Proizvodnja električne energije s soncem

SOLARNE ELEKTRARNE

Če želimo povečati gostoto sončnega sevanja in s tem zvišati temperaturo, moramo uporabiti zgoščevalce ali koncentratorje.

Za zgoščevanje uporabljamo:

  • zrcalna korita ali heliostate (ravna zrcala); preusmerjajo sočno sevanje v stolp s prenosnikom toplote (večje število zrcal, ki sledijo Soncu),
  • parabolična korita oziroma parabolična zrcala; sonce usmerijo v točko.

Učinkovitost zgoščevanja merimo s številom ‘sonc’ − podatek pove, za kolikokrat smo povečali gostoto sončnega sevanja (pri najbolj učinkovitih napravah je to do 4000 sonc − gostota se poveča npr. s 1000 W/m2 za faktor 4). Zgostimo lahko le direktno sončno sevanje, te elektrarne gradimo v okoljih z veliko sončnimi urami in nizko vlažnostjo ozračja.

Koncentratorje sončnega sevanja uporabljamo tudi za razgradnjo okolju nevarnih snovi v nenevarne. Omejitev predstavljajo relativno velike površine, ki jih potrebujemo, da namestimo ta zrcala, prav izkoristek sistema (25 do 28 % zaradi raznovrstnih toplotnih izgub).

Pri obravnavi proizvodnje energije moramo ločiti med različnimi pojmi:

• Mehansko delo: Za opravljanje mehanskega dela je potrebna energija. Delo lahko opravljamo ročno ali strojno. Človek je toplotni stroj, ki za svoje delo izrablja notranjo energijo. Za pogon strojev pa izrabljamo različne energije, od električne, kemijske, potencialne, kinetične, do notranje energije. Pogonski stroj je energetski stroj, v katerem se primarna energija, na primer notranja energija goriva, jedrska energija, potencialna energija vode, kinetična energija vetra, sevalna energija sonca, spreminja v mehansko delo.Da dobimo energijo, ki je praktično uporabna, je potrebnih več pretvorb, ki se navadno izvršijo v energetskih strojih in napravah.

• Primarna energija: Je energija primarnih nosilcev energije, ki so pridobljeni z izkoriščanjem naravnih energetskih virov in niso izpostavljeni nobeni tehnični spremembi, npr.: premog, naravni uran (iz rudnika), drva (iz gozda), surova nafta, zemeljski plin (iz vrtine), energija sončno-sončnega sevanja, potencialna energija vode in kinetična energija vetra.

• Sekundarna energija: Je energija, ki nastane iz primarne energije na mestu spremembe, npr.: mehansko delo na osi mlinskega kolesa, električna energija na pragu termoelektrarne ali hidroelektrarne, toplota (para, vroča voda) na pragu kotlarne, stisnjen zrak v kompresorski postaji, nadalje koks, trgovski premog, motorna goriva, zemeljski plin in nasekana drva v trgovini.

• Končna energija: Je energija, ki je na voljo porabniku na mestu uporabe še pred zadnjo tehnično pretvorbo; navadno gre za sekundarno energijo, lahko pa tudi za primarno, na primer premog ali zemeljski plin za kurjavo. Primeri: daljinska toplota vroča voda za radiator, električna energija za elektromotor, žarnico, radio, stisnjen zrak pri stroju itd..

• Koristna energija: Je del končne energije, ki koristi porabniku: za mehansko delo, za toploto, za svetlobo in za zvok. Primeri: toplota iz radiatorja, mehansko delo motorja, svetloba iz žarnice, zvok iz radia itd.. Najuporabnejša oblika energije je električna energija, ki jo je mogoče zelo preprosto transportirati in z odličnim izkoristkom spreminjati v druge oblike energije, med drugim tudi v mehansko delo, toploto, svetlobo in zvok. [5]

15