Системы производства солнечной энергии - Solar Energy Generating Systems

Системы производства солнечной энергии
Солнечная установка kl.jpg
Часть солнечного комплекса SEGS мощностью 354 МВт в северном округе Сан-Бернардино, Калифорния.
СтранаСоединенные Штаты
РасположениеПустыня Мохаве
Координаты35 ° 01′54 ″ с.ш. 117 ° 20′53 ″ з.д. / 35,0316 ° с.ш.117,348 ° з. / 35.0316; -117.348Координаты: 35 ° 01′54 ″ с.ш. 117 ° 20′53 ″ з.д. / 35,0316 ° с.ш.117,348 ° з. / 35.0316; -117.348
Положение делОперативный
Строительство началось1983
Дата комиссии1984
Владелец (и)NextEra Energy Resources
Солнечная ферма
ТипCSP
Технология CSPПараболический желоб
Коллекционеры936,384
Ресурс сайта2,725 кВтч / м2/ год
Площадь сайта1600 акров (647,5 га)
Выработка энергии
Единицы оперативные9
Единицы отменены3
Установки выведены из эксплуатации1
Паспортная мощность361 МВт
Коэффициент мощности19.2%
Годовой чистый объем производства539 ГВт · ч (2015)
Сопоставьте все координаты, используя: OpenStreetMap  
Скачать координаты как: KML  · GPX

Системы производства солнечной энергии (SEGS) это концентрированная солнечная электростанция в Калифорния, Соединенные Штаты. С общей вместимостью из трех отдельных точек на 354 мегаватт (МВт), это мировая Второй по величине установка солнечной тепловой энергии после ввода в эксплуатацию еще более крупного Объект Иванпа в 2014 году. Состоит из девяти солнечные электростанции в Калифорнии Пустыня Мохаве, где инсоляция является одним из лучших, доступных в США. СЕГ I – II (44 МВт) расположены по адресу: г. Даггетт (34 ° 51′45 ″ с.ш. 116 ° 49′45 ″ з.д. / 34,86250 ° с.ш.116,82917 ° з. / 34.86250; -116.82917), СЕГ III – VII (150 МВт) установлены на Kramer Junction (35 ° 00′43 ″ с.ш. 117 ° 33′32 ″ з.д. / 35.01194 ° с.ш.117.55889 ° з.д. / 35.01194; -117.55889), SEGS VIII – IX (160 МВт) размещены на Harper Lake (35 ° 01′55 ″ с.ш. 117 ° 20′50 ″ з.д. / 35,03194 ° с.ш.117,34722 ° з.д. / 35.03194; -117.34722).[1] NextEra Energy Resources управляет и частично владеет заводами, расположенными в Kramer Junction. 26 января 2018 года SEGS VIII и IX на озере Харпер были проданы компании по возобновляемой энергии Terra-Gen, LLC. Десятая станция (SEGS X, 80 МВт) находилась в стадии строительства, а SEGS XI и SEGS XII были запланированы Luz Industries, но в 1992 году застройщик объявил о банкротстве, так как не смог получить финансирование строительства.[2]

Масштаб и работа заводов

Установленная мощность станций составляет 354 МВт (394 МВт брутто). Паспортная мощность, которая работает в непрерывном режиме, будет обеспечивать чистую выходную мощность, поступающую только от солнечного источника, около 75 МВт, что составляет 21% коэффициент мощности. Кроме того, турбины можно утилизировать ночью путем сжигания натуральный газ.

NextEra утверждает, что солнечные электростанции обеспечивают питание 232 500 домов (в течение дня при максимальной мощности) и вытесняют 3 800 тонн загрязняющих веществ в год, которые были бы произведены, если бы электричество было обеспечено ископаемым топливом, например нефтью.[3]

Помещения имеют в общей сложности 936 384 зеркала и занимают площадь более 1600 акров (647,5 га). Выстроенные в линию параболические зеркала будут иметь длину более 229 миль (369 км).

В качестве примера стоимости в 2002 году для строительства одного из 30-мегаватных узлов Kramer Junction требовалось 90 миллионов долларов, а затраты на его эксплуатацию и техническое обслуживание составили около 3 миллионов долларов в год (4,6 цента за киловатт-час).[4] При расчетном сроке службы в 20 лет, проценты по эксплуатации, техническому обслуживанию и инвестициям, а также амортизация утраивают цену, примерно до 14 центов за киловатт-час.[нужна цитата ]

Принцип действия

Эскиз параболического желобного коллектора

В установке используются параболический желоб, солнечная тепловая энергия технологии вместе с натуральный газ чтобы генерировать электричество. Около 90% электроэнергии производится Солнечный свет.[нужна цитата ] Природный газ используется только тогда, когда солнечной энергии недостаточно для удовлетворения спроса со стороны Южная Калифорния Эдисон, распределитель энергии в южной Калифорнии.[5]

Зеркала

Параболические зеркала имеют форму четвертьотруб. Солнце светит на стеклянные панели, отражающие 94%, в отличие от обычных зеркал, отражающих только 70%. Зеркала автоматически отслеживают солнце в течение дня. Самым большим источником поломки зеркал является ветер, обычно каждый год меняют 3000 зеркал. Операторы могут поворачивать зеркала, чтобы защитить их во время сильного ветра. Механизм автоматической мойки используется для периодической очистки параболических отражающих панелей. Термин «площадь поля» оценивается как фактическая площадь коллектора.

Теплопередача

Солнечный свет отражается от зеркал и направляется в центральную трубку, заполненную синтетическое масло, который нагревается до более чем 400 ° C (750 ° F). Отраженный свет, сфокусированный на центральной трубе, в 71-80 раз интенсивнее обычного солнечного света. Синтетическое масло передает тепло воде, которая кипит и приводит в движение Цикл Ренкина паровая турбина,[6] тем самым производя электричество. Синтетическое масло используется для отвода тепла (вместо воды), чтобы поддерживать давление в пределах управляемых параметров.

Отдельные локации

Электростанции SEGS построены Luz Industries,[6][7] и введен в эксплуатацию с 20 декабря 1984 г. по 1 октября 1990 г.[8] После Luz Industries ' банкротство в 1991 году заводы были проданы различным группам инвесторов как отдельные проекты, и расширение, включая еще три завода, было остановлено.[2]

В Kramer Junction работает около 95 человек, из них 45 человек работают в Harper Lake.[нужна цитата ]

История и эксплуатационные данные завода SEGS (1985-1990 гг.)
РастениеГод
построен
РасположениеТурбина
емкость
Поле
площадь
Масло
температура
Валовое производство солнечной энергии
электроэнергии (МВтч)
Нетто (МВт)Брутто (МВт)(м²)(° C)198519861987198819891990
СЕГ I1984Даггетт141482,96030719,26122,51025,05516,92723,52721,491
СЕГС II1985Даггетт3033190,33831625,08523,43138,91443,86239,156
СЕГС III1986Kramer Jct.3033230,30034949,44461,47563,09669,410
СЕГС IV1986Kramer Jct.3033230,30034952,18164,76270,55274,661
СЕГС V1987Kramer Jct.3033250,50034962,85865,28072,449
СЕГ VI1988Kramer Jct.3035188,00039048,04562,690
СЕГ VII1988Kramer Jct.3035194,28039038,86857,661
СЕГ VIII1989Harper Lake8089464,340390114,996
SEGS IX1990Harper Lake8089483,9603905,974
Всего3543942,314,97819,26147,595150,111244,937353,230518,487
Источники: Solargenix Energy,[9] KJC Operating Company,[10] IEEE,[11] NREL[12][13]
История и эксплуатационные данные завода SEGS (1991-2002 гг.)
Валовое производство солнечной энергии
электроэнергии (МВтч)
Растение199119921993199419951996199719981999200020012002в среднем 1998–2002 гг.Всего
СЕГ I20,25217,93820,36820,19419,80019,87919,22818,68611,25017,23517,94717,40216,500331,550
СЕГС II35,16832,48136,88236,56635,85335,99534,81733,83633,40831,20732,49731,51132,500549,159
СЕГС III60,13448,70258,24856,89256,66364,17064,67770,59870,68965,99469,36966,12568,555995,686
СЕГС IV64,60051,00758,93557,79554,92961,97064,50371,63571,14263,45764,84270,31368,2781,017,283
СЕГС V59,00955,38367,68566,25563,75771,43975,93675,22970,29373,81071,82673,23572,8791,014,444
СЕГ VI64,15547,08755,72456,90863,65071,40970,01967,35871,06668,54367,33964,48367,758878,476
СЕГ VII58,37346,94054,11053,25161,22070,13869,18667,65166,25864,19564,21062,19665,048834,986
СЕГ VIII102,464109,361130,999134,578133,843139,174136,410137,905135,233140,079137,754138,977137,9901,691,773
SEGS IX144,805129,558130,847137,915138,959141,916139,697119,732107,513128,315132,051137,570125,0361,594,852
Всего608,960538,458613,798620,358628,674676,091674,473662,631636,851652,835657,834662,542654,5398,967,123
Источники: Solargenix Energy,[9] KJC Operating Company,[10] IEEE,[11] NREL[12][13]
История и эксплуатационные данные завода SEGS (2003-2014 гг.)
Чистое производство солнечной энергии
электроэнергии (МВтч)
Растение200320042005200620072008200920102011201220132014в среднем 2003–2014 гг.Всего
СЕГ I6,9138,4216,3365,559010,7059,03310,64811,16411,6669,4038,5838,20398,431
СЕГС II11,14214,58213,3757,5475,44528,04018,63522,82926,19825,12623,1737,61116,975203,703
СЕГС III59,02764,41356,68051,72159,48069,01262,97160,02961,35056,87756,82454,40759,399712,791
СЕГС IV58,10062,00656,34952,43959,79969,33863,56363,08457,68462,41458,31754,32159,785717,414
СЕГС V61,92167,71762,30953,47159,54769,31659,82054,32860,45162,87757,75856,35460,489725,869
СЕГ VI50,50453,61851,82745,07665,83267,15662,75063,57659,32756,08252,53950,54756,570678,834
СЕГ VII49,15450,47946,62842,05058,30765,18558,95058,83657,37854,14748,18346,76253,005636,059
СЕГ VIII119,357124,089120,282117,451122,676135,492131,474155,933152,463145,247141,356145,525134,2791,611,345
SEGS IX115,541123,605120,915117,310122,699150,362139,756163,899160,506164,203154,082147,883140,0631,680,761
Всего531,659568,930534,701492,624553,785664,606606,952653,162646,521638,639601,635571,993588,7677,065,207
История и эксплуатационные данные завода SEGS (2015-2017)
Чистое производство солнечной энергии
электроэнергии (МВтч)
Растение2015201620172018ВсегоВсего
1985–2017
СЕГ I[14]12,562декабрь(PV)(PV)12,562442,543
СЕГС II[15]декабрьдекабрь(PV)(PV)0752,862
СЕГС III[16]52,07346,58244,11543,849186,6191,895,096
СЕГС IV[17]53,11749,03443,18244,406189,7391,924,436
СЕГС V[18]52,64650,14243,93447,383194,1052,889,310
СЕГ VI[19]46,93740,92336,38034,262158,5021,762,847
СЕГ VII[20]37,77130,48032,60127,956128,8081,642,628
СЕГ VIII[21]138,149140,849123,451132,871535,3202,863,152
SEGS IX[22]145,863142,867131,268137,564557,5623,763,759
Всего539,118500,877454,931468,2911,963,21717,936,633
С 2017 года SEGS I был заменен на Фотоэлектрическая система Sunray 2 и SEGS II от фотоэлектрической системы Sunray 3

Harper Lake

SEGS VIII и SEGS IX, расположенные по адресу 35 ° 01′55 ″ с.ш. 117 ° 20′50 ″ з.д. / 35.031815 ° с.ш.117.347270 ° з.д. / 35.031815; -117.347270 (СЕГИ VIII и IX), до того как Солнечная электростанция Иванпа Введены в эксплуатацию в 2014 году крупнейшие солнечные тепловые электростанции индивидуально и коллективно в мире.[23] Они были последними, самыми крупными и наиболее современными из девяти заводов SEGS, созданных для использования эффекта масштаба. Строительство десятого завода в том же населенном пункте было остановлено из-за банкротства Luz Industries. Строительство утвержденных одиннадцатого и двенадцатого заводов так и не началось. Установленная мощность каждой из трех запланированных станций составляла 80 МВт.[24] Abengoa Solar недавно построенный 280 МВт Солнечный проект Мохаве (MSP) рядом с заводами SEGS VIII и SEGS IX.[25] MSP также использует технологию концентрирующих солнечных тепловых желобов.

Kramer Junction

Отражатели на узле Kramer Junction обращены к западному небу, чтобы фокусировать дневной солнечный свет на трубках поглотителя, которые на снимке частично видны в виде ярких белых пятен.

Это место (35 ° 00′48 ″ с.ш. 117 ° 33′38 ″ з.д. / 35,013218 ° с.ш.117,560531 ° з. / 35.013218; -117.560531 (СЕГС III – VII)) получает в среднем 340 солнечных дней в году, что делает его идеальным местом для производства солнечной энергии. Среднее прямое нормальное излучение (DNR) составляет 7,44кВтч / м² / день (310 Вт / м²),[10] один из лучших в стране[нужна цитата ].

Даггетт

СЕГ I и II располагались по адресу 34 ° 51′47 ″ с.ш. 116 ° 49′37 ″ з.д. / 34,8631 ° с.ш.116,827 ° з. / 34.8631; -116.827 (СЕГ I и II) и принадлежит Cogentrix Energy (Carlyle Group ).[26] SEGS II был остановлен в 2014 году и был заменен на Sunray 3 (заводской код EIA 10438), фотоэлектрическую систему мощностью 13,8 МВт. Год спустя SEGS I была остановлена ​​и заменена фотоэлектрической системой Sunray 2 мощностью 20 МВт (заводской код EIA 10437).[27][28] Sunray 2 и Sunray 3 начали производство в 2017 году по данным EIA.

Несчастные случаи и происшествия

В феврале 1999 года на объекте 900 000 галлонов США (3 400 м3) Минеральное масло резервуар для хранения взорвался на солнечной электростанции SEGS I (Даггетт), послав пламя и дым в небо. Власти пытались не допустить попадания огня в два соседних контейнера, в которых серная кислота и едкий натр. В непосредственной близости 0,5 квадратных миль (1,3 км2) был эвакуирован.[29]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Энергетический блог: о Parabolic Trough Solar
  2. ^ а б «Крупные проекты солнечной энергетики». Энергетическая комиссия Калифорнии. В архиве из оригинала 14 июля 2016 г.. Получено 14 июля 2016.
  3. ^ «Солнечная электрическая генерирующая система» (PDF). Получено 2009-12-13.
  4. ^ «Снижение стоимости энергии от солнечных электростанций с параболическим желобом», NREL, 2003
  5. ^ Пенн, Иван. «Калифорния вложила огромные средства в солнечную энергию. Сейчас их так много, что другим штатам иногда платят за это». www.latimes.com. Получено 2019-02-25.
  6. ^ а б «Солнечная тепловая энергия». Solel Solar Systems Ltd. Архивировано с оригинал на 2008-06-01. Получено 2010-09-30.
  7. ^ Алексис Мадригал (16 ноября 2009 г.). «Преступления против будущего: кончина Луз». Изобретая Грин. Архивировано из оригинал на 2011-07-11. Получено 30 сентября 2010.
  8. ^ Производство солнечной энергии в Калифорнии
  9. ^ а б Коэн, Гилберт (2006). Майское техническое совещание IEEE (ред.). «Первая солнечная электрическая система в Неваде» (PDF). Лас-Вегас, Невада: Solargenix Energy: 10. Архивировано из оригинал (PDF) 18 марта 2009 г. Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
  10. ^ а б c Фрайер, Скотт (1999). Обзор последних результатов работы Kramer Junction SEGS (ред.). "Мастерская параболического желоба" (PDF). Онтарио, Калифорния: KJC Operating Company. Архивировано из оригинал (PDF) на 2008-10-15. Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
  11. ^ а б Кирни, Д. (август 1989 г.). «Солнечные электрические станции (СЭГС)». Обзор энергетики IEEE. IEEE. 9 (8): 4–8. Дои:10.1109 / MPER.1989.4310850.
  12. ^ а б Цена, Хэнк (2002). Обзор технологии параболического желоба (ред.). "Trough Technology - Алжир" (PDF). NREL: 9. Архивировано из оригинал (PDF) на 2008-10-20. Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
  13. ^ а б Солнечная электростанция IX. NREL
  14. ^ Обозреватель данных по электроэнергии EIA - SEGS I
  15. ^ Обозреватель данных по электроэнергии EIA - SEGS II
  16. ^ Обозреватель данных по электроэнергии EIA - SEGS III
  17. ^ Обозреватель электрических данных EIA - SEGS IV
  18. ^ Обозреватель электрических данных EIA - SEGS V
  19. ^ Обозреватель электрических данных EIA - SEGS VI
  20. ^ Обозреватель данных по электроэнергии EIA - SEGS VII
  21. ^ Обозреватель электрических данных EIA - SEGS VIII
  22. ^ Обозреватель данных по электроэнергии EIA - SEGS IX
  23. ^ Джонс, Дж. (2000) "Солнечные электростанции ", Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. Проверено 4 января 2010.
  24. ^ Калифорнийская энергетическая комиссия - крупные проекты в области солнечной энергии
  25. ^ Abengoa Solar - Солнечный проект в Мохаве
  26. ^ СОЛНЦЕ / СЕГ В архиве 2013-05-16 в Wayback Machine
  27. ^ Статистика и данные по солнечной энергии Калифорнии
  28. ^ Разрешение утверждено для солнечной установки В архиве 2017-02-13 в Wayback Machine
  29. ^ Резервуар для хранения на солнечной электростанции в пустыне взрывается; Непосредственная зона эвакуирована