சூரிய செறிவூட்டிகள்

அடிப்படையில், சூரிய செறிவுகள் மிகவும் வேறுபட்டவை ஒளிமின்னழுத்த மாற்றிகள்… கூடுதலாக, பல குணாதிசயங்கள் காரணமாக வெப்ப-வகை சூரிய மின் நிலையங்கள் ஒளிமின்னழுத்தங்களை விட மிகவும் திறமையானவை.

சூரிய செறிவூட்டியின் பணியானது, சூரியக் கதிர்களை குளிர்விக்கும் திரவம் கொண்ட கொள்கலனில் கவனம் செலுத்துவதாகும், உதாரணமாக எண்ணெய் அல்லது நீர் போன்றவை சூரிய ஆற்றலை உறிஞ்சுவதில் சிறந்தவை. செறிவூட்டும் முறைகள் வேறுபட்டவை: பரவளைய உருளை செறிவூட்டிகள், பரவளைய கண்ணாடிகள் அல்லது சூரிய மையக் கோபுரங்கள்.

சில செறிவூட்டிகளில், சூரிய கதிர்வீச்சு குவியக் கோட்டுடன் கவனம் செலுத்துகிறது, மற்றவற்றில் - ரிசீவர் அமைந்துள்ள மைய புள்ளியில். சூரிய கதிர்வீச்சு ஒரு பெரிய மேற்பரப்பில் இருந்து சிறிய மேற்பரப்புக்கு (ரிசீவரின் மேற்பரப்பு) பிரதிபலிக்கும் போது, ​​அதிக வெப்பநிலை அடையும், குளிரூட்டி வெப்பத்தை உறிஞ்சி, ரிசீவர் வழியாக நகரும். ஒட்டுமொத்த அமைப்பும் ஒரு சேமிப்பு பகுதி மற்றும் ஆற்றல் பரிமாற்ற அமைப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.

மேகமூட்டமான காலங்களில் செறிவூட்டிகளின் செயல்திறன் கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் நேரடி சூரிய கதிர்வீச்சு மட்டுமே கவனம் செலுத்துகிறது.இந்த காரணத்திற்காக, இந்த அமைப்புகள் அதிக செயல்திறனை அடைகின்றன, குறிப்பாக இன்சோலேஷன் அளவு அதிகமாக இருக்கும் பகுதிகளில்: பாலைவனங்களில், பூமத்திய ரேகை பகுதியில். சூரிய கதிர்வீச்சின் பயன்பாட்டின் செயல்திறனை அதிகரிப்பதற்காக, செறிவூட்டிகள் சிறப்பு டிராக்கர்கள், கண்காணிப்பு அமைப்புகள் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன, அவை சூரியனின் திசையில் செறிவூட்டிகளின் மிகவும் துல்லியமான நோக்குநிலையை உறுதி செய்கின்றன.

சோலார் செறிவூட்டிகளின் விலை அதிகமாக இருப்பதாலும், கண்காணிப்பு அமைப்புகளுக்கு அவ்வப்போது பராமரிப்பு தேவைப்படுவதாலும், அவற்றின் பயன்பாடு முக்கியமாக தொழில்துறை மின் உற்பத்தி அமைப்புகளுக்கு மட்டுமே.

இத்தகைய நிறுவல்கள் ஹைபிரிட் அமைப்புகளில் ஒன்றாகப் பயன்படுத்தப்படலாம், எடுத்துக்காட்டாக, ஹைட்ரோகார்பன் எரிபொருளுடன், பின்னர் சேமிப்பு அமைப்பு உற்பத்தி செய்யப்பட்ட மின்சாரத்தின் செலவைக் குறைக்கும். தலைமுறை கடிகாரத்தைச் சுற்றி செய்யப்படுவதால் இது சாத்தியமாகும்.

பரவளைய குழாய் சூரிய செறிவூட்டிகள் 50 மீட்டர் நீளம் கொண்டவை, நீளமான கண்ணாடி பரவளையத்தை ஒத்திருக்கும். அத்தகைய செறிவூட்டல் குழிவான கண்ணாடிகளின் தொகுப்பைக் கொண்டுள்ளது, அவை ஒவ்வொன்றும் சூரியனின் இணையான கதிர்களை சேகரித்து ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் கவனம் செலுத்துகின்றன. அத்தகைய பரவளையத்துடன், குளிரூட்டும் திரவத்துடன் ஒரு குழாய் அமைந்துள்ளது, இதனால் கண்ணாடியால் பிரதிபலிக்கும் அனைத்து கதிர்களும் அதன் மீது கவனம் செலுத்துகின்றன. வெப்ப இழப்பைக் குறைக்க, குழாய் ஒரு கண்ணாடிக் குழாயால் சூழப்பட்டுள்ளது, இது சிலிண்டரின் குவியக் கோட்டுடன் நீண்டுள்ளது.

இந்த மையங்கள் வடக்கு-தெற்கு திசையில் வரிசையாக அமைக்கப்பட்டிருக்கும் மற்றும் நிச்சயமாக சூரிய கண்காணிப்பு அமைப்புகளுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளன. வரியில் கவனம் செலுத்தும் கதிர்வீச்சு குளிரூட்டியை கிட்டத்தட்ட 400 டிகிரிக்கு வெப்பப்படுத்துகிறது, இது வெப்பப் பரிமாற்றிகள் வழியாகச் சென்று, ஜெனரேட்டரின் விசையாழியை மாற்றும் நீராவியை உருவாக்குகிறது.

நியாயமாக, குழாயின் இடத்தில் ஒரு ஃபோட்டோசெல் கூட அமைந்திருக்கலாம் என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். இருப்பினும், ஒளிமின்னழுத்த செல்கள் மூலம் செறிவூட்டி அளவுகள் சிறியதாக இருக்கலாம் என்ற போதிலும், இது செயல்திறன் குறைதல் மற்றும் அதிக வெப்பமடைவதில் சிக்கலால் நிறைந்துள்ளது, இதற்கு உயர்தர குளிரூட்டும் அமைப்பின் வளர்ச்சி தேவைப்படுகிறது.

1980 களில் கலிபோர்னியா பாலைவனத்தில், 354 மெகாவாட் திறன் கொண்ட பரவளைய உருளை செறிவூட்டிகளின் 9 மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் கட்டப்பட்டன. பின்னர் அதே நிறுவனம் (Luz International) Deget இல் 13.8 MW திறன் கொண்ட SEGS I ஹைப்ரிட் நிறுவலையும் உருவாக்கியது, இதில் கூடுதலாக இயற்கை எரிவாயு அடுப்புகளும் அடங்கும்.பொதுவாக, 1990 வாக்கில், நிறுவனம் மொத்த கொள்ளளவு கொண்ட கலப்பின மின் உற்பத்தி நிலையங்களை உருவாக்கியது. 80 மெகாவாட்.

உலக வங்கியின் நிதியுதவியுடன் மொராக்கோ, மெக்சிகோ, அல்ஜீரியா மற்றும் பிற வளரும் நாடுகளில் பரவளைய மின் நிலையங்களில் சூரிய ஆற்றல் உற்பத்தியின் வளர்ச்சி மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

இதன் விளைவாக, இன்று, பரவளைய தொட்டி மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் லாபம் மற்றும் செயல்திறனின் அடிப்படையில் கோபுரம் மற்றும் வட்டு சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் இரண்டையும் விட பின்தங்கியுள்ளன என்று நிபுணர்கள் முடிவு செய்கிறார்கள்.

டிஸ்க் சோலார் நிறுவல்கள் — இவை, செயற்கைக்கோள் உணவுகள் போன்ற, பரவளைய கண்ணாடிகள், சூரியனின் கதிர்களை அத்தகைய ஒவ்வொரு உணவின் மையத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு ரிசீவரில் செலுத்துகின்றன. அதே நேரத்தில், இந்த வெப்பமூட்டும் தொழில்நுட்பத்துடன் குளிரூட்டியின் வெப்பநிலை 1000 டிகிரியை அடைகிறது. வெப்ப பரிமாற்ற திரவம் உடனடியாக ஒரு ஜெனரேட்டர் அல்லது எஞ்சினுடன் இணைக்கப்படும். இங்கே, எடுத்துக்காட்டாக, ஸ்டிர்லிங் மற்றும் பிரைட்டன் என்ஜின்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது போன்ற அமைப்புகளின் செயல்திறனை கணிசமாக அதிகரிக்க முடியும், ஏனெனில் ஆப்டிகல் செயல்திறன் அதிகமாக உள்ளது மற்றும் ஆரம்ப செலவுகள் குறைவாக இருக்கும்.

ஒரு பரவளைய டிஷ் சூரிய நிறுவலின் செயல்திறனுக்கான உலக சாதனையானது, ராஞ்சோ மிராஜில் ஸ்டிர்லிங் எஞ்சினுடன் இணைந்து ஒரு டிஷ்-வகை நிறுவலின் மூலம் 29% வெப்ப-மின்சார செயல்திறன் ஆகும்.

மட்டு வடிவமைப்பு காரணமாக, மேட்ச் டைப் சோலார் சிஸ்டங்கள் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரியவை, அவை பொது மின்சார கட்டங்களுடன் இணைக்கப்பட்ட மற்றும் சுயாதீனமான இரு கலப்பின பயனர்களுக்கும் தேவையான சக்தி அளவை எளிதாக அடைய அனுமதிக்கின்றன. ஜார்ஜியா மாநிலத்தில் அமைந்துள்ள 7 மீட்டர் விட்டம் கொண்ட 114 பரவளைய கண்ணாடிகளைக் கொண்ட STEP திட்டம் ஒரு எடுத்துக்காட்டு.

இந்த அமைப்பு நடுத்தர, குறைந்த மற்றும் உயர் அழுத்த நீராவியை உருவாக்குகிறது. குறைந்த அழுத்த நீராவி பின்னல் தொழிற்சாலையின் குளிரூட்டல் அமைப்பிற்கும், நடுத்தர அழுத்த நீராவி பின்னலாடைத் தொழிலுக்கு வழங்கப்படுகிறது, மேலும் உயர் அழுத்த நீராவி நேரடியாக மின்சாரம் தயாரிக்க வழங்கப்படுகிறது.

நிச்சயமாக, ஸ்டிர்லிங் எஞ்சினுடன் இணைந்து சோலார் டிஸ்க் செறிவூட்டிகள் பெரிய ஆற்றல் நிறுவனங்களின் உரிமையாளர்களுக்கு ஆர்வமாக உள்ளன. எனவே, சயின்ஸ் அப்ளிகேஷன்ஸ் இன்டர்நேஷனல் கார்ப்பரேஷன், மூன்று ஆற்றல் நிறுவனங்களுடன் இணைந்து, 25 கிலோவாட் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யக்கூடிய ஸ்டிர்லிங் என்ஜின் மற்றும் பரவளைய கண்ணாடிகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு அமைப்பை உருவாக்குகிறது.

மையப் பெறுநரைக் கொண்ட கோபுர வகை சூரிய மின் நிலையங்களில், சூரிய கதிர்வீச்சு கோபுரத்தின் உச்சியில் அமைந்துள்ள ரிசீவரில் கவனம் செலுத்துகிறது. கோபுரங்களைச் சுற்றி ஏராளமான பிரதிபலிப்பான்கள்-ஹீலியோஸ்டாட்கள் வைக்கப்பட்டுள்ளன... ஹீலியோஸ்டாட்கள் இரண்டு-அச்சு சூரிய கண்காணிப்பு அமைப்புடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளன, அதற்கு நன்றி அவை எப்போதும் திரும்புகின்றன, இதனால் கதிர்கள் நிலையானவை, வெப்ப ரிசீவரில் குவிந்துள்ளன.

ரிசீவர் வெப்ப ஆற்றலை உறிஞ்சி, பின்னர் ஜெனரேட்டரின் டர்பைனை மாற்றுகிறது.

ரிசீவரில் சுற்றும் திரவ குளிரூட்டியானது நீராவியை வெப்பக் குவிப்பானுக்கு கொண்டு செல்கிறது. பொதுவாக வேலைகள் 550 டிகிரி வெப்பநிலை கொண்ட நீர் நீராவி, 1000 டிகிரி வரை வெப்பநிலை கொண்ட காற்று மற்றும் பிற வாயு பொருட்கள், குறைந்த கொதிநிலை கொண்ட கரிம திரவங்கள் - 100 டிகிரிக்கு கீழே, அதே போல் திரவ உலோகம் - 800 டிகிரி வரை.

நிலையத்தின் நோக்கத்தைப் பொறுத்து, நீராவி ஒரு விசையாழியை மாற்றி மின்சாரத்தை உருவாக்கலாம் அல்லது நேரடியாக சில வகையான உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படலாம். ரிசீவரில் வெப்பநிலை 538 முதல் 1482 டிகிரி வரை மாறுபடும்.

தெற்கு கலிபோர்னியாவில் உள்ள சோலார் ஒன் மின் கோபுரம், அதன் வகைகளில் முதன்மையானது, முதலில் 10 மெகாவாட் உற்பத்தி செய்யும் நீராவி-நீர் அமைப்பு மூலம் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்தது. பின்னர் அது நவீனமயமாக்கலுக்கு உட்பட்டது மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட ரிசீவர், இப்போது உருகிய உப்புகள் மற்றும் வெப்ப சேமிப்பு அமைப்புடன் பணிபுரிந்து, கணிசமாக மிகவும் திறமையானது.

இது பேட்டரி டவர் மின் உற்பத்தி நிலையங்களுக்கான சோலார் செறிவு தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றத்திற்கு வழிவகுத்தது: வெப்ப சேமிப்பு அமைப்பு 13 மணி நேரம் வரை வெப்பத்தை சேமிக்க முடியும் என்பதால், அத்தகைய மின் நிலையத்தில் மின்சாரம் தேவைக்கேற்ப உற்பத்தி செய்யப்படலாம்.

உருகிய உப்பு தொழில்நுட்பம் சூரிய வெப்பத்தை 550 டிகிரியில் சேமித்து வைப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது, மேலும் நாளின் எந்த நேரத்திலும் எந்த வானிலையிலும் இப்போது மின்சாரம் தயாரிக்க முடியும். 10 மெகாவாட் திறன் கொண்ட டவர் ஸ்டேஷன் "சோலார் டூ" இந்த வகை தொழில்துறை மின் உற்பத்தி நிலையங்களின் முன்மாதிரியாக மாறியுள்ளது. எதிர்காலத்தில் - பெரிய தொழில்துறை நிறுவனங்களுக்கு 30 முதல் 200 மெகாவாட் திறன் கொண்ட தொழில்துறை நிறுவனங்களின் கட்டுமானம்.

வாய்ப்புகள் மகத்தானவை, ஆனால் பெரிய பகுதிகளின் தேவை மற்றும் தொழில்துறை அளவில் கோபுர நிலையங்களை நிர்மாணிப்பதற்கான குறிப்பிடத்தக்க செலவுகள் ஆகியவற்றால் வளர்ச்சி தடைபட்டுள்ளது. உதாரணமாக, 100 மெகாவாட் டவர் ஸ்டேஷன் அமைக்க, 200 ஹெக்டேர் தேவை, 1,000 மெகாவாட் மின்சாரம் தயாரிக்கும் திறன் கொண்ட அணுமின் நிலையத்திற்கு 50 ஹெக்டேர் மட்டுமே தேவை. சிறிய திறன்களுக்கான பரவளைய-உருளை நிலையங்கள் (மாடுலர் வகை), மறுபுறம், கோபுரங்களை விட அதிக செலவு குறைந்தவை.

இவ்வாறு, 30 மெகாவாட் முதல் 200 மெகாவாட் வரையிலான மின் உற்பத்தி நிலையங்களுக்கு கோபுரம் மற்றும் பரவளைய தொட்டி செறிவூட்டல்கள் பொருத்தமானவை. மாடுலர் டிஸ்க் ஹப்கள் சில மெகாவாட்கள் தேவைப்படும் நெட்வொர்க்குகளின் தன்னாட்சி சக்திக்கு ஏற்றது. டவர் மற்றும் ஸ்லாப் அமைப்புகள் இரண்டும் தயாரிப்பதற்கு விலை அதிகம் ஆனால் மிக அதிக செயல்திறனை அளிக்கின்றன.

நீங்கள் பார்க்கிறபடி, பரவளைய தொட்டி செறிவூட்டிகள் வரவிருக்கும் ஆண்டுகளில் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய சூரிய செறிவு தொழில்நுட்பமாக ஒரு உகந்த நிலையை ஆக்கிரமித்துள்ளன.

இந்த தலைப்பில் மேலும் படிக்கவும்: உலகில் சூரிய ஆற்றல் வளர்ச்சி