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Energia solar concentrada (CSP)

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

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

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 armazenamento de energia térmica.

A tecnologia de energia solar concentrada aproveita a energia térmica do sol. Existem vários projetos principais. Os coletores parabólicos utilizam espelhos curvos para concentrar a luz solar em um tubo receptor que percorre a linha focal, aquecendo um fluido (como óleo sintético) que passa por ele. As torres solares, ou receptores centrais, utilizam um grande conjunto de espelhos controlados por computador, chamados helióstatos, para acompanhar o sol e refletir sua luz em um receptor central no topo de uma torre. Este receptor contém um fluido de transferência de calor, como sal fundido, que pode atingir temperaturas muito altas (acima de 565 °C). Os sistemas de disco Stirling utilizam um disco parabólico para concentrar a luz solar em um receptor no ponto focal do disco, onde ela aquece um gás (como hidrogênio ou hélio) para acionar um motor. Stirling engine. A key advantage of CSP, particularly tower and trough designs, is the ability to integrate armazenamento de energia térmica. 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.

As raízes históricas da energia solar concentrada (CSP) remontam a séculos, com lendas de Arquimedes usando espelhos para incendiar navios. A primeira máquina a vapor solar moderna foi construída por Auguste Mouchout na década de 1860. No entanto, a tecnologia teve um desenvolvimento limitado até que as crises energéticas da década de 1970 impulsionaram um interesse renovado. As primeiras usinas CSP em escala comercial foram construídas na década de 1980 no deserto de Mojave, na Califórnia.

UNESCO Nomenclature: 3322
Engenharia de energia

Tipo

Sistema de Engenharia

Interrupção

Incremental

Uso

Nicho/Especializado

Precursores

  • Compreensão de óptica e reflexão (Grécia Antiga)
  • Invenção da máquina a vapor (século XVIII)
  • desenvolvimento da termodinâmica
  • Avanços na ciência dos materiais para fluidos e receptores de alta temperatura.

Aplicações

  • geração de eletricidade em escala de utilidade pública
  • armazenamento de energia térmica para geração de energia despachável
  • movido a energia solar dessalinização plantas
  • geração de calor em processos industriais
  • produção de combustíveis solares como o hidrogênio

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • 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 captura direta de carbono da atmosfera 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
Relacionado a: CSP, energia solar concentrada, helióstato, coletor parabólico, torre solar. motor Stirlingarmazenamento de energia térmica, sal fundido, energia despachável, energia renovável.

Contexto histórico

Energia solar concentrada (CSP)

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

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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