พลังงานเทอร์โมอิเล็กทริกจากแสงอาทิตย์: ลักษณะเฉพาะ การประยุกต์ และความก้าวหน้า

  • พลังงานแสงอาทิตย์เทอร์โมอิเล็กทริกใช้กระจกเพื่อรวมรังสีดวงอาทิตย์และผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้ไอน้ำ
  • สเปนเป็นผู้นำระดับโลกในด้านโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ โดยใช้ประโยชน์จากสภาพภูมิอากาศที่เป็นเอกลักษณ์ของประเทศนี้
  • การใช้งานมีตั้งแต่การทำความร้อนที่อยู่อาศัยไปจนถึงการผลิตไฟฟ้าทางอุตสาหกรรม

พลังงานแสงอาทิตย์เทอร์โมอิเล็กทริก

La พลังงานแสงอาทิตย์เทอร์โมอิเล็กทริก ความร้อนจากแสงอาทิตย์เป็นเทคโนโลยีที่มีศักยภาพซึ่งใช้ความร้อนจากดวงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า กระบวนการนี้เกิดขึ้นในพืชเฉพาะที่เรียกว่า โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ซึ่งมีการพัฒนามาตั้งแต่ต้นทศวรรษ 80 ข้อได้เปรียบหลักของเทคโนโลยีนี้คือเป็นแหล่งพลังงานที่สะอาด อุดมสมบูรณ์ และที่สำคัญที่สุดคือเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจก็คือ ทุกๆ สิบวัน โลกจะได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์ในปริมาณเท่ากันกับที่มีอยู่ในแหล่งสำรองน้ำมัน ก๊าซ และถ่านหินที่รู้จักทั้งหมดรวมกัน ศักยภาพอันมหาศาลนี้ทำให้พลังงานเทอร์โมอิเล็กทริกจากแสงอาทิตย์เป็นกุญแจสำคัญสู่อนาคตพลังงานที่ยั่งยืน ปัจจุบันมีโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์หลายประเภทอยู่ร่วมกัน ซึ่งแต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะ สเปนครองตำแหน่งที่ได้เปรียบโดยมีโรงงานหลายแห่งที่ดำเนินงานอยู่และภาคอุตสาหกรรมที่รวมเข้าด้วยกันซึ่งมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในโครงการระหว่างประเทศ

ต่อไป เราจะอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับคุณลักษณะ การใช้งาน และความสำคัญของพลังงานเทอร์โมอิเล็กทริกจากแสงอาทิตย์ในบริบทพลังงานโลก

พลังงานแสงอาทิตย์เทอร์โมอิเล็กทริกคืออะไร?

แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบไฮบริด

Una โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ ทำงานคล้ายกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไป แต่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์แทนถ่านหินหรือก๊าซธรรมชาติ หลักการพื้นฐานเบื้องหลังต้นไม้เหล่านี้นั้นเรียบง่าย: รังสีดวงอาทิตย์จะถูกรวมเข้าด้วยกันโดยชุดกระจกมุ่งหน้าสู่เครื่องรับส่วนกลาง ณ จุดนี้จะมีอุณหภูมิสูงถึง 1.000 ºC.

ความร้อนนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังของเหลว (โดยปกติจะเป็นเกลือหลอมเหลวหรือน้ำมันร้อน) ซึ่งเมื่อถูกความร้อนจะทำให้เกิดไอน้ำ ไอน้ำนี้จะเคลื่อนกังหันที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้า ข้อจำกัดเบื้องต้นประการหนึ่งของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ก็คือ พวกมันสามารถทำงานได้เฉพาะในช่วงเวลาที่มีแสงแดดส่องถึงเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ปัจจุบันโรงงานหลายแห่งมีระบบกักเก็บความร้อน จึงสามารถผลิตไฟฟ้าได้แม้ในเวลากลางคืน

ประเภทของโรงไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเทอร์โมอิเล็กทริก

ปัจจุบันมีสามประเภทหลักคือ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเทอร์โมอิเล็กทริก- แม้ว่าพวกมันทั้งหมดจะต้องอาศัยความเข้มข้นของพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า แต่ก็แตกต่างกันในเรื่องวิธีการรวมแสงอาทิตย์ มาดูรายละเอียดกัน:

โรงงานหอระบายความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

พืชประเภทนี้ใช้ เฮลิโอสแตตซึ่งเป็นกระจกที่ติดตั้งอยู่บนโครงสร้างเคลื่อนที่ที่สามารถติดตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ได้ กระจกเหล่านี้จะรวมแสงอาทิตย์ไปที่เครื่องรับซึ่งตั้งอยู่บนยอดหอคอยกลาง พลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้มข้น ณ จุดนั้นสามารถเข้าถึงอุณหภูมิที่สูงกว่าได้ 600 ºC- ในระยะกลาง เทคโนโลยีนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูง แม้ว่าความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ประการหนึ่งยังคงเป็นการลดต้นทุนการก่อสร้างก็ตาม ในสเปน โรงงาน Gemasolar ซึ่งตั้งอยู่ในเมืองเซบียา เป็นผู้บุกเบิกในการบูรณาการการจัดเก็บความร้อนระยะยาว ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตไฟฟ้าได้ตลอด 24 ชั่วโมง

จานพาราโบลา หรือ จานสเตอร์ลิง โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์

ซึ่งในพืชชนิดนี้นั้น กระจกพาราโบลา รูปทรงจานจะรวมแสงอาทิตย์ไว้ที่จุดโฟกัสซึ่งมีเครื่องยนต์สเตอร์ลิงตั้งอยู่ ซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก อุณหภูมิที่สูงถึงจุดโฟกัสของดิสก์ขับเคลื่อนมอเตอร์ ซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการหมุนกังหัน เทคโนโลยีนี้ได้รับการนำไปใช้อย่างดีในสถานที่ต่าง ๆ เช่น ทะเลทรายโมฮาวีในสหรัฐอเมริกา

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบรางพาราโบลา

ลา โรงไฟฟ้ารางพาราโบลา แพร่หลายมากที่สุดในระดับเชิงพาณิชย์เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำกว่า กระจกโค้งยาวที่มีรูปร่างคล้ายทรงกระบอกพาราโบลาจะจับแสงอาทิตย์และรวมศูนย์ไว้ในหลอดที่อยู่ตามแนวแกน ท่อนี้ประกอบด้วยของเหลวถ่ายโอนที่ได้รับความร้อนและผลิตไอน้ำเพื่อขับเคลื่อนกังหันผ่านระบบแลกเปลี่ยนความร้อน หลายประเทศรวมทั้งสเปนก็มีโรงงานประเภทนี้อยู่แล้ว

การพัฒนาพลังงานเทอร์โมอิเล็กทริกจากแสงอาทิตย์

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่บ้าน

รากฐานแรกของพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ได้รับการพัฒนาโดย Augustin Mouchot ในช่วงปลายศตวรรษที่ 1980 แต่จนกระทั่งช่วงทศวรรษปี XNUMX ก็เริ่มมีการสาธิตการใช้งานเชิงพาณิชย์ที่มีศักยภาพ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนับแต่นั้นมามีความสำคัญ โดยเอาชนะอุปสรรคสำคัญหลายประการ:

  • ต้นทุนเริ่มต้นสูง: แม้ว่าในตอนแรกต้นทุนวัสดุและการก่อสร้างจะถูกห้ามปราม แต่การพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ ได้ลดต้นทุนลงอย่างมาก
  • เก็บพลังงาน: ความท้าทายหลักคือการไม่สามารถผลิตไฟฟ้าในเวลากลางคืนได้เนื่องจากขาดการกักเก็บความร้อน อย่างไรก็ตาม พืชอย่าง Gemasolar ได้แสดงให้เห็นว่าสามารถกักเก็บความร้อนไว้ในเกลือหลอมเหลวและผลิตกระแสไฟฟ้าได้ภายใน 24 ชั่วโมง
  • สภาพอากาศ: จำเป็นต้องมีภูมิภาคที่มีการแผ่รังสีดวงอาทิตย์สูงตลอดทั้งปี ซึ่งจำกัดการติดตั้งในสภาพอากาศที่อบอุ่นกว่า โครงการต่างๆ เช่น Desertec ได้ศึกษาความเป็นไปได้ในการติดตั้งโรงงานขนาดใหญ่ในพื้นที่ทะเลทราย เช่น ซาฮารา โดยใช้สายเคเบิลขนส่งเพื่อส่งไฟฟ้าไปยังยุโรป

พลังงานแสงอาทิตย์แบบเทอร์โมอิเล็กทริกในสเปน

สเปนเป็นประเทศชั้นนำของโลกในด้านการติดตั้งโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เทอร์โมอิเล็กทริก สภาพทางภูมิศาสตร์และภูมิอากาศของสเปน มีพื้นที่ทะเลทรายขนาดใหญ่และมีแสงแดดส่องถึงเป็นเวลาหลายชั่วโมง ทำให้สเปนเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ โรงงานนำร่องแห่งแรกถูกสร้างขึ้นในทะเลทราย Tabernas เมืองอัลเมเรีย ในช่วงทศวรรษ 80 โดยมี SSPS/CRS และ CESA 1 ในปี 2007 สเปนเป็นผู้บุกเบิกเชิงพาณิชย์ด้วยโรงงานหอคอย PS10 ในเมืองซานลูการ์ ลา มายอร์ เมืองเซบียา

ในปี พ.ศ. 2011 โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ 21 แห่งได้เปิดดำเนินการแล้ว โดยมีกำลังการผลิตรวม 852 เมกะวัตต์ จากข้อมูลของสมาคม Protermosolar คาดว่าตัวเลขนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในปีต่อๆ ไป โรงงานเหล่านี้จะทำให้สเปนเป็นผู้ผลิตพลังงานเทอร์โมอิเล็กทริกจากแสงอาทิตย์รายใหญ่ที่สุดในโลก และทำให้สเปนกลายเป็นแหล่งอ้างอิงในด้านพลังงานหมุนเวียน

การประยุกต์ใช้พลังงานเทอร์โมอิเล็กทริกจากแสงอาทิตย์

การประยุกต์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์แบบเทอร์โมอิเล็กทริก

พลังงานแสงอาทิตย์เทอร์โมอิเล็กทริกมีการใช้งานหลากหลายทั้งในด้านภายในประเทศและด้านอุตสาหกรรม ไฮไลท์บางส่วน ได้แก่:

  • น้ำร้อนและเครื่องทำความร้อนในบ้าน: บ้านเดี่ยว พลังงานแสงอาทิตย์สามารถครอบคลุมการใช้น้ำร้อนภายในบ้านได้ถึง 70%
  • เครื่องทำความร้อนในสระน้ำ: เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สระว่ายน้ำได้รับความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืนตลอดทั้งปี
  • การผลิตไฟฟ้าในประเทศ: เจ้าของบ้านสามารถติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์เพื่อผลิตไฟฟ้าเองและขายต่อให้กับโครงข่ายไฟฟ้าทั่วไปได้
  • งานอุตสาหกรรม: พลังงานแสงอาทิตย์เทอร์โมอิเล็กทริกยังใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมที่ต้องการความร้อนปริมาณมาก เช่น การผลิตไฟฟ้า การประกอบอาหาร และการกลั่นน้ำ

ด้วยกฎระเบียบด้านการปล่อยมลพิษที่เข้มงวดมากขึ้นและราคาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่สูงขึ้น พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์จึงกลายเป็นทางเลือกที่น่าสนใจทั้งในแง่ของความยั่งยืนและการประหยัดทางเศรษฐกิจในระยะยาว

พลังงานแสงอาทิตย์เทอร์โมอิเล็กทริกยังคงก้าวหน้าและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และมีแนวโน้มที่จะมีบทบาทสำคัญในอนาคตของการผลิตพลังงานทั่วโลก ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล และส่งเสริมแบบจำลองทางนิเวศน์ที่ยั่งยืนมากขึ้น


แสดงความคิดเห็นของคุณ

อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมายด้วย *

*

*

  1. ผู้รับผิดชอบข้อมูล: Miguel ÁngelGatón
  2. วัตถุประสงค์ของข้อมูล: ควบคุมสแปมการจัดการความคิดเห็น
  3. ถูกต้องตามกฎหมาย: ความยินยอมของคุณ
  4. การสื่อสารข้อมูล: ข้อมูลจะไม่ถูกสื่อสารไปยังบุคคลที่สามยกเว้นตามข้อผูกพันทางกฎหมาย
  5. การจัดเก็บข้อมูล: ฐานข้อมูลที่โฮสต์โดย Occentus Networks (EU)
  6. สิทธิ์: คุณสามารถ จำกัด กู้คืนและลบข้อมูลของคุณได้ตลอดเวลา

      คาร์ลอส ซินโตรา คิว dijo

    "เนื่องจากการใช้พลังงานต่อปีของบ้านโดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 725 ยูโร การลงทุนจึงไม่ต้องจ่ายเองจนกว่าจะผ่านไป 48 ปี" คำสั่งที่คุณทำในค่าตัดจำหน่ายอุปกรณ์ 5Kw นี้ดูเหมือนจะผิดสำหรับฉัน ขอบคุณ