Θερμοηλεκτρικες Και Υβριδικες Εγκαταστασεις Συγκεντρωτικων Ηλιακων Συστηματων

Abstract

Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας είναι η μελέτη των συγκεντρωτικών ηλιακών συστημάτων,υβριδικών και μη, τα οποία τα τελευταία χρόνια αναπτύσσονται ραγδαία και για τα οποία οι εκτιμήσεις προβλέπουν σημαντικό μελλοντικό μερίδιο στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, και η κατανόησή τους μέσω της παρουσίασης αναλυτικών στοιχείων που αφορούν τη λειτουργία και την παραγωγή ήδη εγκατεστημένων σταθμών παγκοσμίως, με τις ΗΠΑ και την Ισπανία να πρωτοπορούν στον τομέα αυτό. Στο πρώτο κεφάλαιο παρατίθενται κάποια γενικά στοιχεία για την ηλιακή ενέργεια, περιλαμβάνοντας υπολογισμούς που αφορούν την ηλιακή ακτινοβολία και τη γεωμετρία Ήλιου-γης. Στο δεύτερο κεφάλαιο δίνεται ένα γενικό πλαίσιο των αρχών λειτουργίας των συγκεντρωτικών ηλιακών συστημάτων, το οποίο είναι κοινό σε όλες τις διαφορετικές τεχνολογίες και αφορά τη διαδικασία μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε μηχανική, ενώ περιγράφεται και ο μηχανισμός παρακολούθησης του ήλιου τον οποίο χρησιμοποιούν οι διάφορες τεχνολογίες. Τα συγκεντρωτικά συστήματα είναι τεσσάρων ειδών: τα παραβολικά κοίλα, οι πύργοι ισχύος, τα γραμμικά Fresnel συστήματα και τα συστήματα δίσκου-μηχανής. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφονται τα χαρακτηριστικά των συστημάτων των παραβολικών κοίλων συλλεκτών και παρατίθενται στοιχεία της λειτουργίας κάποιων αντιπροσωπευτικών σταθμών της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφονται τα χαρακτηριστικά των συστημάτων των πύργων ισχύος και παρατίθενται στοιχεία της λειτουργίας κάποιων αντιπροσωπευτικών σταθμών της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφονται τα χαρακτηριστικά των συστημάτων των γραμμικών συστημάτων frsnel και παρατίθενται στοιχεία της λειτουργίας κάποιων αντιπροσωπευτικών σταθμών της συγκεκριμένης τεχνολογίας, ενώ επιχειρείται και μία σύγκριση τους με τα συστήματα παραβολικών κοίλων συλλεκτών και των πύργων ισχύος. Στο έκτο κεφάλαιο περιγράφονται τα συστήματα δίσκου-μηχανής και τα εξαρτήματα τους, ενώ αναφέρονται και κάποιοι πειραματικοί σταθμοί που δεν βρίσκονται πια σε λειτουργία καθώς η συγκεκριμένη τεχνολογία είναι η λιγότερο αναπτυγμένη. Στο έβδομο κεφάλαιο αναλύονται τα συστήματα θερμικής αποθήκευσης, τα διαφορετικά είδη και τα κριτήρια σχεδιασμού του κατάλληλου συστήματος ανάλογα με το είδος του σταθμού ισχύος όπου ενσωματώνεται. Στο όγδοο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι κατηγορίες και οι διάφορες τεχνικές υβριδοποίησης σταθμών συγκεντρωτικών ηλιακών συστημάτων καθώς και ορισμένα παραδείγματα εφαρμογών. Στο ένατο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην κατάσταση της αγοράς συγκεντρωτικών ηλιακών συστημάτων βάσει περιοχής και στις πολιτικές που ακολουθούνται. Στο δέκατο κεφάλαιο περιγράφονται περιληπτικά οι τεχνολογίες συγκεντρωτικών ηλιακών συστημάτων που παρουσιάστηκαν και παρατίθενται κάποια συμπεράσματα που μπορούν να προκύψουν από τη μελέτη και τη σύγκριση τους.