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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Neue Technologien zur Nutzung von Solarenergie. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Der aktuelle Trend zur Reduzierung der Umweltbelastung sowie die Angst vor der Erschöpfung natürlicher Ressourcen haben das zuvor verlorene Interesse der wissenschaftlichen Welt an alternativen Energiequellen und an der Entwicklung zeitkritischer Solarenergielösungen erneuert. CSP Die meisten Menschen assoziieren heute Solarenergie mit glänzenden schwarzen Paneelen (Photovoltaikzellen), die auf dem Dach montiert sind und Sonnenenergie absorbieren und in Strom umwandeln. Doch solche Panels sind auf Wohndächern eher selten, nicht zuletzt wegen der exorbitanten Anschaffungs- und Installationskosten. Über Black Panels hinaus gibt es jedoch eine Reihe von Möglichkeiten, Sonnenenergie in viel größerem Maßstab einzufangen. Mittlerweile konzentrieren sich Forscher zunehmend auf „Concentrated Solar Power“-Systeme – kurz CSP (Concentrated Solar Power). Bei CSP-Systemen wird die Sonnenstrahlung durch optische Teile in dem Bereich konzentriert, in dem sich der Empfänger befindet. Anschließend wird die Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt. In der Praxis besteht ein CSP-System aus vier Hauptelementen: Solarfeld, Strahlfokussierungselementen, Solarempfänger und Konverter. Mehrere auf dieser Idee basierende Projekte befinden sich derzeit in der Entwicklung und werden bereits getestet. Die Idee, ein solches Paraboloid zu schaffen, entstand Mitte der 1980er Jahre. Seine berühmteste Inkarnation sind neun Kraftwerke, die in der kalifornischen Wüste gebaut wurden. Diese Kraftwerke sind noch heute in Betrieb und produzieren 354 MW Energie. In Europa werden zahlreiche Solarenergieprojekte gestartet. Spitzenreiter ist Deutschland mit zehn in Betrieb befindlichen Solarkraftwerken. Im Süden Spaniens ist Platforma Solar de Almeria ein Unternehmen, das sich mit Forschung und Tests im Bereich Solarenergietechnologien beschäftigt. Das Hauptkonzept beim Bau solcher Strukturen ist der „zentrale Turm“ – Spiegel, sogenannte Heliostaten, fangen automatisch die größte Menge an Sonnenenergie ein und konzentrieren die Strahlung auf einen zentralen Empfänger an der Spitze des Turms. Das erste kommerzielle Solarkraftwerk in Europa, das die Sonnenstrahlen bündelt, wurde im März 2007 in Sevilla, Spanien, eröffnet. Die Station erhielt den Namen Planta Solar 10. 624 große Heliostaten bündeln die Sonnenstrahlen auf einen einzigen Solarempfänger mit einer Höhe von maximal 115 m Bei einer Temperatur von 250 °C versorgt der Solarreceiver den Bach mit Wasser, das wiederum die Turbine mit Energie versorgt. Die Turbine hat eine Spitzenleistung von 11 MW, was einer Erzeugung von 23 Millionen kWh Strom pro Jahr entspricht. Das reicht aus, um 6 Wohngebäude zu versorgen und 000 Tonnen Kohle pro Jahr einzusparen. Der zweite Turm, Planta Solar 18, befindet sich derzeit im Bau und wird eine Spitzenleistung von 000 MW haben. Allerdings ist der Einsatz von Paneelen und Türmen für Solarenergieanwendungen nicht immer notwendig. Eine andere Methode, der „Energy Tower“, wurde vor einem Vierteljahrhundert entwickelt. Projekt „Energieturm“ Wenn das Projekt seine Wirtschaftlichkeit zeigt, werden wir eines der höchsten Gebäude der Erde sehen, das mit seiner Größe sogar den 800 Meter hohen Wolkenkratzer Burj Dubai in den Vereinigten Arabischen Emiraten in den Schatten stellen wird. Ursprünglich 1975 von Dr. Philip Carlson als "Downward Water Spray Power Tower" patentiert, wurde das Design seit 1982 von Professor Dan Zaslavsky vom Technion, Israel Institute of Technology in Haifa, verfeinert und verbessert. Der „Energieturm“ erzeugt Strom, indem er Wasser an die Spitze eines Rohrs pumpt und es dann hineinsprüht. Dadurch verdunstet die hohe Temperatur an der Rohrspitze, wodurch die Luft gekühlt und dichter wird. Diese gekühlte Luft fällt dann in Richtung des Schornsteinschachts und verursacht einen Abwind, der Energie auf die Turbine überträgt. Dr. Rami Guetta, Projektmanager bei Sharav Sluices Ltd (einem Unternehmen, das von Prof. Zaslavsky zur Entwicklung des Systems gegründet wurde), sagte, dass diese Technologie großes Interesse aus Australien und den Vereinigten Staaten geweckt hat, aber die Verträge noch nicht unterzeichnet wurden: „Wir weitere 18 Monate bis drei Jahre für eine detaillierte Untersuchung der Technologie auf Machbarkeit benötigen, um die Kosten des Projekts zu kalkulieren und die Kosten für den Bau des Turms klar zu kalkulieren." Je nach Standort, der die Anforderungen an ein heißes, trockenes Klima und die relative Nähe zu einer Wasserquelle erfüllen muss, sollte die Höhe des Turms von mindestens 600 m bis zu einem Wolkenkratzer von 1200 m reichen. "Sonnenturm" Eine ähnliche Idee, der Updraft Solar Tower, lehnt sich ebenfalls an frühere Entwürfe an. Der von der australischen Firma EnviroMission und der amerikanischen Firma SolarMission Technologies vorgeschlagene Solarturm ist ein direkter Nachkomme des spanischen Prototyps von 1982. Der Bau des 190 Meter hohen Turms ist von Kollektoren (Schutzräumen aus reinem Kunststoff, die warme Luft sammeln) umgeben ), gelegen in der spanischen Stadt Manzaranes, war die Idee des deutschen Ingenieurs Jörg Schlaich (Jörg Schlaich). Wie der Power Tower nutzt der Solar Tower Luft, um Turbinen anzutreiben, und setzt die Verfügbarkeit eines heißen Klimas voraus. Aber anstatt nach unten gerichtete Kaltluft zu erzeugen, nutzt es heiße Luft aus den Kollektoren und leitet sie in ein Rohr. Damit der Plan realisierbar ist, müsste der Schornstein etwa 1000 Meter hoch sein, was laut EnviroMission bis zu 200 MW Strom für 200 Wohngebäude erzeugen würde. Kritiker des Solarturm-Projekts bedauern, dass die Kollektoren zu viel Fläche einnehmen (bis zu 000 km Umfang) und dass die Umsetzung zu teuer ist. Veröffentlichung: MobileDevice.ru
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