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集光型太陽熱発電(CSP)

1870
  • Auguste Mouchout
Concentrated solar power system with mirrors and steam turbine by Auguste Mouchout.

(画像はイメージです)

Concentrated solar power systems use mirrors or lenses to concentrate a large area of sunlight onto a receiver. The concentrated light heats a fluid, which then drives a heat engine (usually a steam turbine) connected to an electrical power generator. This method contrasts with photovoltaics, which convert light directly into electricity. CSP allows for 熱エネルギー貯蔵.

集光型太陽熱発電技術は、太陽からの熱エネルギーを利用します。主な設計はいくつかあります。放物面トラフは、湾曲した鏡を使用して太陽光を焦点線に沿って走る受光管に集光し、そこを通過する流体(合成油など)を加熱します。太陽光発電タワー、または中央受光器は、ヘリオスタットと呼ばれるコンピューター制御の鏡の大きなフィールドを使用して太陽を追跡し、その光をタワー上部の中央受光器に反射します。この受光器には、溶融塩などの熱伝達流体が含まれており、非常に高い温度(565℃以上)に達することができます。ディッシュ・スターリングシステムは、放物面鏡を使用して太陽光を鏡の焦点にある受光器に集光し、そこでガス(水素やヘリウムなど)を加熱して、 スターリング engine. A key advantage of CSP, particularly tower and trough designs, is the ability to integrate 熱エネルギー貯蔵. The heated fluid, often molten salt, can be stored in large insulated tanks. This stored heat can be used to generate steam and produce electricity whenever needed, including at night or during cloudy periods, making CSP a more dispatchable form of solar energy compared to photovoltaics.

集光型太陽熱発電(CSP)の歴史的ルーツは何世紀も前に遡り、アルキメデスが鏡を使って船に火をつけたという伝説にまで遡ります。最初の近代的な太陽熱蒸気機関は、1860年代にオーギュスト・ムショーによって作られました。しかし、この技術は1970年代のエネルギー危機が新たな関心を呼び起こすまで、限られた開発しか進みませんでした。最初の商業規模のCSPプラントは、1980年代にカリフォルニア州モハベ砂漠に建設されました。

UNESCO Nomenclature: 3322
電力工学

タイプ

エンジニアリングシステム

混乱

増分

使用法

ニッチ/専門分野

前駆物質

  • 光学と反射に関する理解(古代ギリシャ)
  • 蒸気機関の発明(18世紀)
  • 熱力学の発展
  • 高温流体および受熱器に関する材料科学の進歩

アプリケーション

  • 大規模発電
  • 調整可能な電力のための熱エネルギー貯蔵
  • 太陽光発電 脱塩 植物
  • 工業プロセスにおける熱発生
  • 水素などの太陽燃料の生産

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

  • next-generation csp using supercritical CO2 turbines for higher efficiency
  • hybrid CSP-pv plants for optimized land use and power output
  • low-cost, modular CSP systems for remote communities
  • using csp for thermochemical production of hydrogen
  • integration of csp with industrial processes requiring high-temperature heat
  • advanced heliostat designs using ai for optimal tracking
  • csp-powered direct air capture of carbon dioxide
  • underground thermal energy storage solutions for csp
  • using csp for recycling and waste treatment processes
  • floating csp plants on reservoirs to reduce evaporation and land use
関連: CSP、集光型太陽熱発電、ヘリオスタット、放物線トラフ、ソーラータワー、 スターリングエンジン熱エネルギー貯蔵、溶融塩、調整可能な電力、再生可能エネルギー。

歴史的背景

集光型太陽熱発電(CSP)

1850
1850
1860
1870
1876
1882-01-01
1886-04-23
1850
1850
1850
1867
1875-01-01
1881
1884
1890

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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