Nouvelles technologies pour l'utilisation de l'énergie solaire. Schéma, description

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La tendance désormais apparente à la baisse de l’impact environnemental, ainsi que la crainte d’un épuisement des ressources naturelles, ont ravivé dans le monde scientifique un intérêt auparavant perdu pour les sources d’énergie alternatives et pour le développement de solutions d’énergie solaire sensibles au facteur temps.

CSP

La plupart des gens associent aujourd'hui l'énergie solaire à des panneaux noirs brillants (cellules photovoltaïques) montés sur le toit, absorbant l'énergie solaire et la convertissant en électricité. Mais de tels panneaux sont assez rares sur les toits résidentiels, notamment en raison des coûts d'acquisition et d'installation exorbitants.

Cependant, outre les panneaux noirs, il existe plusieurs moyens de capter l’énergie solaire à une échelle beaucoup plus grande. Les chercheurs concentrent désormais de plus en plus d'efforts sur les systèmes « d'énergie solaire concentrée » - CSP (énergie solaire concentrée) en abrégé.

Dans les systèmes CSP, le rayonnement solaire est concentré par les parties optiques dans la zone où se trouve le récepteur. L'énergie solaire est ensuite convertie en énergie électrique. En pratique, un système CSP se compose de quatre éléments principaux : un champ solaire, des éléments de focalisation du faisceau, un récepteur solaire et un transducteur. Un certain nombre de projets basés sur cette idée sont actuellement en cours de développement et déjà testés.

L'idée de créer un tel paraboloïde est apparue au milieu des années 1980. Son incarnation la plus célèbre sont les neuf centrales électriques construites dans le désert californien. Ces centrales sont toujours en activité aujourd'hui et produisent 354 MW d'énergie. Un certain nombre de projets d'énergie solaire sont également lancés en Europe. Le leader est l’Allemagne avec dix centrales solaires en activité.

Dans le sud de l'Espagne se trouve Platforma Solar de Almeria, une entreprise engagée dans la recherche et les tests dans le domaine des technologies de l'énergie solaire. Le concept principal utilisé dans la construction de telles structures est la « tour centrale » : des miroirs appelés héliostats captent automatiquement la plus grande quantité d'énergie solaire et concentrent le rayonnement sur un récepteur central situé au sommet de la tour.

La première centrale solaire commerciale en Europe à concentrer les rayons du soleil a été ouverte à Séville, en Espagne, en mars 2007. La station a été nommée Planta Solar 10. 624 grands héliostats concentrent les rayons du soleil sur un seul récepteur solaire de 115 m de haut. température de 250 ° C le récepteur solaire fournit de l'eau au flux, qui, à son tour, fournit de l'énergie à la turbine. La turbine a une puissance de pointe de 11 MW, ce qui signifie la production de 23 millions de kWh d'électricité par an. De quoi alimenter 6 000 immeubles résidentiels et économiser 18 000 tonnes de charbon par an. La deuxième tour, Planta Solar 20, est actuellement en construction et aura une capacité de pointe de 20 MW.

Cependant, l’utilisation de panneaux et de tours n’est pas toujours nécessaire pour fonctionner à l’énergie solaire. Une autre méthode, l’Energy Tower, a été développée il y a un quart de siècle.

Projet "Tour d'énergie"

Si le projet montre sa viabilité économique, nous verrons l'un des bâtiments les plus hauts du monde, qui éclipsera même le gratte-ciel de 800 mètres Burj Dubaï aux Émirats arabes unis avec sa taille. Initialement brevetée sous le nom de "Downward Water Spray Energy Tower" par le Dr Philip Carlson en 1975, la conception a été affinée et améliorée depuis 1982 par le professeur Dan Zaslavsky du Technion, Institut israélien de technologie à Haïfa.

La "tour d'énergie" génère de l'électricité en pompant de l'eau au sommet d'un tuyau, puis en la pulvérisant à l'intérieur. En conséquence, la température élevée au sommet du tuyau provoque l'évaporation de l'eau, ce qui refroidit l'air et le rend plus dense. Cet air refroidi tombe alors vers le puits de cheminée, provoquant un courant descendant qui transfère de l'énergie à la turbine.

Le Dr Rami Guetta, chef de projet chez Sharav Sluices Ltd (une société fondée par le professeur Zaslavsky pour développer le système), a déclaré que la technologie a suscité un énorme intérêt de la part de l'Australie et des États-Unis, mais que les contrats n'ont pas encore été signés : "Nous allons il faut encore 18 mois à trois ans pour une étude détaillée de la technologie de faisabilité, afin de calculer le coût du projet et de calculer clairement les coûts de construction de la tour."

Selon l'emplacement, qui doit répondre à l'exigence d'un climat chaud et sec et d'une relative proximité d'une source d'eau, la hauteur de la tour doit aller d'un minimum de 600 m à un gratte-ciel de 1200 m.

"Tour solaire"

Une idée similaire, la tour solaire Updraft, emprunte également à des conceptions passées. La tour solaire, proposée par la société australienne EnviroMission et la société américaine SolarMission Technologies, est une descendante directe du prototype espagnol de 1982. La construction de la tour de 190 mètres entourée de collecteurs (abris en plastique pur qui collectent l'air chaud), situés dans la ville espagnole de Manzaranes, est l'idée originale de l'ingénieur allemand Jörg Schleich (Jorg Schlaich).

Comme la Power Tower, la Solar Tower utilise l'air pour faire tourner les turbines et suppose la disponibilité d'un climat chaud. Mais au lieu de créer de l'air froid vers le bas, il utilise l'air chaud des collecteurs et le dirige dans un tuyau. Pour que le plan soit viable, la cheminée devrait mesurer environ 1000 200 mètres de haut, ce qui, selon EnviroMission, générerait jusqu'à 200 MW d'électricité pour 000 3 bâtiments résidentiels. Les détracteurs du projet de tour solaire sont mécontents du fait que les capteurs occuperont trop de territoire (jusqu'à XNUMX km de circonférence), ainsi que du fait qu'il est trop coûteux à mettre en œuvre.

Publication : MobileDevice.ru

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