Konsantre güneş ısıl gücünün dezavantajları nelerdir?

Konsantre güneş enerjisi , yüzeye mükemmel bir şebeke gücü kaynağı olarak bakar. Sürdürülebilirdir, inşaat veya işletme sırasında uğraşacak belirgin atık ürünlere sahip değildir ve termal depolama ile gece veya bulutlu bir günde güç üretebilir. Fosil yakıt, nükleer, PV veya rüzgar üretimi ile ilgili her sorunu ele alıyor gibi görünüyor. Görmediğim bir dezavantaj var mı? Bu tesisleri olabildiğince hızlı inşa etmemiz gerekmiyor mu?

Izgarayı karbondan arındırmak söz konusu olduğunda gümüş mermi yoktur. Bu iyi haber: bu, aramayı bırakabileceğiniz ve her nesil neslinin artıları ve eksileri olduğunu kabul edebileceğiniz anlamına gelir.

Konsantre güneş enerjisi [CSP] doğrudan güneş ışığına dayanır . Sadece ortam gün ışığı değil, tüm yıl boyunca çok sayıda doğrudan güneş ışığı. Oysa sıradan fotovoltaikler [PV] tropik bölgelerden kutuplara kadar dünyanın hemen hemen her yerinde çalışacaktır.

CSP her ölçekte çalışmaz. Prototipler hala en ekonomik olanı belirliyor. PV, watt'tan gigawatt'a kadar hemen hemen her ölçekte çalışır.

CSP hala emekleme aşamasındadır. Dünyada belki de birkaç bin ızgara ölçekli prototip var, toplam kapasite 4-5 GW ve 24/7 operasyon için dahili depolamaya sahip olanlar daha nadir, çünkü ekonomi kokuyor. Yaşam boyu performans, optimum tasarım, optimum bakım rejimleri vb. Hakkında çok az fikrimiz var. PV ise büyük miktarlarda üretilen bir emtia ürünüdür - şu anda dünyada yaklaşık 200GW kapasiteli bir milyar PV panele yaklaşıyoruz - elli kat daha fazla kapasite ve beş veya altı büyüklükte daha tekrarlanabilir birim.

CSP, tasarımı, kurulumu ve devreye alınması için karmaşık ve zaman alıcıdır. PV çok hızlıdır ve tasarımı, kurulumu ve devreye alınması çok kolaydır.

Depolama, dünyanın çoğunda, yüksek değerli bir meta değildir. Bu nedenle dahili depolamaya sahip olmak, kendi başına - doğası gereği değerli bir şey değildir.

Sağlanan birim elektrik başına kullanım ömrü maliyetinin ne olacağını bilmiyoruz. Devam etmek için sadece birkaç genç prototipimiz var. Bu tür bir belirsizlik yatırımcılar için caydırıcıdır.

İnsanlar olarak yaptığımız her şeyin bir tür sonuçları vardır. (Bence) büyük bir dezavantaj olmamasına rağmen , eleştirmenler genellikle bitkinin yaban hayatı üzerindeki sözde olumsuz etkilerinden bahsetti:

Wikipedia Makalesi :

Böceklerin konsantre güneş teknolojisinin neden olduğu parlak ışığa çekilebileceği ve sonuç olarak, kuşların ışığın odaklandığı noktaya yakın uçması durumunda onları avlayan kuşlar öldürülebilir (yakılabilir). Bu, kuşları avlayan yırtıcıları da etkileyebilir. Federal vahşi yaşam yetkilileri, bu 'çevre dostu' enerji kulelerine yaban hayatı için "mega tuzaklar" demeye başladı.

Doğa Dünya Haberleri :

Ne yazık ki, teste yaklaşık iki saat, sitede mühendisler ve biyologlar "flamalar" fark başladı - doğrudan güneş radyasyonu alanına uçan kuşların neden olduğu duman ve buhar yollar. Üzerindeki nem anında anında buharlaştı ve bazıları anında alevlere dönüştü - en azından çılgınca çırpmaya başlayana kadar. Test sırasında tahmini 130 kuş yaralandı veya öldürüldü.

Ancak bu iddiaların doğruluğu söz konusudur (Wikipedia makalesinden):

Bununla birlikte, Ivanpah Güneş Enerjisi Tesisi ile ilgili hikaye abartılmış, on binlerce insanın ölümlerini numaralandırarak, gerçeklere dayanmayan, ancak bir rakibin spekülasyonlarına yoğunlaşan konsantre güneş enerjisi (CSP) bitkileri hakkında alarm yaydı. Titiz raporlara göre, altı aydan fazla bir sürede aslında sadece 133 şarkı kuş sayıldı. Ve sadece kuşların ölüm sayısı, yüzlerce milyondan milyarlara, yılda bir kez pencere, araç ve elektrik hatları ile çarpışmalardan ölen değil, aynı zamanda havadaki herhangi bir yere en fazla 4 aynaya odaklanarak Crescent Dunes Güneş Enerjisi Projesinde, 3 ay içinde ölüm oranı sıfır ölümle sonuçlandı.

İngiltere'de güneş her gün parlamaz. Güneşin en az parladığı kış aylarında da en fazla güce ihtiyacımız var.

Bu nedenle her güneş enerjisi istasyonu, güneş parlamadığında çalışabilecek bir elektrik santrali tarafından desteklenmelidir. Konsantre güneş enerjisi, buharın kısa süreli depolanmasına izin verir, bu nedenle en azından 5 dakikalık bulut örtüsü ile baş eder, “kış sorunu” na fazla yardımcı olmaz.

Ancak, AC güneş enerjisi nedeniyle pik güç ihtiyacının sıcak güneşli günlerde olduğu bir alanda çok daha iyi bir seçenek haline gelir.

Daha sonra Konsantre Güneş Enerjisinin (CSP) fotovoltaiklere (PV) kıyasla çabaya değip değmeyeceğini sormalıyız. PV bir metadır ve her yıl daha ucuz hale gelmektedir, bu nedenle PV üzerinden sunabileceği tüm CSP, gücün kısa süreli depolanmasıdır.

Dünyanın doğru bölgelerinde CSP'ye büyük bir yatırım olsaydı, birçok tasarımcı inşa edildi ve mükemmelleştirildi, o zaman çok iyi olabilir. Bununla birlikte, PV'nin iyi anlaşıldığı ve bir bulutun PV çalışmasını durdurması durumunda AC birkaç dakika boyunca kapatılabildiği için yatırım için zor olduğu için asla bilemeyeceğimizi umuyorum. (“Soğukluğu” bir binada depolamak etkili bir enerji depolama yöntemidir.)

Konsantre güneş enerjisi santralleri en iyi şekilde tüm yıl boyunca çok fazla güneş alan izole bölgelerde bulunur, bu da temel olarak kurak veya yarı kurak bölgeler anlamına gelir. Bu bölgelerin çoğunda büyük nüfus yoktur, bu nedenle uzun enerji nakil hatlarına ihtiyaç duyulacaktır.

Performansı ve verimliliği artırmak için, her bir CSP tesisinin, bir CSP tesisinin kurulacağı her yerde güneşin yolu ve yükselmesi için benzersiz bir şekilde tasarlanması ve inşa edilmesi gerekecektir; özellikle hareketli bir güneşten gelen ışığı sürekli olarak tek bir yere odaklamak için ihtiyaç duyulacak olan güneş takip sistemi için. Güneşin yolu gün boyunca ve günden güne değişir - kışın alçak yükselmeler, yaz aylarında yüksek yükselmeler.

Güneş, gökyüzündeki en yüksek noktadayken ve her iki tarafında da 2 ila 3 saat iyi çalıştığında güç çıkışı en uygun olacaktır. Erken sabah ve öğleden sonraları CSP çok kullanışlı güneş ışığı almayacaktır.

Bu cevapların bazıları zaten CSP'nin çevresel etkisine değindi, bu makaleyi kaynak olarak eklemek istiyorum . OP'nin sorusunu cevaplayan ve biyolojik çeşitlilikle ilgili sorunları (özellikle kuş türleri) etkileyen diğer kişilerin yaptığı noktaları tekrar eder.

Bununla birlikte, hiç kimse soğutma sistemi için gerekli olan su kullanımını da işaret etmemiştir. Zaman geçtikçe, zaten bir "Mavi Devrime" ihtiyacımız olduğu için su kullanımımıza daha dikkatli olmamız gerekecek.

CSP'nin PV sistemleri ve diğer alternatif enerji türleri için harika bir tamamlayıcı olduğunu düşünüyorum. Güneş enerjisini endüstriyel ölçekli kurulumlarda daha kararlı bir ızgara elde edebilecek hale getirir. Bununla birlikte, çevresel maliyetleri en aza indirmek için onu nasıl inşa ettiğimize ve ne kadar inşa ettiğimize dikkat etmeliyiz.

Avantajlar dezavantajlardan ağır basar, bu yüzden gerekli yatırımları yapmak için siyasi iradeyi sağlamlaştırmamız gerekir. Güneşli kurak bölgelerdeki ideal yerler, tuzdan arındırma tesislerine enerji sağlamak için denizlerin yanında olacaktır. CSP'ler bu uygulamalar için PV ile birlikte kullanılabilir.

Deniz suyunu tuzdan arındırıp elektrolize ederek, elektrik enerjisine ek olarak tatlı suya ek olarak hidrojen alırız. Elektroliz yoluyla, karbondioksiti egzozdan hidrokarbon yakma tesislerinden çıkarmak için hidroksitler de elde edebiliriz. Hidroksitler, özellikle sodyum hidroksit, katı çökeltiler olan karbonatları oluşturmak için karbon dioksit ile reaksiyona girecektir. Karbonat, karbon tutma piyasasında karbon kredileri için nakde çevrilebilir. Özellikle içme suyunu sterilize etmek için kullanılabildiği üçüncü dünyada da çok faydalı bir ürün olan deniz suyunun elektrolizinden klor alıyoruz.

Bazı "ek" bilgilere dikkat çekmek istiyorum. Bu CSP'nin elektrolizden Hidrojen oluşturmak için de kullanılabileceğini düşünüyorum. Böylece otomobillerde hidrojen yakıt teknolojisinin geliştirilmesi için önemli olabilecek teklifin artırılması. Çünkü, son zamanlarda, bu arabaların elektrikli arabalardan çok daha geniş bir aralık sunduğunu okudum, ancak bu teknolojinin gelişmesi için "hidrojen istasyonlarının" yoğunluğu çok düşük. Bu nedenle, CSP'nin amaçlanmayan ek faydaları olabilir. Başka bir olumlu etkisi olacaktır, insanlar "elektrik enerjisinin" nasıl depolanacağını düşünmek zorunda kalmazlar çünkü kullanılabilir "kimyasal enerjiye" (hidrojen depolamak kendi başına çok kolay olmasa da) dönüştürülmüştür.