Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας µέσω ηλιακών πύργων

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας µέσω ηλιακών πύργων"

Νικάτωρ Βασιλικός
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας µέσω ηλιακών πύργων 13 ο ΕΘΝΙΚΟ ΣΥΝΕ ΡΙΟ «Ενέργεια και Ανάπτυξη 2008» ΙΕΝΕ, Ίδρυµα Ευγενίδου, Αθήνα, 12/ ρ. Σπύρος Χ. Αλεξόπουλος Aachen University of Applied Sciences (AcUAS)/ Solar-Institut Jülich (SIJ)

Ευγενίδου, Αθήνα, 12/13.11.2008 ρ. Σπύρος Χ.

2 Περιεχόµενα οµιλίας Ηλιοθερµικές συγκεντρωτικές τεχνολογίες Η τεχνολογία του ηλιακού πύργου ΗλιακοίπύργοιστηνΕ.Ε. Ηλιακός πύργος Jülich Υβριδικό σύστηµα Πλεονεκτήµατα της τεχνολογίας του ηλιακού πύργου για την Ελλάδα υναµικό ηλιοθερµικών συγκεντρωτικών συστηµάτων της Ελλάδας Συµπεράσµατα

Ε. Ηλιακός πύργος Jülich Υβριδικό σύστηµα Πλεονεκτήµατα της τεχνολογίας

3 Παραβολικοί συλλέκτες σκάφης (PSA) Ηλιακός πύργος (SNL) καθρέφτες Fresnel (Solarmundo) Παραβολικός δίσκος (SBP) Ηλιοθερµικές συγκεντρωτικές τεχνολογίες Ηλιακή καπνοδόχος (Ισπανία)

4 Παραβολικοί συλλέκτες σκάφης Ηλιακός πύργος Περιγραφή συγκέντρωση ηλιακής συγκέντρωση ηλιακής ενέργειας σε σωλήνες ενέργειας σε αποδέκτη Θερµοκρασία λειτουργίας ~ C > 550 C Απόδοση % % Μέγεθος µονάδας 30 MW e MW e 10 MW e MW e Κόστος ενέργειας (2008) 0,221 /kwh 0,251 /kwh Κόστος ενέργειας (2020) 0,05-0,08 /kwh 0,04-0,08 /kwh Πλεονεκτήµατα αποδεδειγµένη τεχνολογία υψηλές θερµοκρασίες Ηλιοθερµικές συγκεντρωτικές τεχνολογίες

- 200 MW e 10 MW e - 100 MW e Κόστος ενέργειας (2008) 0,221 /kwh 0,251 /kwh Κόστος ενέργειας (2020) 0,05-0,08 /kwh

6 Μονάδα Τρέχουσα Κατάσταση Ισχύς Αποδέκτης / Μέσο µεταφοράς / Μέγιστη Θερµοκρασία Συµβατικός κύκλος Αποθήκευση PS10 PS20 Solar Tres STJ σε λειτουργία υπό κατασκευή υπό σχεδιασµό υπό κατασκευή Ηλιακοί πύργοι στην Ε.Ε. 10 MW e 20 MW e 17 MWe 1,5 MW e σωλήνας νερό/ατµός 257 C σωλήνας νερό/ατµός 257 C σωλήνας ρευστό αλάτι 565 C πορώδης αέρας 680 C ατµός ατµός ρευστό αλάτι πορώδη υλικά

7 Χαρακτηριστικά στοιχεία: Mέγιστη Ηλεκτρική Ισχύς: 10 MW e Ηλιοστατικό πεδίο m 2 Υψος πύργου Αποθήκευση θερµότητας 100 m 50 min Εξοικονόµηση τόνοι CO 2 Παραγωγή ενέργειας Έκταση γης 20 GWh/a 55 ha Ηλιακός πύργος PS10

880 m 2 Υψος πύργου Αποθήκευση θερµότητας 100 m 50 min

8 Μονάδα Τρέχουσα Κατάσταση Ισχύς Αποδέκτης / Μέσο µεταφοράς / Μέγιστη Θερµοκρασία Συµβατικός κύκλος Αποθήκευση PS10 PS20 Solar Tres STJ σε λειτουργία υπό κατασκευή υπό σχεδιασµό υπό κατασκευή Ηλιακοί πύργοι στην Ε.Ε. 10 MW e 20 MW e 17 MWe 1,5 MW e σωλήνας νερό/ατµός 257 C σωλήνας νερό/ατµός 257 C σωλήνας ρευστό αλάτι 565 C πορώδης αέρας 680 C ατµός ατµός ρευστό αλάτι πορώδη υλικά

9 Χαρακτηριστικά στοιχεία: Mέγιστη Ηλεκτρική Ισχύς: αποδέκτης 17 MW e Ηλιοστατικό πεδίο m 2 Υψος πύργου ίκτυο ηλ. ρεύµατος θερµικός συσσωρευτής turbine ατµοστρόβιλος / generator µε γεννήτρια λέβητας κρύος συσσωρευτής cold Αποθήκευση θερµότητας storage condenser συµπηκνωτής 120 m 15 h Συµβατική Καύση 15% Παραγωγή ενέργειας Έκταση γης Ηλιοστατικό solar fieldπεδίο 105 GWh/a 142 ha Ηλιακός πύργος Solar Tres Πηγή: Sener, Madrid, 2005

ρεύµατος θερµικός συσσωρευτής turbine ατµοστρόβιλος / generator µε γεννήτρια λέβητας κρύος συσσωρευτής cold

10 Μονάδα Τρέχουσα Κατάσταση Ισχύς Αποδέκτης / Μέσο µεταφοράς / Μέγιστη Θερµοκρασία Συµβατικός κύκλος Αποθήκευση PS10 PS20 Solar Tres STJ σε λειτουργία υπό κατασκευή υπό σχεδιασµό υπό κατασκευή Ηλιακοί πύργοι στην Ε.Ε. 10 MW e 20 MW e 17 MWe 1,5 MW e σωλήνας νερό/ατµός 257 C σωλήνας νερό/ατµός 257 C σωλήνας ρευστό αλάτι 565 C πορώδης αέρας 680 C ατµός ατµός ρευστό αλάτι πορώδη υλικά

11 Περιγραφή λειτουργίας ηλιακού πύργου αποδέκτης ζεστός αέρας (680 C; 1 bar) αέρας λέβητας ατµός (480 C; 26 bar) συγκεντρωτική ηλιακή ακτινοβολία θερµικός συσσωρευτής ατµοστρόβιλος µε γεννήτρια ~ Ηλιοστατικό πεδίο συµπιεστής συµπιεστής επανακυκλοφορία αέρα (120 C; 1 bar) συµπηκνωτής Συγκεντρωτικό σύστηµα Ηλιακό κύκλωµα Κύκλος ζεστού αέρα Κύκλος Συµβατικός νερού- κύκλος Ηλιακός πύργος Jülich

~ Ηλιοστατικό πεδίο συµπιεστής συµπιεστής επανακυκλοφορία αέρα (120 C; 1 bar) συµπηκνωτής

12 Χαρακτηριστικά στοιχεία: Mέγιστη Ηλεκτρική Ισχύς: 1,5 MW e Ηλιακή ακτινοβολία / DNI 800 kwh/m 2 a Παραγωγή ενέργειας 1000 MWh/a Αριθµός ωρών λειτουργίας 1000 h Έκταση γης 18 ha Ύψος πύργου 60 µ. Ηλιοστατικό πεδίο περίπου m 2 Ηλιακός πύργος Jülich

MWh/a Αριθµός ωρών λειτουργίας 1000 h Έκταση γης 18 ha Ύψος

13 Κατασκευάστρια εταιρεία: Kraftanlagen München (ΚΑΜ) διαθέτει αποκλειστική άδεια για την κατασκευή του δέκτη Παραγωγός ηλ. ενέργειας: Πόλη του Jülich Μελέτες, Αναλύσεις: Solar Institut Jülich (SIJ) Έρευνα: German Aerospace Center DLR & SIJ Ηλιακός πύργος Jülich

ενέργειας: Πόλη του Jülich Μελέτες, Αναλύσεις: Solar Institut

14 υβριδικό σύστηµα µε καυστήρα υβριδικό σύστηµα µε αεριοστρόβιλο αποδέκτης αποδέκτης καυστήρας ζεστός αέρας 680 C θερµικός συσσωρευτής θερµικός συσσωρευτής ζεστός αέρας 680 C αεριοστρόβιλος Fuel καύσιµο ατµός ατµοστρόβιλος ατµός µε γεννήτρια ατµοστρόβιλος µε γεννήτρια Ηλιοστατικό πεδίο κρύος αέρας 120 C Ηλιοστατικό πεδίο κρύος αέρας 120 C Υβριδικό σύστηµα

C αεριοστρόβιλος Fuel καύσιµο ατµός ατµοστρόβιλος ατµός µε γεννήτρια ατµοστρόβιλος µε

15 Υψηλός αριθµός ωρών λειτουργίας σε συνδυασµό µε o υβριδικά συστήµατα (πάνω από 8000 h) o θερµικούς συσσωρευτές Παραγωγή ηλ. ρεύµατος σε µηδιασυνδεδεµένα συστήµατα Υψηλότερο δυναµικό εξοικονόµησης κόστους Υψηλότερος βαθµός απόδοσης για µεγάλες µονάδες o υψηλές θερµοκρασίες o χρήση συµβατικού κύκλου Πλεονεκτήµατα ηλιακού πύργου για την Ελλάδα

ρεύµατος σε µηδιασυνδεδεµένα συστήµατα Υψηλότερο δυναµικό εξοικονόµησης κόστους

16 Μείωση της εκποµπής διοξειδίου του άνθρακα Καµία επιβάρυνση του ηλιοστατικού πεδίου σε καλλιέργειες (λαχανικά) ήβοσκοτόπια Φιλικότητα προς το περιβάλλον Υψηλή αξιοπιστία o Περισσότερα τµήµατα του εργοστασίου από συµβατικούς κύκλους Τοποθέτηση µονάδων και σε µηπεδινάεδάφη Πλεονεκτήµατα ηλιακού πύργου για την Ελλάδα

Υψηλή αξιοπιστία o Περισσότερα τµήµατα του εργοστασίου από συµβατικούς κύκλους

17 Ενεργειακό δυναµικό [TWh/y] Τεχνικό υναµικό - Ελλάδα DNI [kwh/m²a] Παράκτιο υναµικό - Ελλάδα (20 m a. s. l.) > 2800 υναµικό παραγωγής ενέργειας µε ηλιοθερµικά DNI [kwh/m²/y] Ενεργειακό δυναµικό [TWh/y] DNI [kwh/m²a] > 2800 H/E Ελλάδα 2007: GWh Οικονοµικό υναµικό: 4000 GWh 7 % υναµικό ηλιοθερµικών συγκεντρωτικών συστηµάτων Τεχνικό δυναµικό: 44 TWh/y (DNI > 1800 kwh/m²/y) Οικονοµικό δυναµικό: 4 TWh/y (DNI > 2000 kwh/m²/y) Ζήτηση ενέργειας 2000: 50 TWh/y Ζήτηση ενέργειας 2050: 56 TWh/y (Σενάριο CG/HE) οκιµαστικά 2050: 3.5 TWh/y (Σενάριο CG/HE) Παράκτιο δυναµικό: 0 TWh/y (< 20 m a. s. l.) Ζήτηση νερού 2050: < 1TWh/y (Ενέργεια για αφαλάτωση) Πηγή: DLR

2800 H/E Ελλάδα 2007: 56132 GWh Οικονοµικό υναµικό: 4000 GWh 7 % υναµικό ηλιοθερµικών συγκεντρωτικών συστηµάτων Τεχνικό δυναµικό: 44 TWh/y (DNI > 1800 kwh/m²/y) Οικονοµικό δυναµικό: 4 TWh/y (DNI >

18 ΗΠΑ 27 % Ισπανία Μέση Ανατολή Κίνα Μεξικό ηλ. ισχύς έτος σε MW Βραζιλία Αλγερία Ινδία Αυστραλία 58 % Πηγή: BCG Analysis 2006 Μελέτη αγοράς ηλιοθερµικών συγκεντρωτικών συστηµάτων

19 Εκτιµάται ότι µε βάσηταδεδοµένα της µελέτης, οι προοπτικές της τεχνολογίας του ηλιακού πύργου στην Ελλάδα είναι θετικές Ο ηλιακός πύργος µπορεί να συµβάλει στην επίτευξη του στόχου για την Ελλάδα καθώς: o έχει την δυνατότητα παραγωγής ηλ. ρεύµατος σε µη διασυνδεδεµένα συστήµατα o επιτυγχάνει σε συνδυασµό µε υβριδικά συστήµατα υψηλό αριθµό ωρώνλειτουργίας o διαθέτει υψηλό τεχνικό δυναµικό o δεν επιβαρύνει τις γεωργικές καλλιέργειες ή την κτηνοτροφία o µειώνει τις εκποµπές διοξειδίου του άνθρακα Συµπεράσµατα

ρεύµατος σε µη διασυνδεδεµένα συστήµατα o επιτυγχάνει σε συνδυασµό µε υβριδικά συστήµατα υψηλό αριθµό ωρώνλειτουργίας o διαθέτει

20 Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!

Σχετικά έγγραφα

(550C, 150bar) MWh/MW

(550C, 150bar) MWh/MW Κανόνες Λειτουργίας Ηλιοθερµικών Σταθµών στη Νησιωτική Ελλάδα Αλέξης Φωκάς-Κοσµετάτος 4 ο Εθνικό Συνέδριο RENES 11 Μαϊου 2010 Πίνακας Περιεχοµένων Συνοπτική παρουσίαση της ηλιοθερµικής τεχνολογίας Προοπτικές