Системы концентрированной солнечной энергии ( CSP , также известные как концентрация солнечной энергии , концентрированная солнечная тепловая энергия ) генерируют солнечную энергию , используя зеркала или линзы для концентрации большого участка солнечного света на приемнике. [1] Электричество вырабатывается, когда концентрированный свет преобразуется в тепло ( солнечная тепловая энергия ), которое приводит в действие тепловую машину (обычно паровую турбину ), соединенную с генератором электроэнергии [2] [3] [4] , или приводит в действие термохимический реакция. [5] [6] [7]
Общая установленная мощность CSP в 2021 году составила 6800 МВт по сравнению с 354 МВт в 2005 году . [ 9] Соединенные Штаты следуют с 1740 МВт. Интерес также заметен в Северной Африке и на Ближнем Востоке, а также в Китае и Индии. Первоначально на мировом рынке доминировали установки с параболическими желобами, на долю которых в какой-то момент приходилось 90% установок CSP. [10] Примерно с 2010 года на новых электростанциях отдается предпочтение центральным силовым башням CSP из-за их работы при более высоких температурах - до 565 ° C (1049 ° F) по сравнению с максимальной минимальной 400 ° C (752 ° F) - что обещает большая эффективность.
Среди более крупных проектов CSP — солнечная электростанция Ivanpah (392 МВт) в США, в которой используется технология солнечной электростанции без накопления тепловой энергии, и солнечная электростанция Ouarzazate в Марокко [11] , которая сочетает в себе технологии желоба и башни для всего 510 МВт с накоплением энергии в течение нескольких часов.
Как тепловая электростанция, CSP имеет больше общего с тепловыми электростанциями, такими как угольные, газовые или геотермальные. Завод CSP может включать в себя аккумулирование тепловой энергии , которое хранит энергию либо в форме явного тепла, либо в виде скрытого тепла (например, с использованием расплавленной соли ), что позволяет этим заводам продолжать вырабатывать электроэнергию, когда это необходимо, днем или ночью. Это делает CSP управляемой формой солнечной энергии. Диспетчеризированная возобновляемая энергия особенно ценна в местах, где уже наблюдается широкое распространение фотогальваники (PV), таких как Калифорния [12] , потому что спрос на электроэнергию достигает пика ближе к закату, когда мощность PV снижается (явление, называемоеутиная кривая ). [13]
CSP часто сравнивают с фотогальваническими солнечными батареями (PV), поскольку они оба используют солнечную энергию. В то время как в последние годы наблюдался огромный рост солнечной фотоэлектрической энергии из-за падения цен, [14] [15] рост солнечной CSP был медленным из-за технических трудностей и высоких цен. В 2017 году на CSP приходилось менее 2% установленной мощности солнечных электростанций во всем мире. [16] Тем не менее, CSP может легче накапливать энергию в ночное время, что делает его более конкурентоспособным по сравнению с управляемыми генераторами и установками с базовой нагрузкой. [17] [18] [19] [20]
Проект DEWA в Дубае, строящийся в 2019 году, установил мировой рекорд по самой низкой цене CSP в 2017 году на уровне 73 долларов США за МВтч [21] для своего 700-мегаватного комбинированного проекта желоба и башни: 600 МВт желоба, 100 МВт башни с 15 часов накопления тепловой энергии ежедневно. Тариф CSP для базовой нагрузки в крайне засушливом регионе Атакама в Чили на аукционах 2017 года опустился ниже 50 долларов за МВтч. [22] [23]
