CHARAKTERYSTYKA HELIOSTATÓW I ICH ZASTOSOWANIE W HELIOELEKTROWNIACH

Rozwój energetyki słonecznej związany jest z powstawaniem coraz to nowych konstrukcji maksymalizującej wykorzystanie promieniowania słonecznego. Jednym z kierunków jest wysokotemperaturowa konwersja promieniowania na ciepło. Wtedy, z termodynamicznego punktu widzenia otwierają się nam możliwości np. na generację energii elektrycznej. Konwersja wysokotemperaturowa wymaga jednak koncentracji promieniowania słonecznego. Sposobów koncentracji jest wiele, jednak w artykule skupiono się na koncentracji w układzie pole heliostatów- wieża słoneczna. System taki ma szereg zalet w porównaniu do pojedynczych układów koncentrujących, m.in. możliwe jest budowanie pojedynczej elektrowni. Zasadniczym elementem jest tutaj heliostat. Artykuł definiuje pojęcie heliostatu, przedstawia zasadę jego działania oraz przeznaczenie w helioelektrowniach typu wieżowego. Dokonany został podział urządzeń na podgrupy w zależności od technologii w nich zastosowanych. Zaprezentowane zostały poszczególne elementy budowy heliostatów oraz czynniki, które pośrednio lub bezpośrednio wpływają na ich typ, wielkość oraz cenę. Przedstawiono problematykę rentowności przed jaką stoi dziś rynek helioelektrowni oraz stopień istotności jaki stanowi pole heliostatów dla budżetu całej inwestycji. Wymieniono szczegółowe parametry jakie winny spełniać tego typu urządzenia, z wyodrębnieniem trzech grup: wymagania operacyjne, optyczne oraz wytrzymałościowe. Zaprezentowano szczegółowo trzy przykładowe, znacząco różniące co do zasady działania oraz skali, rozwiązania i sparametryzowano je w formie tabelarycznej.

Pełny tekst (pdf)

[1]  Santelmann K.L., Wasyluk D.T., Sakadjian B.: Progress Towards Cost-Competitive Solar Power Tower Plants, zaprezentowano na: Power-Gen Middle East, Październik 12-14, 2014 Abu Dhabi, ZEA.

[2]  Pfahl A.: Survey of Heliostat Concepts for Cost Reduction, Journal of Solar Energy Engineering, vol. 136(1), 2013, ASME.DOI:10.1115/1.4024243.ISSN 0199-6231.

[3]  Kolb G.J., Jones S.A., Donnelly M. W. i pozostali: Heliostat Cost Reduction Study, SANDIA REPORT SAND2007-3293, opublikowano Czerwiec 2007.

[4]  Mancini T. R.: Catalog of Solar Heliostats, SolarPACES Technical Report No. III - 1/00, opublikowano Czerwiec 2000.

[5]  Larmuth J., Malan K., Gauché P.: Design and Cost Review of 2 m2 Heliostat Prototypes.

[6]  Kolb G. J. i pozostali: Power Tower Technology Roadmap and Cost Reduction Plan, SAND2011-2419, opublikowano Kwiecień 2011.

[7]  Wajss P., Filipowicz M. :A novel, spherical shaped sun tracker, Polska Energetyka Słoneczna ; ISSN 1730-2420. — 2013 nr 1–4, s. 33-38.