Những nhược điểm của nhiệt điện mặt trời tập trung là gì?

Năng lượng mặt trời tập trung Nhìn bề ngoài là một nguồn điện lưới tuyệt vời. Nó bền vững, không có chất thải rõ ràng để xử lý trong quá trình xây dựng hoặc vận hành, và với bộ lưu trữ nhiệt, nó có thể tạo ra năng lượng vào ban đêm hoặc vào một ngày nhiều mây. Nó dường như giải quyết mọi vấn đề với nhiên liệu hóa thạch, hạt nhân, PV hoặc tạo gió. Có một số bất lợi cho điều này mà tôi không nhìn thấy? Chúng ta không nên xây dựng những nhà máy này càng nhanh càng tốt?

Không có viên đạn bạc khi nói đến việc khử cacbon cho lưới điện. Đó là tin tốt: nó có nghĩa là bạn có thể ngừng tìm kiếm một thứ, và chấp nhận rằng mọi hình thức thế hệ đều có ưu và nhược điểm của nó.

Năng lượng mặt trời tập trung [CSP] dựa vào ánh sáng mặt trời trực tiếp . Không chỉ là ánh sáng ban ngày xung quanh, mà còn rất nhiều thẳng thắn ánh sáng mặt trời quanh năm. Trong khi đó, quang điện thông thường [PV] sẽ hoạt động khá nhiều ở mọi nơi trên thế giới, từ vùng nhiệt đới đến cực.

CSP không hoạt động ở tất cả các quy mô. Nguyên mẫu vẫn đang xác định những gì kinh tế nhất. PV hoạt động ở hầu hết mọi quy mô, từ watts đến gigawatt.

CSP vẫn còn trong giai đoạn trứng nước. Có thể có một vài ngàn nguyên mẫu quy mô lưới điện trên thế giới, tổng công suất ~ 4-5 GW và những thiết bị có bộ lưu trữ được xây dựng để hoạt động 24/7 thậm chí còn hiếm hơn, bởi vì kinh tế bốc mùi. Chúng tôi có ít ý tưởng về hiệu suất trọn đời, thiết kế tối ưu, chế độ bảo trì tối ưu, v.v. Trong khi đó, PV là một mặt hàng được sản xuất với số lượng lớn - chúng ta hiện đang có gần một tỷ bảng PV trên thế giới, với công suất khoảng 200GW - gấp năm mươi lần công suất, và năm hoặc sáu đơn vị cường độ lặp lại nhiều hơn.

CSP là phức tạp và tốn thời gian để thiết kế, cài đặt và hoa hồng. PV rất nhanh và rất dễ dàng để thiết kế, cài đặt và hoa hồng.

Lưu trữ, ở hầu hết thế giới, không phải là hàng hóa có giá trị cao. Vì vậy, việc lưu trữ trong xây dựng không phải - trong và chính nó - một điều vốn có giá trị.

Chúng tôi không biết chi phí trọn đời cho mỗi đơn vị điện được cung cấp sẽ là bao nhiêu. Chúng tôi chỉ có một vài nguyên mẫu trẻ để tiếp tục. Sự không chắc chắn đó là một điều không khuyến khích các nhà đầu tư.

Ở Anh , mặt trời không chiếu sáng mỗi ngày. Chúng ta cũng cần nhiều năng lượng nhất vào mùa đông khi mặt trời chiếu sáng ít nhất.

Do đó, mỗi trạm năng lượng mặt trời phải được hỗ trợ bởi trạm năng lượng bao phấn có thể hoạt động khi mặt trời không chiếu sáng. Năng lượng mặt trời tập trung cho phép lưu trữ hơi nước trong thời gian ngắn, do đó, ít nhất phải đối phó với 5 phút che phủ của đám mây, điều đó không giúp ích gì nhiều cho vấn đề mùa đông của Hồi

Tuy nhiên, trong một khu vực khi nhu cầu năng lượng cao nhất là vào những ngày nắng nóng do năng lượng mặt trời AC trở thành một lựa chọn tốt hơn nhiều.

Sau đó, chúng ta cần hỏi liệu Năng lượng mặt trời tập trung (CSP) có xứng đáng với nỗ lực so với quang điện (PV) hay không. PV là một mặt hàng và đang trở nên rẻ hơn mỗi năm, vì vậy tất cả CSP có thể cung cấp trên PV là lưu trữ năng lượng ngắn hạn.

Nếu có sự đầu tư lớn vào CSP vào các khu vực chính xác trên thế giới, với nhiều nhà thiết kế được xây dựng và hoàn thiện, thì điều đó có thể chứng minh là rất tốt. Tuy nhiên, tôi hy vọng rằng chúng ta sẽ không bao giờ biết, vì trường hợp này rất khó để đầu tư, vì PV đã được hiểu rõ và AC có thể bị tắt trong vài phút nếu đám mây dừng PV hoạt động. (Lưu trữ độ lạnh của Nhật Bản trong một tòa nhà là một phương pháp lưu trữ năng lượng hiệu quả.)

Mọi điều chúng ta làm như con người có hậu quả của một số loại. Mặc dù không phải là một khổng lồ nhược điểm (theo ý kiến ​​của tôi), các nhà phê bình thường trích dẫn các tác động bất lợi được cho là của nhà máy đối với động vật hoang dã:

Bài viết Wikipedia :

Người ta đã lưu ý rằng côn trùng có thể bị thu hút bởi ánh sáng chói do công nghệ năng lượng mặt trời tập trung gây ra, và kết quả là những con chim săn chúng có thể bị giết (đốt) nếu những con chim bay gần điểm tập trung ánh sáng. Điều này cũng có thể ảnh hưởng đến những kẻ săn mồi săn chim. Các quan chức động vật hoang dã liên bang đã bắt đầu gọi những tháp năng lượng 'thân thiện với môi trường' này là "bẫy lớn" cho động vật hoang dã.

Bản tin thế giới :

Thật không may, khoảng hai giờ sau khi thử nghiệm, các kỹ sư và nhà sinh vật học tại chỗ bắt đầu nhận thấy "các bộ truyền phát" - những vệt khói và hơi nước do chim bay trực tiếp vào trường bức xạ mặt trời. Độ ẩm trên chúng bốc hơi ngay lập tức, và một số ngay lập tức bùng cháy - ít nhất là cho đến khi chúng bắt đầu điên cuồng bay đi. Ước tính có 130 con chim bị thương hoặc bị giết trong quá trình thử nghiệm.

Tuy nhiên, tính xác thực của những tuyên bố này là trong câu hỏi (từ bài viết Wikipedia):

Tuy nhiên, câu chuyện về Cơ sở năng lượng mặt trời Ivanpah đã được phóng đại, đánh số người chết trong hàng chục ngàn người, báo động về các nhà máy điện mặt trời tập trung (CSP), không dựa trên sự thật, nhưng theo suy đoán của một đối thủ. Theo báo cáo nghiêm ngặt, trong hơn sáu tháng, thực tế chỉ có 133 con chim hót được đếm. Và không chỉ số lượng chim chết thấp hơn nhiều so với hàng trăm triệu đến hàng tỷ người chết hàng năm do va chạm với cửa sổ, xe cộ và đường dây điện., Mà, bằng cách tập trung không quá 4 gương vào bất kỳ nơi nào trong không khí trong suốt thời gian ở chế độ chờ, tại Dự án Năng lượng mặt trời Crescent Dunes, trong 3 tháng, tỷ lệ tử vong giảm xuống mức 0 gây tử vong.

Các nhà máy năng lượng mặt trời tập trung được đặt tốt nhất ở các khu vực biệt lập nhận được nhiều ánh nắng mặt trời quanh năm, về cơ bản có nghĩa là các khu vực khô cằn hoặc bán khô cằn. Hầu hết các khu vực này không có dân số lớn nên sẽ cần các đường dây truyền tải điện dài.

Để tăng hiệu suất và hiệu quả, mỗi nhà máy CSP sẽ cần được thiết kế và xây dựng độc đáo cho đường đi và độ cao của mặt trời tại mỗi địa điểm nơi nhà máy CSP sẽ được thành lập; đặc biệt đối với hệ thống theo dõi mặt trời sẽ cần thiết để liên tục tập trung ánh sáng từ mặt trời đang di chuyển vào một vị trí. Con đường của mặt trời thay đổi trong suốt cả ngày và từ ngày này sang ngày khác - độ cao thấp vào mùa đông, độ cao vào mùa hè.

Sản lượng điện sẽ tối ưu khi mặt trời ở điểm cao nhất trên bầu trời và hoạt động tốt từ 2 đến 3 giờ ở hai bên. Trong những buổi sáng sớm và buổi chiều muộn, CSP sẽ không nhận được nhiều ánh sáng mặt trời có thể sử dụng được.

Một số câu trả lời đã chạm vào tác động môi trường của CSP, tôi muốn thêm vào bài viết này như một nguồn. Nó nhắc lại những điểm được đưa ra bởi những người khác đã trả lời câu hỏi của OP và chỉ ra các vấn đề với đa dạng sinh học (cụ thể là các loài chim) bị ảnh hưởng.

Tuy nhiên, không ai chỉ ra việc sử dụng nước cần thiết cho hệ thống làm mát cũng rất quan trọng. Khi thời gian trôi qua, chúng ta sẽ cần phải cẩn thận hơn với việc sử dụng nước, vì chúng ta đang cần một "Cuộc cách mạng xanh".

Tôi nghĩ rằng CSP là một bổ sung tuyệt vời cho các hệ thống PV và các loại năng lượng thay thế khác. Nó làm cho năng lượng mặt trời có khả năng đạt được một lưới ổn định hơn trên các quy mô công nghiệp. Tuy nhiên, chúng tôi phải cẩn thận với cách chúng tôi xây dựng nó và chúng tôi xây dựng nó bao nhiêu để giảm thiểu chi phí môi trường.

Những lợi thế vượt trội hơn những nhược điểm, vì vậy chúng ta cần củng cố ý chí chính trị để thực hiện các khoản đầu tư cần thiết. Các vị trí lý tưởng trong khu vực khô cằn nắng sẽ nằm cạnh biển để cung cấp năng lượng cho các nhà máy khử mặn. Các CSP có thể được sử dụng cùng với PV cho các ứng dụng này.

Bằng cách khử muối và điện phân nước biển, chúng ta có được hydro ngoài nước ngọt ngoài năng lượng điện. Thông qua quá trình điện phân, chúng ta cũng có thể thu được hydroxit để loại bỏ carbon dioxide khỏi khí thải từ các cơ sở đốt hydrocarbon. Các hydroxit, chủ yếu là natri hydroxit, sẽ phản ứng với carbon dioxide để tạo thành carbonate là kết tủa rắn. Carbonate có thể được quy đổi thành các khoản tín dụng carbon trên thị trường cô lập carbon. Chúng tôi cũng nhận được clo từ quá trình điện phân nước biển cũng là sản phẩm rất hữu ích, đặc biệt là ở thế giới thứ ba, nơi nó có thể được sử dụng để khử trùng nước uống.

Tôi muốn chỉ ra một số thông tin "bổ sung". Tôi nghĩ rằng những CSP này cũng có thể được sử dụng để tạo ra Hydrogen từ quá trình điện phân. Do đó, việc cung cấp có thể rất quan trọng để phát triển công nghệ nhiên liệu hydro trong xe hơi. Bởi vì, chỉ gần đây, tôi đọc được rằng những chiếc xe này cung cấp phạm vi lớn hơn nhiều so với xe điện nhưng mật độ của "trạm hydro" rất thấp để công nghệ này phát triển. Do đó, CSP có thể có những lợi ích bổ sung mà họ thậm chí không có ý định. Nó sẽ có tác dụng tích cực khác, mọi người không phải suy nghĩ về cách lưu trữ "năng lượng điện" bởi vì nó được chuyển đổi thành "năng lượng hóa học" có thể sử dụng được (mặc dù việc lưu trữ hydro không quá dễ dàng).