อะไรคือข้อเสียของพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่เข้มข้น?

พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีความเข้มข้นดูบนพื้นผิวเพื่อเป็นแหล่งพลังงานกริดที่ยอดเยี่ยม มันยั่งยืนไม่มีของเสียที่เห็นได้ชัดที่จะจัดการกับทั้งในระหว่างการก่อสร้างหรือการดำเนินงานและด้วยการเก็บความร้อนมันสามารถสร้างพลังงานในเวลากลางคืนหรือในวันที่มีเมฆมาก ดูเหมือนว่าจะแก้ไขปัญหาทุกอย่างด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิลนิวเคลียร์ PV หรือการสร้างลม มีข้อเสียสำหรับเรื่องนี้ที่ฉันไม่เห็นหรือไม่? เราไม่ควรสร้างพืชเหล่านี้ให้เร็วที่สุดหรือ

ไม่มีสัญลักษณ์แสดงหัวข้อย่อยเงินเมื่อมันมาถึง decarbonising ตาราง นั่นเป็นข่าวดี: มันหมายความว่าคุณสามารถหยุดมองหาใครสักคนและยอมรับว่าทุกรุ่นมีข้อดีและข้อเสีย

พลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้น [CSP] อาศัยอยู่กับแสงแดดโดยตรง ไม่เพียงแค่กลางวันเท่านั้น แต่ยังมีแสงแดดส่องเข้ามามากมายตลอดทั้งปี ในขณะที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วไป [PV] จะทำงานได้ทุกที่ในโลกตั้งแต่เขตร้อนไปจนถึงขั้วโลก

CSP ไม่ทำงานในทุกระดับ ต้นแบบยังคงพิจารณาว่าอะไรประหยัดที่สุด PV ทำงานได้ในทุกระดับตั้งแต่วัตต์จนถึงกิกะวัตต์

CSP ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น อาจมีต้นแบบขนาดกริดสองพันตัวในโลกกำลังการผลิตรวมประมาณ 4-5 GW และชิ้นส่วนที่มีพื้นที่จัดเก็บในตัวสำหรับการใช้งานตลอด 24/7 นั้นยิ่งหายากเพราะเศรษฐศาสตร์มีกลิ่นเหม็น เรามีแนวคิดเล็กน้อยเกี่ยวกับประสิทธิภาพตลอดอายุการใช้งานการออกแบบที่ดีที่สุดระบบการบำรุงรักษาที่เหมาะสมและอื่น ๆ ในขณะที่ PV เป็นสินค้าโภคภัณฑ์ที่ผลิตในปริมาณมากเรากำลังใกล้แผงเซลล์แสงอาทิตย์พันล้านรายการในโลกในขณะนี้มีกำลังการผลิตประมาณ 200GW - กำลังการผลิตห้าสิบเท่าและกำลังการผลิตซ้ำห้าหรือหกคำสั่ง

CSP นั้นซับซ้อนและเสียเวลาในการออกแบบติดตั้งและคอมมิชชั่น PV นั้นเร็วและง่ายมากในการออกแบบติดตั้งและคอมมิชชั่น

การจัดเก็บเป็นส่วนใหญ่ของโลกไม่ใช่สินค้าที่มีมูลค่าสูง ดังนั้นการมีที่เก็บข้อมูลในตัวจึงไม่ใช่สิ่งที่มีค่าโดยเนื้อแท้

เราไม่รู้ว่าอายุการใช้งานต่อหน่วยของการจ่ายไฟฟ้าจะเป็นเท่าใด เรามีต้นแบบเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่จะดำเนินต่อไป ความไม่แน่นอนเช่นนั้นเป็นสิ่งที่ไม่น่าสนใจสำหรับนักลงทุน

ทุกสิ่งที่เราทำในฐานะมนุษย์มีผลต่อการเรียงลำดับบางอย่าง แม้ว่าจะไม่ใช่ข้อเสียอย่างใหญ่หลวง (ในความคิดของฉัน) นักวิจารณ์มักอ้างถึงผลกระทบที่มีต่อสัตว์ป่า:

บทความ Wikipedia :

มีการตั้งข้อสังเกตว่าแมลงสามารถดึงดูดแสงที่เกิดจากเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้นและเป็นผลให้นกที่ล่าพวกมันสามารถถูกฆ่า (เผา) หากนกบินไปใกล้จุดที่แสงถูกโฟกัส นอกจากนี้ยังสามารถส่งผลกระทบต่อแร็พเตอร์ที่ล่านก เจ้าหน้าที่สัตว์ป่าของรัฐบาลกลางได้เริ่มเรียกเสาไฟฟ้า“ กับดักขนาดใหญ่” เหล่านี้เพื่อสัตว์ป่า

ข่าวโลกธรรมชาติ :

น่าเสียดายที่ประมาณสองชั่วโมงในการทดสอบวิศวกรและนักชีววิทยาในไซต์เริ่มสังเกตเห็น "ลำแสง" - เส้นทางของควันและไอน้ำที่เกิดจากนกที่บินตรงเข้าสู่เขตของรังสีแสงอาทิตย์ ความชื้นในตัวพวกมันระเหยกลายเป็นไอทันทีและบางส่วนก็ลุกเป็นไฟอย่างน้อยก็จนกว่าพวกเขาจะเริ่มกระพือปีกอย่างลนลาน มีนกประมาณ 130 ตัวที่บาดเจ็บหรือเสียชีวิตระหว่างการทดสอบ

อย่างไรก็ตามความจริงของการอ้างสิทธิ์เหล่านี้เป็นปัญหาอย่างไรก็ตาม (จากบทความ Wikipedia):

อย่างไรก็ตามเรื่องราวเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ของ Ivanpah เกินความคาดหมายจำนวนผู้เสียชีวิตหลายหมื่นคนส่งสัญญาณเตือนเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้น (CSP) ซึ่งไม่ได้มีเหตุผลในข้อเท็จจริง แต่เป็นการคาดเดาของฝ่ายตรงข้ามคนหนึ่ง จากการรายงานอย่างเข้มงวดในช่วงหกเดือนที่ผ่านมามีการนับจำนวนนกที่ถูกคัดเลือกเพียง 133 ตัวเท่านั้น และไม่เพียง แต่จำนวนนกที่เสียชีวิตจะต่ำกว่าร้อยล้านไปจนถึงพันล้านที่เสียชีวิตทุกปีจากการชนกับกระจกหน้าต่างยานพาหนะและสายไฟ แต่โดยการโฟกัสไม่เกิน 4 กระจกในสถานที่ใด ๆ ในอากาศระหว่าง สแตนด์บายที่โครงการพลังงานแสงอาทิตย์ Crescent Dunes ใน 3 เดือนอัตราการตายลดลงเหลือศูนย์เสียชีวิต

ในสหราชอาณาจักรดวงอาทิตย์ไม่ส่องแสงทุกวัน เราต้องการพลังมากที่สุดในฤดูหนาวเมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสงน้อยที่สุด

ดังนั้นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ทุกแห่งจะต้องทำการสำรองข้อมูลโดยสถานีพลังงานอับละอองเกสรที่สามารถทำงานได้เมื่อดวงอาทิตย์ไม่ส่องแสง พลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้มข้นช่วยให้สามารถเก็บไอน้ำได้ในระยะสั้นดังนั้นอย่างน้อยก็มีเมฆปกคลุม 5 นาทีมันไม่ได้ช่วยอะไรมากกับ "ปัญหาฤดูหนาว"

อย่างไรก็ตามในพื้นที่ที่ความต้องการกำลังไฟสูงสุดอยู่ในวันที่มีแดดจัดเนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์ AC กลายเป็นตัวเลือกที่ดีกว่ามาก

เราต้องถามว่า Concentrated Solar Power (CSP) นั้นคุ้มค่ากับความพยายามหรือไม่เมื่อเปรียบเทียบกับ photovoltaics (PV) PV เป็นสินค้าโภคภัณฑ์และราคาถูกกว่าทุก ๆ ปีดังนั้น CSP ทั้งหมดจึงสามารถเสนอได้มากกว่า PV คือการจัดเก็บพลังงานระยะสั้น

หากมีการลงทุนที่ยอดเยี่ยมใน CSP ในพื้นที่ที่ถูกต้องของโลกด้วยการออกแบบและสร้างที่สมบูรณ์แบบจำนวนมากมันอาจพิสูจน์ได้ว่าดีมาก อย่างไรก็ตามฉันคาดหวังว่าเราจะไม่มีทางรู้ว่าเป็นเรื่องยากที่จะทำเพื่อการลงทุนเนื่องจาก PV นั้นเป็นที่เข้าใจกันดีและ AC สามารถปิดได้ในเวลาไม่กี่นาทีหากคลาวด์หยุดการทำงานของ PV (การเก็บ“ ความเย็น” ในอาคารเป็นวิธีการเก็บพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ)

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเข้มข้นตั้งอยู่ในพื้นที่ที่แยกได้ดีที่สุดและได้รับแสงแดดมากตลอดทั้งปีซึ่งโดยทั่วไปหมายถึงพื้นที่แห้งแล้งหรือกึ่งแห้งแล้ง ภูมิภาคเหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่มีประชากรจำนวนมากดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้สายส่งไฟฟ้าเป็นเวลานาน

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิภาพโรงงาน CSP แต่ละแห่งจะต้องได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นโดยเฉพาะสำหรับเส้นทางและระดับความสูงของดวงอาทิตย์ในแต่ละตำแหน่งที่จะมีการจัดตั้งโรงงาน CSP โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระบบติดตามดวงอาทิตย์ที่จำเป็นสำหรับการโฟกัสแสงอย่างต่อเนื่องจากดวงอาทิตย์ที่กำลังเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งเดียว เส้นทางของดวงอาทิตย์แตกต่างกันไปตลอดทั้งวันและในแต่ละวัน - ระดับความสูงต่ำในฤดูหนาวระดับความสูงในฤดูร้อน

กำลังเอาต์พุตจะดีที่สุดเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสูงสุดบนท้องฟ้าและทำงานได้ดี 2 ถึง 3 ชั่วโมงทั้งสองด้าน ในช่วงเช้าตรู่และบ่ายแก่ ๆ CSP จะไม่ได้รับแสงแดดมากนัก

บางคำตอบเหล่านี้ได้สัมผัสกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของ CSP แล้วฉันต้องการเพิ่มบทความนี้เป็นแหล่งข้อมูล มันย้ำถึงประเด็นที่คนอื่นทำซึ่งตอบคำถามของ OP และชี้ให้เห็นประเด็นที่มีความหลากหลายทางชีวภาพ (โดยเฉพาะนกชนิด) ที่ได้รับผลกระทบ

อย่างไรก็ตามไม่มีใครชี้ให้เห็นถึงการใช้น้ำที่จำเป็นสำหรับระบบทำความเย็นซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน เมื่อเวลาผ่านไปเราจะต้องระมัดระวังการใช้น้ำของเรามากขึ้นเนื่องจากเราต้องการ "Blue Revolution"

ฉันคิดว่า CSP เป็นอาหารเสริมที่ยอดเยี่ยมสำหรับระบบ PV และพลังงานทางเลือกประเภทอื่น มันจะทำให้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถบรรลุตารางที่มีเสถียรภาพมากขึ้นในการติดตั้งในระดับอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตามเราต้องระวังว่าเราจะสร้างมันขึ้นมาและเราสร้างมันขึ้นมาเท่าไหร่เพื่อลดต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อม

ข้อดีมีมากกว่าข้อเสียดังนั้นเราจำเป็นต้องรวมเจตจำนงทางการเมืองเพื่อทำการลงทุนที่จำเป็น สถานที่ที่เหมาะในพื้นที่แห้งแล้งที่มีแดดจะอยู่ติดกับทะเลเพื่อเปิดโรงงานแปรรูปเกลือทะเล CSP สามารถใช้ร่วมกับ PV สำหรับแอปพลิเคชันเหล่านี้ได้

ด้วยการแยกเกลือออกจากทะเลและน้ำทะเลเราได้รับไฮโดรเจนนอกเหนือจากน้ำจืดนอกเหนือจากพลังงานไฟฟ้าแล้ว ผ่านอิเล็กโทรไลซิสเรายังสามารถรับไฮดรอกไซด์เพื่อกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์จากไอเสียจากโรงงานเผาไหม้ไฮโดรคาร์บอน ไฮดรอกไซด์ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโซเดียมไฮดรอกไซด์จะทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อทำให้เกิดคาร์บอเนตซึ่งเป็นตะกอนที่แข็ง คาร์บอเนตสามารถนำไปเป็นเครดิตคาร์บอนในตลาดการกักเก็บคาร์บอน นอกจากนี้เรายังได้รับคลอรีนจากกระแสไฟฟ้าของน้ำทะเลซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์มากโดยเฉพาะในโลกที่สามที่สามารถใช้ฆ่าเชื้อน้ำดื่มได้

ฉันต้องการจะชี้ให้เห็นข้อมูล "เพิ่มเติม" บางอย่าง ฉันคิดว่า CSP เหล่านี้อาจใช้สร้างไฮโดรเจนจากอิเล็กโทรไลซิส ดังนั้นการเพิ่มข้อเสนอที่อาจมีความสำคัญต่อการพัฒนาเทคโนโลยีเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในรถยนต์ เพราะเมื่อไม่นานมานี้ฉันอ่านว่ารถยนต์เหล่านี้ให้ระยะที่ไกลกว่ารถยนต์ไฟฟ้ามาก แต่ความหนาแน่นของ "สถานีไฮโดรเจน" นั้นต่ำมากสำหรับเทคโนโลยีนี้ที่จะวิวัฒนาการ ดังนั้น CSP อาจมีประโยชน์เพิ่มเติมซึ่งไม่ได้มีเจตนา มันจะมีผลในเชิงบวกอีกประการหนึ่งผู้คนไม่ต้องคิดเกี่ยวกับวิธีการเก็บ "พลังงานไฟฟ้า" เพราะมันถูกแปลงเป็น "พลังงานเคมี" ที่ใช้งานได้ (แม้ว่าการเก็บไฮโดรเจนจะไม่ง่ายเกินไป)