Energía Solar Concentrada: Usar espejos o lentes para concentrar la luz solar en un receptor

Por Fouad Sabry

¿Qué es la energía solar concentrada?

Los sistemas de energía solar concentrada crean electricidad solar enfocando una gran área de luz solar en un receptor mediante el uso de espejos o lentes para concentrar la luz solar. . La luz enfocada se convierte en calor, que impulsa un motor térmico acoplado a un generador de energía eléctrica o alimenta un proceso termoquímico. Este calor luego impulsa un generador de energía eléctrica, lo que da como resultado la generación de electricidad.

Cómo se beneficiará

(I) Perspectivas y validaciones sobre los siguientes temas:

Capítulo 1: Energía solar de concentración

Capítulo 2: Energía solar térmica

Capítulo 3: Cilindroparabólico

Capítulo 4: Nevada Solar One

Capítulo 5: Plantas de energía solar en el desierto de Mojave

Capítulo 6: Energía solar en España

Capítulo 7: Energía solar

Capítulo 8: Central Generadora Solana

Capítulo 9: SolarReserve

Capítulo 10: Torresol Energy

Capítulo 11: eSolar

Capítulo 12: Reflector Fresnel lineal compacto

Capítulo 13: Sierra SunTower

Capítulo 14: Solar Euromed

Capítulo 15: Concentrador fotovoltaico

Capítulo 16: Energía solar en Italia

Capítulo 17: Esquema de la energía solar

Capítulo 18: Cobre en energías renovables

Capítulo 19: Energía solar de Ouarzazate Estación

Capítulo 20: Pl Solar Térmica Cerro Dominador ant

Capítulo 21: Termosolar Borges

(II) Respondiendo a las principales preguntas del público sobre energía solar concentrada.

(III) Ejemplos del mundo real para el uso de energía solar concentrada en muchos campos.

(IV) 17 apéndices para explicar, brevemente, 266 tecnologías emergentes en cada industria para tener una comprensión completa de 360 ​​grados de las tecnologías de energía solar concentrada.

Para quién es este libro

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas, aficionados y aquellos que desean ir más allá del conocimiento o la información básicos para cualquier tipo de energía solar concentrada.

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 18 oct 2022

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Derechos de autor

Energía solar concentrada Copyright © 2022 por Fouad Sabry. Todos los derechos reservados.

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este libro puede ser reproducida en cualquier forma o por cualquier medio electrónico o mecánico, incluyendo sistemas de almacenamiento y recuperación de información, sin permiso por escrito del autor. La única excepción es por un revisor, que puede citar extractos cortos en una revisión.

Portada diseñada por Fouad Sabry.

Este libro es una obra de ficción. Los nombres, personajes, lugares e incidentes son productos de la imaginación del autor o se usan ficticiamente. Cualquier parecido con personas reales, vivas o muertas, eventos o lugares es completamente coincidencia.

Sobresueldo

Puede enviar un correo electrónico a [e-mail] con el asunto Energía solar concentrada: uso de espejos o lentes para concentrar la luz solar en un receptor, y recibirá un correo electrónico que contiene los primeros capítulos de este libro.

Fouad Sabry

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www.1BKOfficial.org

Prefacio

¿Por qué escribí este libro?

La historia de escribir este libro comenzó en 1989, cuando era estudiante en la Escuela Secundaria de Estudiantes Avanzados.

Es notablemente como las escuelas STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas), que ahora están disponibles en muchos países avanzados.

STEM es un plan de estudios basado en la idea de educar a los estudiantes en cuatro disciplinas específicas: ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, en un enfoque interdisciplinario y aplicado. Este término se usa típicamente para abordar una política educativa o una elección de currículo en las escuelas. Tiene implicaciones para el desarrollo de la fuerza laboral, las preocupaciones de seguridad nacional y la política de inmigración.

Había una clase semanal en la biblioteca, donde cada estudiante es libre de elegir cualquier libro y leer durante 1 hora. El objetivo de la clase es animar a los estudiantes a leer materias distintas al currículo educativo.

En la biblioteca, mientras miraba los libros en los estantes, noté libros enormes, un total de 5,000 páginas en 5 partes. El nombre del libro es La Enciclopedia de la Tecnología, que describe todo lo que nos rodea,desde el cero absoluto hasta los semiconductores, casi todas las tecnologías, en ese momento, se explicaban con ilustraciones coloridas y palabras simples. Comencé a leer la enciclopedia y, por supuesto, no pude terminarla en la clase semanal de 1 hora.

Así que convencí a mi padre para que comprara la enciclopedia. Mi padre compró todas las herramientas tecnológicas para mí al comienzo de mi vida, la primera computadora y la primera enciclopedia tecnológica, y ambas tienen un gran impacto en mí y en mi carrera.

He terminado toda la enciclopedia en las mismas vacaciones de verano de este año, y luego comencé a ver cómo funciona el universo y cómo aplicar ese conocimiento a los problemas cotidianos.

Mi pasión por la tecnología comenzó hace más de 30 años y aún así el viaje continúa.

Este libro es parte de La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes, que es mi intento de dar a los lectores la misma experiencia increíble que tuve cuando estaba en la escuela secundaria, pero en lugar de las tecnologías del siglo 20, estoy más interesado en las tecnologías emergentes del siglo 21, las aplicaciones y las soluciones de la industria.

La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes constará de 365 libros, cada libro se centrará en una sola tecnología emergente. Puede leer la lista de tecnologías emergentes y su categorización por industria en la parte de Próximamente, al final del libro.

365 libros para dar a los lectores la oportunidad de aumentar su conocimiento sobre una sola tecnología emergente todos los días en el transcurso de un período de un año.

Introducción

¿Cómo escribí este libro?

En cada libro de La Enciclopedia de las Tecnologías Emergentes, estoy tratando de obtener información de búsqueda instantánea y cruda, directamente de las mentes de las personas, tratando de responder a sus preguntas sobre la tecnología emergente.

Hay 3 mil millones de búsquedas en Google todos los días, y el 20% de ellas nunca se han visto antes. Son como una línea directa a los pensamientos de la gente.

A veces eso es '¿Cómo elimino el atasco de papel?'. Otras veces, son los miedos desgarradores y los anhelos secretos que solo se atreverían a compartir con Google.

En mi búsqueda por descubrir una mina de oro sin explotar de ideas de contenido sobre Energía solar concentrada, utilizo muchas herramientas para escuchar los datos de autocompletar de motores de búsqueda como Google, luego rápidamente saco cada frase y pregunta útil, la gente pregunta sobre la palabra clave Energía solar concentrada.

Es una mina de oro de conocimiento de las personas, que puedo usar para crear contenido, productos y servicios frescos y ultra útiles. La gente amable, como tú, realmente quiere.

Las búsquedas de personas son el conjunto de datos más importante jamás recopilado sobre la psique humana. Por lo tanto, este libro es un producto en vivo, y constantemente actualizado por más y más respuestas para nuevas preguntas sobre Energía Solar Concentrada, hechas por personas, como usted y yo, que se preguntan sobre esta nueva tecnología emergente y les gustaría saber más sobre ella.

El enfoque para escribir este libro es obtener un nivel más profundo de comprensión de cómo las personas buscan en torno a la energía solar concentrada, revelando preguntas y consultas que no necesariamente pensaría en la parte superior de mi cabeza, y respondiendo estas preguntas con palabras súper fáciles y digeribles, y navegar por el libro de una manera directa.

Entonces, cuando se trata de escribir este libro, me he asegurado de que sea lo más optimizado y específico posible. El propósito de este libro es ayudar a las personas a comprender mejor y aumentar su conocimiento sobre la energía solar concentrada. Estoy tratando de responder a las preguntas de la gente lo más cerca posible y mostrando mucho más.

Es una manera fantástica y hermosa de explorar preguntas y problemas que tienen las personas y responderlos directamente, y agregar perspicacia, validación y creatividad al contenido del libro, incluso lanzamientos y propuestas. El libro descubre áreas ricas, menos concurridas y, a veces, sorprendentes de demanda de investigación que de otro modo no alcanzaría. No hay duda de que, se espera que aumente el conocimiento de las mentes de los lectores potenciales, después de leer el libro utilizando este enfoque.

He aplicado un enfoque único para hacer que el contenido de este libro sea siempre fresco. Este enfoque depende de escuchar las mentes de las personas, mediante el uso de las herramientas de escucha de búsqueda. Este enfoque me ayudó a:

Conozca a los lectores exactamente donde están, para que pueda crear contenido relevante que toque la fibra sensible y genere una mayor comprensión del tema.

Mantén mi dedo firmemente en el pulso, para que pueda obtener actualizaciones cuando la gente hable sobre esta tecnología emergente de nuevas maneras y monitorear las tendencias a lo largo del tiempo.

Descubra tesoros ocultos de preguntas que necesitan respuestas sobre la tecnología emergente para descubrir ideas inesperadas y nichos ocultos que aumentan la relevancia del contenido y le dan una ventaja ganadora.

El bloque de construcción para escribir este libro incluye lo siguiente:

(1) He dejado de perder el tiempo en ideas viscerales y conjeturas sobre el contenido deseado por los lectores, llené el contenido del libro con lo que la gente necesita y dije adiós a las infinitas ideas de contenido basadas en especulaciones.

(2) He tomado decisiones sólidas, y he tomado menos riesgos, para obtener asientos de primera fila para lo que la gente quiere leer y quiere saber, en tiempo real, y usar los datos de búsqueda para tomar decisiones audaces, sobre qué temas incluir y qué temas excluir.

(3) He simplificado mi producción de contenido para identificar ideas de contenido sin tener que examinar manualmente las opiniones individuales para ahorrar días e incluso semanas de tiempo.

Es maravilloso ayudar a las personas a aumentar su conocimiento de una manera directa simplemente respondiendo a sus preguntas.

Creo que el enfoque de escribir este libro es único, ya que recopila y rastrea las preguntas importantes que hacen los lectores en los motores de búsqueda.

Reconocimientos

Escribir un libro es más difícil de lo que pensaba y más gratificante de lo que podría haber imaginado. Nada de esto hubiera sido posible sin el trabajo realizado por prestigiosos investigadores, y me gustaría reconocer sus esfuerzos para aumentar el conocimiento del público sobre esta tecnología emergente.

Dedicación

Para los iluminados, los que ven las cosas de manera diferente y quieren que el mundo sea mejor, no les gusta el status quo o el estado existente. Puedes estar demasiado en desacuerdo con ellos, y puedes discutir con ellos aún más, pero no puedes ignorarlos, y no puedes subestimarlos, porque siempre cambian las cosas ... Empujan a la raza humana hacia adelante, y mientras algunos pueden verlos como locos o aficionados, otros ven genios e innovadores, porque los que están lo suficientemente iluminados como para pensar que pueden cambiar el mundo, son los que lo hacen, y llevan a la gente a la iluminación.

Epígrafe

Los sistemas de energía solar concentrada crean electricidad solar al enfocar una gran área de luz solar en un receptor mediante el uso de espejos o lentes para concentrar la luz solar. La luz enfocada se convierte en calor, que impulsa un motor térmico que está acoplado a un generador de energía eléctrica o alimenta un proceso termoquímico. Este calor luego impulsa un generador de energía eléctrica, lo que resulta en la generación de electricidad.

Tabla de contenidos

Derechos de autor

Sobresueldo

Prefacio

Introducción

Reconocimientos

Dedicación

Epígrafe

Tabla de contenidos

Capítulo 1: Energía solar concentrada

Capítulo 2: Vehículo de aire comprimido

Capítulo 3: Cilindro parabólico

Capítulo 4: Nevada Solar One

Capítulo 5: Plantas de energía solar en el desierto de Mojave

Capítulo 6: La energía solar en España

Capítulo 7: Energía solar

Capítulo 8: Estación generadora Solana

Capítulo 9: SolarReserve

Capítulo 10: Torresol Energy

Capítulo 11: eSolar

Capítulo 12: Reflector lineal compacto de Fresnel

Capítulo 13: Sierra SunTower

Capítulo 14: Solar Euromed

Capítulo 15: Concentrador fotovoltaico

Capítulo 16: Energía solar en Italia

Capítulo 17: Esquema de la energía solar

Capítulo 18: El cobre en las energías renovables

Capítulo 19: Central Solar de Ouarzazate

Capítulo 20: Planta Solar Térmica Cerro Dominador

Capítulo 21: Termosolar Borges

Epílogo

Sobre el autor

Próximamente

Apéndices: Tecnologías emergentes en cada industria

Capítulo 1: Energía solar concentrada

Los sistemas de energía solar concentrada (también conocida como energía solar concentrada y energía solar térmica concentrada) crean electricidad solar al enfocar una gran cantidad de luz solar en un receptor utilizando una serie de espejos o lentes.

En 2018, la capacidad instalada total de los sistemas CSP en todo el mundo fue de 5.500 MW, un aumento de los 354 MW en el año 2005.

Casi la mitad de la capacidad total del mundo fue contabilizada por España, con 2.300 MW, a pesar de que no se ha puesto en línea nueva capacidad comercial en la nación desde 2013.

Los Estados Unidos de América ocupan el segundo lugar con 1.740 MW.

Además, hay una cantidad significativa de interés proveniente del norte de África y Oriente Medio, junto con los países de China e India.

Al principio, las plantas cilindroparabólicas tenían una participación predominante en el mercado mundial, que en un momento representó casi el noventa por ciento de todas las plantas de CSP.

Desde aproximadamente el año 2010, la CSP de torre central ha sido favorecida en nuevas plantas debido a su operación de temperatura más alta: hasta 565 ° C (1,049 ° F) frente a

El máximo del canal de 400 ° C (752 ° F), lo que promete una mayor eficiencia.

Ivanpah Solar Power Facility (392 MW) en los Estados Unidos es uno de los proyectos CSP más grandes. Utiliza tecnología de torre de energía solar, pero no tiene ningún almacenamiento de energía térmica. La central solar de Ouarzazate (510 MW) en Marruecos es otro de los proyectos CSP más grandes. Combina tecnologías de canal y torre para un total de 510 MW y tiene varias horas de almacenamiento de energía.

La CSP es una central térmica productora de energía, por lo que tiene más similitudes con otras centrales térmicas como el carbón, el gas y la geotérmica. El almacenamiento de energía térmica, que puede almacenar energía en forma de calor sensible o como calor latente (por ejemplo, mediante el uso de sal fundida), se puede incorporar a una planta CSP. Esto permite que estas plantas continúen generando electricidad cuando sea necesario, independientemente de la hora del día o de la noche. Debido a esto, CSP se considera un tipo de energía solar despachable. En regiones como California, donde ya existe una importante penetración de la energía fotovoltaica (PV), la energía renovable gestionable es especialmente atractiva por su versatilidad. Sin embargo, la energía solar concentrada tiene un tiempo más fácil para almacenar energía durante toda la noche, lo que le da una ventaja sobre los generadores gestionables y las plantas de carga base en términos de competitividad. para su proyecto combinado de 700 MW de canal y torre: 600 MW de capacidad mínima, 100 MW de capacidad de torre y almacenamiento diario de energía térmica durante 15 horas. El costo de la CSP de carga base en el área chilena de Atacama, conocida por su extrema aridez, cayó por debajo de $ 50 / MWh en las subastas de 2017.

Según una versión de la historia, Arquímedes usó un dispositivo llamado vidrio ardiente para enfocar los rayos del sol en una flota romana invasora y alejarlos de Siracusa. El Dr. Ioannis Sakkas, un científico griego, realizó un experimento en 1973 para determinar si Arquímedes podría haber destruido realmente la flota romana en 212 aC. Lo hizo alineando a casi 60 marineros griegos, cada uno sosteniendo un espejo oblongo con punta para atrapar los rayos del sol y dirigirlos a una silueta de madera contrachapada cubierta de alquitrán a 49 metros (160 pies) de distancia. El científico tenía curiosidad acerca de si Arquímedes realmente podría haber hecho esto. Sin embargo, los historiadores siguen teniendo dudas sobre el mito de Arquímedes a pesar del hecho de que el barco se incendió después de unos minutos. La técnica cilindroparabólica utilizada por los sistemas de generación de energía solar vecinos (SEGS), que comenzó en 1984, era más aplicable en la práctica. Antes de 2014, el Sistema de Generación de Energía Solar (SEGS) de 354 megavatios era la instalación de energía solar más grande del mundo.

Entre la finalización de SEGS en 1990 y la construcción del sistema reflector lineal compacto Fresnel en la central eléctrica de Liddell en Australia en 2006, hubo una brecha de 24 años durante la cual no se desarrollaron instalaciones solares concentradas comerciales. Ha habido muy pocas plantas adicionales construidas utilizando este concepto, sin embargo, una, la planta de energía solar térmica de Kimberlina de 5 MW, se inauguró en 2009.

La primera planta importante que se construyó después de SEGS fue la instalación Nevada Solar One de 75 MW, que se diseñó en una configuración de canal y se completó en 2007. España construyó más de 40 sistemas cilindroparabólicos, cada uno de los cuales fue estandarizado en bloques de 50 MW, entre 2009 y 2013.

Debido a que Solar Two demostró ser tan exitoso, en 2011 España construyó una planta de energía comercial que primero se denominó Solar Tres Power Tower, pero posteriormente pasó a llamarse Gemasolar Thermosolar Plant. Los hallazgos de Gemasolar hicieron posible el desarrollo de más plantas de este tipo. La instalación de energía solar de Ivanpah se construyó al mismo tiempo, pero no tiene ningún almacenamiento térmico. En cambio, utiliza gas natural para calentar agua todas las mañanas.

En lugar de torres de energía o sistemas Fresnel, los diseños cilindroparabólicos se utilizan en la construcción de la mayoría de las instalaciones de energía solar concentrada. También ha habido variantes del sistema cilindroparabólico, como el ciclo combinado solar integrado (ISCC), que mezcla canales con los sistemas de calefacción de combustibles fósiles más tradicionales.

Al principio, se consideró que la energía solar térmica competía con la fotovoltaica, Ivanpah, por otro lado, se construyó sin ningún almacenamiento de energía, a pesar de que Solar Two había incluido varias horas de almacenamiento térmico.

En 2015, los precios de las plantas fotovoltaicas habían caído y la energía fotovoltaica comercial se vendía por ¹⁄3 de los recientes contratos de CSP.

Como tal, cada vez más, se considera que compite con el gas natural, así como con la energía fotovoltaica y las baterías para obtener energía flexible y despachable.

La CSP se utiliza en la generación de energía (a veces llamada termoelectricidad solar, generalmente generada a través del vapor). Los espejos o lentes junto con los sistemas de seguimiento se utilizan en los sistemas de tecnología solar concentrada. Esto enfoca la luz solar de una región más amplia en un espacio más contenido. Después de eso, la luz enfocada se convierte en calor, o sirve como fuente de calor para una planta de energía tradicional (termoelectricidad solar). Los concentradores solares que se utilizan en los sistemas CSP a menudo se utilizan en el suministro de calefacción o refrigeración para procesos industriales, como en el aire acondicionado solar.

Hay cuatro tipos ópticos que se utilizan en las tecnologías de concentración. Estos incluyen el cilindro parabólico, el plato, el reflector Fresnel lineal de concentración y la torre de energía solar.

Un reflector parabólico lineal es