Основні характеристики даної системи представлені на вис. 15. У ній передбачена сукупність еліптичних стежать дзеркал, які фокусують падаючі сонячні пучц на ЦП, що знаходиться на вершині вежі, розташованої на південь від системи дзеркал. Навколо вежі розташовуються: система Комі бінірованний вироблення електроенергії, вимикачі, цент-ральний пульт управління, склади і ремонтні майстерні, ай міністратівной корпус, місце для паркування і під'їзні шляхи. Охолоджуюча градирня встановлена поза периметром терряН торії, на якій розміщені дзеркала.
Запропонована система настільки гнучка, що в стані піддаватися модернізації і тим самим - удосконалення Система, в якій передбачається реалізувати технології найближчого майбутнього, буде базуватися безпосередньо на комбінованому циклі Брайтона-Ренкина. Застосовуючи ступінь стиснення, що дорівнює 12, навколишнє повітря може бути стиснутий і ПОІ дан в ІП з температурою 378 С, де нагрівається до 816 С. Нагріте повітря подається в камеру згоряння, де шляхом сжи - г ^ нуу, органічного палива його температура підвищується до 10 'ЕЗіС. Після цього газ з температурою 1093 ° С направляє ся на вхід газової турбіни з температурою вихлопу з неї 537 ° С. Вихлопні гази надходять в котел-утилізатор, даю щий пар з параметрами 510 ° С, 10,1 МПа. Відпрацьована пара прямує в конденсатор, в якому підтримується темпе-ратура 43 С і вакуум 8,5 кПа за рахунок охолодження в градирні.
3 - сонячний теппопріемнік; 4 - вежа; 5 - камера згорить-ня; 6 - газова турбіна; 7 - компресор; 8 - димова тру-ба; 9 - котел-утилізатор; 10,13-генератор; 11 - барабан;
12 - парова турбіна; 14 - конденсатор; 15 - насос.
Цей комбінований цикл забезпечує досить висо-кую ефективність перетворення теплової енергії в електрич-ний з ККД 43,5%. Вихідна електрична потужність, рав-ва 100 МВт, складається з 68,4 МВт від ГТУ і 31,6 МВт від паротурбінної установки з урахуванням витрат на власні потреби. При відсутності сонячного випромінювання щоб уникнути теп-лових втрат ЦП байпасіруется, що зменшує потребу в органічному паливі.
Для більших установок, в яких парова турбіна має електричну потужність від 100 МВт і більше, можна використовувати турбіну з проміжним перегрівом пари, що дозволить мати ККД до 45,8%.
У сонячному приймачі найближчої перспективи пропози-но встановити панелі з теплових труб, наповнених натрієм, які передають тепло, отримане з сонячними променями, з-
термічно повітряному потоку, який рухається уздовж панелей. Очікуваний знімання в приймальнику 1200 кВт / м ^, що подтаерж дено в експериментальних умовах.
Застосування теплових труб дає можливість здійснити конструкцію ЦП з низькою розрахунковою швидкістю повітря, що зводить до мінімуму втрати тиску на ділянці компресор-ка-мера згоряння в циклі Брайтона ^ відповідно, підвищує ККД циклу.
Відомо, однак, що [146] в реактивної авіації вже раз-роблені і застосовуються камера згоряння і газова турбіна на температуру газів 1316 С. Якщо розробити і застосувати Повітроохолоджувальной керамічний сонячний приймач для роботи при 1093 ° С, то частка енергії, що виробляється сол - пічної установкою, може бути збільшена з 56,3 до 7-1,9% від загального виробітку в полудень. Частка сонячної енергії видання сумарною-ної характеризується відношенням підвищення температури віз-духу в ЦП до загального підвищення його температури по всьому тракту до входу в газову турбіну. У річному обчисленні та-кая модифікована станція може забезпечити 41,8%, а станція найближчого майбутнього 31,2% від загального виробітку; ККД відповідно, складе 47,7% в порівнянні з 43,5%.
Поверхня оптичної системи складає 1,5 • 1Си м що еквівалентно 238,4 МВт теплової 'потужності, забезпечують-вая теплову потужність в приймальнику 156,4 МВт; ККД пре-освіти сонячної енергії становить 65,6%.
Така гібридна система комбінованого циклу не тре-бует проміжного акумулювання енергії, оскільки ка-мера згоряння газової турбіни і сама турбіна мають хо-рошей маневреністю, що компенсує флуктуації в пос-тупленіе сонячної енергії і дозволяє отримувати стабільну вироблення і потужність [144].
ства енергетики США. Такі проекти можуть бути під-виключені до проектів гібридних станцій в майбутньому, якщо для цього з'являється економічно виправдані умови. Включе-ня системи акумулювання розширить часовий діапазон використання сонячної енергії, поширивши його і на ве-чорний годинник, що підвищить ступінь заміщення органічного палива. '
Відзначаються наступні основні переваги концепції гібридної системи комбінованого циклу:
- енергетична ефективність циклу навіть для вже прак-тично отриманих +1093 С на вході в газову турбіну;
- можливість використання різноманітність видів палива, включаючи рідкі і газоподібні похідні вугілля;
- досить зручний час, коли необхідно додаткових-ну кількість органічного палива, щоб компенсувати брак сонячної енергії;
- можливість значного удосконалень такої станції за рахунок високотемпературного приймача і газової турбіни на відміну від парового циклу Ренкіна;
- хороша пристосовність таких станцій для несення середніх навантажень електроенергетичних систем, причому при-хід сонячної енергії припадає на денні години, що поз-воляет витіснити органічне паливо;
- відсутність проблем принципового характеру при до-горілці сонячної частини системи, що не матиме впливу на прийнятність такої станції в цілому для електроенергетічес-ких компаній;
- готовність електроенергетичних компаній прийняти цю концепцію і зробити відповідні замовлення.
Найбільш великими технічними питаннями при створенні Таких гібридних систем є:
- недостатньо розроблена технологія як високот-температурних керамічного сонячного приймача, так і приймача з тепловими трубами.
- забезпечення роботи камери згоряння в діапазоні тим-температур 6т 378 до 816 С і зниження викидів оксидів азо-ту при підвищенні температури повітря, що, зокрема, мо-же бути вирішено при застосуванні каталітичного дожигатель.
У ФРН ряд фірм за підтримки міністерства досліджень-ний і технології з 1978 р розробляє проект газоохлаж - Паї мій СЕС (проект GAST) потужністю 20 МВт з 1950 тел і ос та та ми одиничної площею 52 і двома приймача-ми сонячного випромінювання. Надалі передбачається иссле-
ментів можливості використання керамічного теплообмін-ника і гелію в якості теплоносія, що дозволить підняти температуру газу до 1000 ° С і тим самим підвищити ККД. Нагріте воздук направляється до двох газових турбін мощ-ністю по 7 МВт. Біля підніжжя вежі висотою 200 м установ-лена парова турбіна, парогенератор якої обігрівається від-що ходять від газових турбін повітрям при температурі 500 ° С. При відсутності сонячного випромінювання повітря нагрівається за рахунок спалювання рідкого або газоподібного палива. Термічес-кий ККД станції скласти 38, а загальний 18% [147, 149, 153
Слід згадати також і про розробку гібридних ТЕС електричною потужністю 100 МВт з циклом Брайтона, з ана-логічними параметрами циклу Брайтона, що відрізняються від ви-шеопісанной відсутністю паросилового циклу. У цій схемі 53, в% енергії забезпечується сонячної щаблем. ККД пре-1 освіти сонячної енергії в електричну складає 43,8%. При середньорічному коефіцієнті навантаження 48% і коеф фициент готовності 90% частка сонячної енергії становить 28,2% в середньому за рік. Капітальні витрати (в доларах 1979 г.) складуть 1 256 Цоллі. / КВт. Вартість підсистеми ЦП випромінювання досягає 25,5%, а поля геліостатів 31% від повної вартості електростанції. Динамічні характерис-тики енергосхеми дозволяють обійтися без теплового аку-тора [108]. Розроблено також попередній проект СЕС баштового типу з циклом Брайтона мрщностью 1,5 МВт. При-нята разомкнутая схема з повітряним теплоносієм; парал-лельно з ЦП встановлено допоміжний воздухонагреватель, що забезпечує стабільну роботу станції. На стації мате-тичних моделювання було визначено кількість (28) і оптимальне розташування геліостатів в північній частині по-ля СЕС, а також висота вежі (38 м) і апертура ЦП. ЦП - полостного типу, нахилений на 20 ° по відношенню до Вертік-ли. В якості розрахункових актинометричних параметрів було прийнято значення прямої радіації 950 Вт / м ^ опівдні при рівнодення. Розрахунковий термін експлуатації СЕС 5 років; за оцінками, проектні і будівельні роботи займуть приблизно і 4 роки [102, 125].