתנגשויות עם חלונות, כלי רכב וקווי חשמל. אלא על ידי מיקוד לא יותר מארבע מראות במקום כלשהו באוויר במהלך במצב המתנה, בפרויקט האנרגיה הסולארית Crescent Dunes, בעוד 3 חודשים, שיעור התמותה ירד לאפס הרוגים.

+1 שמירות אקולוגית וסביבתית הינה היבט חשוב, אך לעתים קרובות מופחת או מתעלם ממנו, בהנדסה. לכל דבר יש עלות או תמורה.
Ian Ringrose
2015-11-17 00:09:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

בבריטניה , השמש לא זורחת כל יום. אנו זקוקים גם לכוח הרב ביותר בחורף כאשר השמש זורחת הכי פחות.

לכן יש לגבות כל תחנת כוח סולארית בתחנת כוח אחרת שיכולה לעבוד כשהשמש לא זורחת. אנרגיה סולארית מרוכזת מאפשרת אחסון לטווח קצר של הקיטור, כך שלפחות מתמודד עם חמש דקות של כיסוי ענן, זה לא עוזר הרבה ל"בעיית החורף ".

אולם באזור בו הצורך בשיא הספק הוא בימי שמש חמים בגלל חשמל סולארי AC הופך לאפשרות טובה בהרבה.

אז עלינו לשאול אם כוח סולארי מרוכז (CSP) שווה את המאמץ בהשוואה לפוטו וולטיקה PV). PV הוא סחורה והולך ונחל יותר מדי שנה, כך שכל CSP יכול להציע על פני PV הוא אחסון לטווח הקצר.

אם הייתה השקעה רבה ב- CSP באזורים הנכונים בעולם, עם רבים כאשר מעצב נבנה ומשוכלל, יתכן שזה יגלה שהוא טוב מאוד. עם זאת אני מצפה שלעולם לא נדע, שכן המקרה קשה להשקעה, בהתחשב בכך שה- PV מובן היטב וניתן לכבות את AC למשך מספר דקות אם ענן יפסיק את פעולתו של ה- PV. (אחסון "קור" בבניין הוא שיטה לאחסון אנרגיה יעיל.)

יש גם קורלציה נחמדה בין כיבוי זרם חילופין למספר דקות ועננים שעפים מעל, לבין [מדי מיזוג אוויר מופרעים] (https://dteenergy.mediaroom.com/2014-06-04-DTE-Energy- הצעות-טיפים לחסוך כסף בחשבון האנרגיה של הקיץ) קיימים בעולם האמיתי כבר כדי לסייע בהתאמת עומסים מבלי לגרום לצער לאנשים.
Fred
2015-11-17 07:33:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

תחנות כוח סולאריות מרוכזות ממוקמות בצורה הטובה ביותר באזורים מבודדים שזוכים לשמש רבה כל השנה, שפירושו בעצם אזורים צחיחים או צחיחים למחצה. ברוב האזורים הללו אין אוכלוסיות גדולות ולכן יהיה צורך בקווי העברת חשמל ארוכים.

כדי להגדיל את הביצועים והיעילות, כל מפעל CSP יצטרך להיות מתוכנן ונבנה באופן ייחודי בשביל והגובה של שמש בכל מקום בו יוקם מפעל CSP; במיוחד עבור מערכת מעקב השמש שתידרש למיקוד רציף של האור מהשמש הנעה למיקום אחד. דרכה של השמש משתנה לאורך כל היום ומיום ליום - גבהים נמוכים בחורף, גבהים גבוהים בקיץ.

תפוקת הכוח תהיה אופטימלית כאשר השמש נמצאת בנקודה הגבוהה ביותר בשמיים ותפקודה ובכן שעתיים עד שלוש שעות משני הצדדים. בשעות הבוקר המוקדמות ובשעות אחר הצהריים המאוחרות ה- CSP לא יקבל הרבה אור שמש שמיש.

salad_bar_breath
2015-11-18 01:24:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

חלק מהתשובות הללו כבר נגעו להשפעה הסביבתית של CSP, ברצוני להוסיף את מאמר זה כמקור. הוא חוזר על הנקודות שהעלו על ידי אחרים שענו על שאלת ה- OP והצביעו על סוגיות המגוון הביולוגי (במיוחד מיני ציפורים) שנפגעו.

עם זאת, אף אחד לא הצביע על השימוש במים הנדרש למערכת הקירור וזה גם חשוב. ככל שעובר הזמן אנו נצטרך להיות זהירים יותר בשימוש במים שלנו, מכיוון שאנו כבר זקוקים ל"מהפכה כחולה ".

אני חושב ש- CSP הוא תוסף מדהים למערכות PV סוגים אחרים של אנרגיה חלופית. זה אכן הופך את השמש למסוגלת להשיג רשת יציבה יותר במתקנים בקנה מידה תעשייתי. עם זאת עלינו להיות זהירים כיצד אנו בונים אותו וכמה אנו בונים אותו כדי למזער עלויות סביבתיות.

Ed Kideys
2017-04-21 05:45:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

היתרונות עולים על החסרונות, ולכן עלינו לאחד את הרצון הפוליטי לבצע את ההשקעות הנדרשות. המיקומים האידיאליים באזורים צחיחים שטופי שמש יהיו ליד הים להפעלת מתקני התפלה. ניתן להשתמש ב- CSPs יחד עם PV ליישומים אלה.

על ידי התפלת מים ואלקטרוליזציה, אנו מקבלים מימן בנוסף למים מתוקים בנוסף לחשמל. באמצעות האלקטרוליזה אנו יכולים גם להשיג הידרוקסידים להסרת פחמן דו חמצני מהפליטה ממתקני שריפת פחמימנים. ההידרוקסידים, בעיקר נתרן הידרוקסיד, היו מגיבים עם הפחמן הדו חמצני ויוצרים פחמתי שהם משקעים מוצקים. ניתן לפדות קרבונט תמורת זיכויי פחמן בשוק התפשטות הפחמן. אנו מקבלים גם כלור מהאלקטרוליזה של מי ים שהוא גם מוצר שימושי מאוד במיוחד בעולם השלישי בו ניתן להשתמש בו לעיקור מי שתייה.

F. Ha
2015-11-17 08:54:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

ברצוני לציין מידע "נוסף". אני חושב ש- CSP זה עשוי לשמש גם ליצירת מימן באמצעות אלקטרוליזה. ובכך להגדיל את ההיצע שעשוי להיות חשוב לפיתוח טכנולוגיית דלק המימן במכוניות. מכיוון שרק לאחרונה קראתי שמכוניות אלו מספקות טווח גדול בהרבה ממכוניות חשמליות, אך הצפיפות של "תחנות מימן" נמוכה בהרבה כדי שהתפתחות הטכנולוגיה הזו תתפתח. לפיכך, ל- CSP יהיו יתרונות נוספים שבגינם הם אפילו לא נועדו. תהיה לזה השפעה חיובית נוספת, אנשים לא צריכים לחשוב איך לאחסן את "האנרגיה החשמלית" מכיוון שהיא הוסבה ל"אנרגיה כימית "שמישה (אם כי אחסון מימן אינו קל מדי כשלעצמו).

אפילו בהנחה שאנו עוברים מחר למכוניות מונעות מימן, אני לא רואה בזה בונוס גדול עבור CSP. אחד היתרונות של CSP הוא שהוא ממשיך לעבוד זמן מה לאחר שהשמש מפסיקה לזרוח. אחסון כוח נוטה להעניק בונוס גדול יותר לדברים כמו PV או רוח, שם הכוח יכול להתנתק בהתראה של רגע אם הרוח נעצרת, או ענן מכסה את השמש.
לא ניתן לאחסן מימן בהשוואה לשמן, אך הרבה יותר קל מאור או חום. לכן, PV למימן הוא דרך הרבה יותר הגיונית מאשר CSP למימן. פשוט אין טעם לייצר מימן בלילה.


שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...