Konzentrierte Solarenergie: Verwenden von Spiegeln oder Linsen, um Sonnenlicht auf einen Empfänger zu konzentrieren

Von Fouad Sabry

Was ist konzentrierte Solarenergie

Konzentrierte Solarenergiesysteme erzeugen Solarstrom, indem sie mithilfe von Spiegeln oder Linsen einen großen Bereich des Sonnenlichts auf einen Empfänger fokussieren, um das Sonnenlicht zu konzentrieren . Das fokussierte Licht wird in Wärme umgewandelt, die entweder eine Wärmekraftmaschine antreibt, die mit einem Stromgenerator gekoppelt ist, oder einen thermochemischen Prozess antreibt. Diese Wärme treibt dann einen Stromgenerator an, der zur Stromerzeugung führt.

Wie Sie davon profitieren

(I) Einblicke und Validierungen über folgende Themen:

Kapitel 1: Konzentrierte Solarenergie

Kapitel 2: Solarthermie

Kapitel 3: Parabolrinnen

Kapitel 4: Nevada Solar One

Kapitel 5: Solarkraftwerke in der Mojave-Wüste

Kapitel 6: Solarstrom in Spanien

Kapitel 7: Solarstrom

Kapitel 8: Kraftwerk Solana

Kapitel 9: SolarReserve

Kapitel 10: Torresol Energy

Kapitel 11: eSolar

Kapitel 12: Kompakter linearer Fresnel-Reflektor

Kapitel 13: Sierra SunTower

Kapitel 14: Solar Euromed

Kapitel 15: Konzentrator-Photovoltaik

Kapitel 16: Solarenergie in Italien

Kapitel 17: Überblick über Solarenergie

Kapitel 18: Kupfer in erneuerbaren Energien

Kapitel 19: Ouarzazate Solar Power Station

Kapitel 20: Cerro Dominador Solar Thermal Pl ant

Kapitel 21: Termosolar Borges

(II) Beantwortung der wichtigsten Fragen der Öffentlichkeit über konzentrierte Solarenergie.

(III) Beispiele aus der Praxis für die Nutzung von konzentrierte Solarenergie in vielen Bereichen.

(IV) 17 Anhänge, um kurz 266 neue Technologien in jeder Branche zu erläutern, um ein umfassendes 360-Grad-Verständnis der konzentrierten Solarenergietechnologien zu erhalten.

An wen richtet sich dieses Buch?

Profis, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Bastler und diejenigen, die über grundlegendes Wissen oder Informationen hinausgehen möchten, um jede Art von konzentrierter Solarenergie zu erhalten.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Eine Milliarde Sachkundig [German]
• Erscheinungsdatum: 18. Okt. 2022

Buchvorschau

Urheberrecht

Konzentrierte Solarenergie Copyright © 2022 by Fouad Sabry. Alle Rechte vorbehalten.

Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf in irgendeiner Form oder mit elektronischen oder mechanischen Mitteln, einschließlich Informationsspeicher- und -abrufsystemen, ohne schriftliche Genehmigung des Autors reproduziert werden. Die einzige Ausnahme ist ein Rezensent, der kurze Auszüge in einer Rezension zitieren kann.

Cover entworfen von Fouad Sabry.

Dieses Buch ist ein Werk der Fiktion. Namen, Charaktere, Orte und Ereignisse sind entweder Produkte der Phantasie des Autors oder werden fiktiv verwendet. Jede Ähnlichkeit mit realen Personen, lebenden oder toten, Ereignissen oder Schauplätzen ist völlig zufällig.

Bonus

Sie können eine E-Mail an [e-mail] mit dem Betreff Concentrated Solar Power: Using mirrors or lenses to concentrated sunlight on a receiver senden und erhalten eine E-Mail mit den ersten Kapiteln dieses Buches.

Fouad Sabry

Besuchen Sie die Website von 1BK unter

www.1BKOfficial.org

Vorwort

Warum habe ich dieses Buch geschrieben?

Die Geschichte des Schreibens dieses Buches begann 1989, als ich Schüler der Secondary School of Advanced Students war.

Es ist bemerkenswert wie die STEM-Schulen (Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik), die jetzt in vielen fortgeschrittenen Ländern verfügbar sind.

STEM ist ein Lehrplan, der auf der Idee basiert, Schüler in vier spezifischen Disziplinen - Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik - in einem interdisziplinären und angewandten Ansatz auszubilden. Dieser Begriff wird typischerweise verwendet, um eine Bildungspolitik oder eine Lehrplanwahl in Schulen anzusprechen. Es hat Auswirkungen auf die Entwicklung der Arbeitskräfte, nationale Sicherheitsbedenken und die Einwanderungspolitik.

Es gab eine wöchentliche Klasse in der Bibliothek, in der jeder Schüler jedes Buch frei wählen und 1 Stunde lang lesen kann. Ziel des Kurses ist es, die Schüler zu ermutigen, andere Fächer als den Lehrplan zu lesen.

In der Bibliothek, während ich mir die Bücher in den Regalen ansah, bemerkte ich riesige Bücher, insgesamt 5.000 Seiten in 5 Teilen. Der Buchname ist The Encyclopedia of Technology, der alles um uns herum beschreibt, vomabsoluten Nullpunkt bis zu Halbleitern, fast jede Technologie wurde damals mit bunten Illustrationen und einfachen Worten erklärt. Ich fing an, die Enzyklopädie zu lesen, und natürlich konnte ich sie nicht in der 1-stündigen wöchentlichen Klasse beenden.

Also überzeugte ich meinen Vater, die Enzyklopädie zu kaufen. Mein Vater kaufte am Anfang meines Lebens alle technischen Werkzeuge für mich, den ersten Computer und die erste Technologie-Enzyklopädie, und beide haben einen großen Einfluss auf mich und meine Karriere.

Ich habe die gesamte Enzyklopädie in den Sommerferien dieses Jahres fertiggestellt, und dann begann ich zu sehen, wie das Universum funktioniert und wie man dieses Wissen auf alltägliche Probleme anwendet.

Meine Leidenschaft für die Technologie begann vor mehr als 30 Jahren und immer noch geht die Reise weiter.

Dieses Buch ist Teil von The Encyclopedia of Emerging Technologies, was mein Versuch ist, den Lesern die gleiche erstaunliche Erfahrung zu geben, die ich in der High School hatte, aber anstelle von Technologien des 20. Jahrhunderts  interessiere ich mich mehr für die aufkommenden Technologien, Anwendungen und Branchenlösungen des 21. Jahrhunderts.

The Encyclopedia of Emerging Technologies wird aus 365 Büchern bestehen, jedes Buch wird sich auf eine einzelne aufkommende Technologie konzentrieren. Sie können die Liste der neuen Technologien und ihre Kategorisierung nach Branchen im Teil von Coming Soon am Ende des Buches lesen.

365 Bücher, um den Lesern die Möglichkeit zu geben, ihr Wissen über eine einzige aufstrebende Technologie jeden Tag im Laufe eines Jahres zu erweitern.

Einleitung

Wie habe ich dieses Buch geschrieben?

In jedem Buch von The Encyclopedia of Emerging Technologies versuche ich, sofortige, rohe Sucheinblicke direkt aus den Köpfen der Menschen zu erhalten und ihre Fragen über die aufkommende Technologie zu beantworten.

Es gibt jeden Tag 3 Milliarden Google-Suchanfragen, von denen 20% noch nie zuvor gesehen wurden. Sie sind wie ein direkter Draht zu den Gedanken der Menschen.

Manchmal ist das Wie entferne ich Papierstaus. In anderen Fällen sind es die schmerzhaften Ängste und geheimen Sehnsüchte, die sie immer nur mit Google teilen würden.

In meinem Bestreben, eine unerschlossene Goldgrube an Inhaltsideen über Concentrated Solar Power zu entdecken, benutze ich viele Tools, um Autocomplete-Daten von Suchmaschinen wie Google zu hören, und kurbele dann schnell jede nützliche Phrase und Frage heraus, die die Leute um das Stichwort Concentrated Solar Power stellen.

Es ist eine Goldgrube an Menscheneinblicken, die ich nutzen kann, um frische, äußerst nützliche Inhalte, Produkte und Dienstleistungen zu erstellen. Die freundlichen Menschen, wie Sie, wollen es wirklich.

Personensuchen sind der wichtigste Datensatz, der jemals über die menschliche Psyche gesammelt wurde. Daher ist dieses Buch ein Live-Produkt und wird ständig durch immer mehr Antworten auf neue Fragen zum Thema Concentrated Solar Power aktualisiert, die von Menschen wie Ihnen und mir gestellt werden, die sich über diese neue aufkommende Technologie wundern und mehr darüber erfahren möchten.

Der Ansatz beim Schreiben dieses Buches besteht darin, ein tieferes Verständnis dafür zu erlangen, wie Menschen nach Concentrated Solar Power suchen, Fragen und Fragen zu enthüllen, die ich nicht unbedingt aus dem Kopf heraus denken würde, und diese Fragen in super einfachen und verdaulichen Worten zu beantworten und das Buch auf einfache Weise zu navigieren.

Wenn es darum geht, dieses Buch zu schreiben, habe ich darauf geachtet, dass es so optimiert und zielgerichtet wie möglich ist. Dieser Buchzweck ist es, den Menschen zu helfen, ihr Wissen über Concentrated Solar Power besser zu verstehen und zu erweitern. Ich versuche, die Fragen der Menschen so genau wie möglich zu beantworten und viel mehr zu zeigen.

Es ist eine fantastische und schöne Möglichkeit, Fragen und Probleme der Menschen zu erforschen und sie direkt zu beantworten und dem Inhalt des Buches Einsicht, Bestätigung und Kreativität hinzuzufügen - sogar Pitches und Vorschläge. Das Buch deckt reiche, weniger überfüllte und manchmal überraschende Forschungsbereiche auf, die ich sonst nicht erreichen würde. Es besteht kein Zweifel, dass erwartet wird, dass es das Wissen der potenziellen Leser erweitert, nachdem das Buch mit diesem Ansatz gelesen wurde.

Ich habe einen einzigartigen Ansatz angewendet, um den Inhalt dieses Buches immer frisch zu machen. Dieser Ansatz hängt davon ab, den Köpfen der Menschen zuzuhören, indem die Suchwerkzeuge verwendet werden. Dieser Ansatz hat mir geholfen:

Treffen Sie die Leser genau dort, wo sie sind, damit ich relevante Inhalte erstellen kann, die einen Nerv treffen und mehr Verständnis für das Thema schaffen.

Bleiben Sie am Puls der Zeit, damit ich Updates erhalten kann, wenn die Leute auf neue Weise über diese aufkommende Technologie sprechen, und Trends im Laufe der Zeit überwachen kann.

Entdecken Sie verborgene Schätze von Fragen, die Antworten auf die aufkommende Technologie benötigen, um unerwartete Einblicke und versteckte Nischen zu entdecken, die die Relevanz des Inhalts erhöhen und ihm einen entscheidenden Vorteil verschaffen.

Der Baustein für das Schreiben dieses Buches umfasst Folgendes:

(1) Ich habe aufgehört, die Zeit mit Bauchgefühl und Vermutungen über die von den Lesern gewünschten Inhalte zu verschwenden, den Buchinhalt mit dem gefüllt, was die Leute brauchen, und mich von den endlosen Inhaltsideen verabschiedet, die auf Spekulationen basieren.

(2) Ich habe solide Entscheidungen getroffen und bin weniger Risiken eingegangen, um in der ersten Reihe zu sehen, was die Leute lesen und wissen wollen - in Echtzeit - und Suchdaten zu verwenden, um mutige Entscheidungen darüber zu treffen, welche Themen aufgenommen und welche ausgeschlossen werden sollen.

(3) Ich habe meine Content-Produktion optimiert, um Content-Ideen zu identifizieren, ohne einzelne Meinungen manuell durchsuchen zu müssen, um Tage und sogar Wochen Zeit zu sparen.

Es ist wunderbar, den Menschen zu helfen, ihr Wissen auf einfache Weise zu erweitern, indem sie nur ihre Fragen beantworten.

Ich denke, der Ansatz, dieses Buch zu schreiben, ist einzigartig, da es die wichtigen Fragen sammelt und verfolgt, die von den Lesern in Suchmaschinen gestellt werden.

Bestätigungen

Ein Buch zu schreiben ist schwieriger als ich dachte und lohnender, als ich es mir jemals hätte vorstellen können. Nichts davon wäre ohne die Arbeit renommierter Forscher möglich gewesen, und ich möchte ihre Bemühungen würdigen, das Wissen der Öffentlichkeit über diese neue Technologie zu verbessern.

Widmung

Für die Erleuchteten, diejenigen, die die Dinge anders sehen und wollen, dass die Welt besser wird - sie mögen den Status quo oder den bestehenden Staat nicht. Du kannst ihnen zu sehr widersprechen, und du kannst noch mehr mit ihnen streiten, aber du kannst sie nicht ignorieren, und du darfst sie nicht unterschätzen, weil sie immer Dinge verändern ... Sie treiben die menschliche Rasse voran, und während einige sie als die Verrückten oder Amateure betrachten, sehen andere Genie und Innovatoren, weil diejenigen, die erleuchtet genug sind, um zu denken, dass sie die Welt verändern können, diejenigen sind, die es tun und die Menschen zur Aufklärung führen.

Epigraph

Konzentrierte Solarstromsysteme erzeugen Solarstrom, indem sie einen großen Bereich des Sonnenlichts über die Verwendung von Spiegeln oder Linsen auf einen Empfänger fokussieren, um das Sonnenlicht zu konzentrieren. Das fokussierte Licht wird in Wärme umgewandelt, die entweder eine Wärmekraftmaschine antreibt, die an einen elektrischen Stromgenerator gekoppelt ist, oder einen thermochemischen Prozess antreibt. Diese Wärme treibt dann einen elektrischen Stromerzeuger an, der zur Erzeugung von Strom führt.

Inhaltsverzeichnis

Urheberrecht

Bonus

Vorwort

Einleitung

Bestätigungen

Widmung

Epigraph

Inhaltsverzeichnis

Kapitel 1: Konzentrierte Solarenergie

Kapitel 2: Druckluftfahrzeuge

Kapitel 3: Parabolrinne

Kapitel 4: Nevada Solar One

Kapitel 5: Solarkraftwerke in der Mojave-Wüste

Kapitel 6: Solarenergie in Spanien

Kapitel 7: Solarenergie

Kapitel 8: Solana Kraftwerk

Kapitel 9: SolarReserve

Kapitel 10: Torresol Energie

Kapitel 11: eSolar

Kapitel 12: Kompakter linearer Fresnel-Reflektor

Kapitel 13: Sierra SunTower

Kapitel 14: Solar Euromed

Kapitel 15: Konzentrator-Photovoltaik

Kapitel 16: Solarenergie in Italien

Kapitel 17: Überblick über die Solarenergie

Kapitel 18: Kupfer in erneuerbaren Energien

Kapitel 19: Solarkraftwerk Ouarzazate

Kapitel 20: Solarthermieanlage Cerro Dominador

Kapitel 21: Termosolar Borges

Epilog

Über den Autor

Demnächst

Anhänge: Neue Technologien in jeder Branche

Kapitel 1: Konzentrierte Solarenergie

Konzentrierte Solarenergie (auch bekannt als konzentrierende Solarenergie und konzentrierte Solarthermie) erzeugen Solarstrom, indem sie eine große Menge Sonnenlicht mit einer Reihe von Spiegeln oder Linsen auf einen Empfänger fokussieren.

Im Jahr 2018 betrug die installierte Gesamtleistung von CSP-Systemen rund um den Globus 5.500 MW, ein Anstieg von 354 MW im Jahr 2005.

Fast die Hälfte der weltweiten Gesamtkapazität entfiel auf Spanien mit 2.300 MW, obwohl seit 2013 keine neue kommerzielle Kapazität in der Nation in Betrieb genommen wurde.

Die Vereinigten Staaten von Amerika liegen mit 1.740 MW an zweiter Stelle.

Darüber hinaus gibt es ein erhebliches Interesse aus Nordafrika und dem Nahen Osten, zusammen mit den Ländern China und Indien.

Zu Beginn hatten Parabolrinnenanlagen einen überwiegenden Anteil am weltweiten Markt, der einst fast neunzig Prozent aller CSP-Anlagen ausmachte.

Seit etwa dem Jahr 2010 wird der zentrale Strommast CSP in neuen Anlagen aufgrund seines Betriebs mit höheren Temperaturen bevorzugt - bis zu 565 ° C (1.049 ° F) gegenüber

Das Maximum des Trogs beträgt 400 °C (752 °F) – was eine höhere Effizienz verspricht.

Ivanpah Solar Power Facility (392 MW) in den USA ist eines der größeren CSP-Projekte. Es nutzt die Solarturmtechnologie, verfügt jedoch über keinen thermischen Energiespeicher. Das Solarkraftwerk Ouarzazate (510 MW) in Marokko ist eines der größeren CSP-Projekte. Es kombiniert Trog- und Turmtechnologien für insgesamt 510 MW und verfügt über mehrere Stunden Energiespeicher.

CSP ist ein Wärmekraftwerk zur Erzeugung von Energie und hat daher mehr Ähnlichkeiten mit anderen Wärmekraftwerken wie Kohle, Gas und Geothermie. Thermische Energiespeicher, die Energie entweder in Form von fühlbarer Wärme oder als latente Wärme (z.B. durch Verwendung von Salzschmelze) speichern können, können in eine CSP-Anlage eingebaut werden. So können diese Anlagen weiterhin Strom erzeugen, wann immer er benötigt wird, unabhängig von der Tages- und Nachtzeit. Aus diesem Grund wird CSP als eine disponierbare Art von Solar angesehen. In Regionen wie Kalifornien, wo die Photovoltaik (PV) bereits stark durchdrungen ist, ist die steuerbare erneuerbare Energie aufgrund ihrer Vielseitigkeit besonders attraktiv. Konzentrierte Solarenergie hat es jedoch leichter, Energie während der Nacht zu speichern, was ihr einen Vorteil gegenüber regelbaren Generatoren und Grundlastanlagen in Bezug auf die Wettbewerbsfähigkeit verschafft. für sein kombiniertes 700-MW-Trog- und Turmprojekt: 600 MW Trogleistung, 100 MW Turmkapazität und tägliche thermische Energiespeicherung für 15 Stunden. Die Grundlast-CSP-Kosten im chilenischen Atacama-Gebiet, das für seine schwere Trockenheit bekannt ist, fielen in den Auktionen 2017 unter 50 USD / MWh.

Nach einer Version der Geschichte benutzte Archimedes ein Gerät namens Brennglas, um die Sonnenstrahlen auf eine eindringende römische Flotte zu fokussieren und sie von Syrakus zu vertreiben. Dr. Ioannis Sakkas, ein griechischer Wissenschaftler, führte 1973 ein Experiment durch, um festzustellen, ob Archimedes die römische Flotte 212 v. Chr. wirklich zerstört haben könnte. Er tat dies, indem er fast 60 griechische Matrosen aufstellte, von denen jeder einen länglichen Spiegel hielt, um die Sonnenstrahlen einzufangen und sie auf eine teerbedeckte Sperrholzsilhouette zu richten, die 49 Meter (160 Fuß) entfernt war. Der Wissenschaftler war neugierig, ob Archimedes das wirklich getan haben könnte. Historiker zweifeln jedoch weiterhin am Archimedes-Mythos, obwohl das Schiff bereits nach wenigen Minuten Feuer fing. Die Parabolrinnentechnik der benachbarten Solar Energy Generating Systems (SEGS), die 1984 ihren Anfang nahmen, war praktischer anwendbar. Vor 2014 war das 354-Megawatt-Solarenergie-Erzeugungssystem (SEGS) das größte Solarkraftwerk der Welt.

Zwischen der Fertigstellung von SEGS im Jahr 1990 und dem Bau des kompakten linearen Fresnel-Reflektorsystems im Kraftwerk Liddell in Australien im Jahr 2006 gab es eine Lücke von 24 Jahren, in denen keine kommerziellen konzentrierten Solaranlagen entwickelt wurden. Es wurden nur sehr wenige zusätzliche Anlagen nach diesem Konzept gebaut, aber eine, die 5 MW Kimberlina Solar Thermal Energy Plant, wurde 2009 eröffnet.

Die erste bedeutende Anlage, die nach SEGS gebaut wurde, war die 75-MW-Anlage Nevada Solar One, die in einer Trogkonfiguration geplant und 2007 fertiggestellt wurde. Spanien hat zwischen 2009 und 2013 mehr als 40 Parabolrinnensysteme gebaut, von denen jedes in 50-MW-Blöcken standardisiert war.

Weil Solar Two so erfolgreich war, baute Spanien 2011 ein kommerzielles Kraftwerk, das zunächst als Solar Tres Power Tower bezeichnet wurde, aber später in Gemasolar Thermosolar Plant umbenannt wurde. Die Erkenntnisse von Gemasolar ermöglichten die Entwicklung weiterer Anlagen dieser Art. Die Ivanpah Solar Power Facility wurde zur gleichen Zeit gebaut, aber sie hat keine thermische Speicherung. Stattdessen nutzt es Erdgas, um jeden Morgen Wasser zu erhitzen.

Anstelle von Strommasten oder Fresnel-Systemen werden Parabolrinnenkonstruktionen beim Bau der meisten konzentrierten Solarkraftwerke verwendet. Es gab auch Varianten des Parabolrinnensystems, wie das