Солнечная электростанция, построенная CSIRO, устанавливает мировой рекорд в производительности "сверхкритического" пара

Исследователи и инженеры австралийского Национального исследовательского агентства CSIRO (Commonwealth Science and Industrial Research Organisation) построили новую опытную солнечную тепловую электростанцию, которая располагается в Ньюкасле, Австралия. Используя более 600 зеркал, гелиостатов, направляющих потоки солнечного света на тепловые приемники специальной башни, исследователи добились производства водяного пара под давлением 23.5 МПа и температурой 570 градусов по шкале Цельсия, который вращает турбину электрогенератора. Такие показатели делают солнечную электростанцию Ньюкасла рекордсменом в области эффективности преобразования солнечной энергии в тепловую энергию перегретого сверхкритического пара.

Сверхгорячий пар, сжатый до высокого давления, называемый сверхкритическим паром, используется для приведения в действие турбин электрогенераторов на большинстве электростанций в мире. Но, до последнего времени производство такого пара было возможным лишь при условии сжигания ископаемого топлива, такого как уголь или природный газ. Достижение, совершенной исследователями отдела энергетики CSIRO, возглавляемого доктором Алексом Уонхасом (Dr Alex Wonhas), можно рассматривать как своего рода революцию в области использования возобновляемых источников экологически чистой энергии.

"Переход от производства обычного перегретого пара к производству сверхкритического пара походит на преодоление звукового барьера. Данное достижение позволит солнечным электростанциям конкурировать с тепловыми электростанциями, работающими на ископаемом топливе и удерживать максимальную эффективность даже в моменты пикового потребления энергии" рассказывает доктор Уонхас.

Существующие солнечные тепловые электростанции используют процесс производства субкритического пара, температура которого почти соответствует температуре пара, вырабатываемого на станции CSIRO, но давление которого во много раз ниже. При более низком давлении в теплообменной камере станции в нагреваемой воде начинают интенсивно формироваться пузырьки пара, что приводит к снижению эффективности поглощения тепловой энергии.

Однако, увеличение давления приводит к увеличению температуры кипения воды, и при давлении, полученном на станции CSIRO, нагреваемая вода еще не кипит в теплообменной камере, максимально эффективно поглощая тепло солнечного света. Паровые силовые установки станции также работают при высоком давлении, что приводит к скачкообразному увеличению их эффективности по сравнению с установками, работающими на субкритическом водяном пару.

Строительство солнечной тепловой станции было выполнено специалистами CSIRO при поддержке австралийского Агентства по возобновляемым источникам энергии (Australian Renewable Energy Agency, ARENA) и компании Abengoa Solar в рамках более обширной программы по развитию солнечной тепловой энергетики.