Concentrated solar power
- ny solteknologi til produktionen af
grøn fjernvarme
Read about CSP plants
for production of district heating
in English.
Når solens stråler rammer en flade,
er der et direkte varmeindfald, men hvis strålerne reflekteres
videre til et brændpunkt, opnås en koncentration af energien, og
dermed en betydelig bedre udnyttelse af solens energi. Dette er
grundstenen i concentrated solar power (CSP)
teknologien.
Aalborg CSPs solanlæg til
fjernvarme består af parabolske trug beklædt med spejle. Spejlene
koncentrerer solens stråler på et rør i trugets brændpunkt.
Solenergien opvarmer vandet i rørene til den ønskede temperatur
(f.eks. 80-95 grader) hvorefter det pumpes direkte eller
indirekte ud til fjervarmenettet.
Anlæggene kan varieres i størrelse
fra 1 MW til 30 MW alt efter behov.
| Max. varmeeffekt |
Jordareal |
Spejlindfaldsareal (panelareal) |
Årsproduktion |
| 10 MW |
43.200 m2 |
16.618 m2 |
12.375 MWh |
| 5 MW |
21.600 m2 |
8.309 m2 |
6.212 MWh |
| 2 MW |
8.640 m2 |
3.324 m2 |
2.515 MWh |
Figur 1: størrelseseksempler på Aalborg CSPs solanlæg. Vejrdata
fra 2005 over Aalborgområdet.
Anlæggene fungerer som en add-on
enhed, der kan tilkobles ethvert fjernvarmeproducerende værk.
Solanlægget kan tilkobles som et middel til CO2
besparelse eller som prisstabilisator på et biobrændselsværk,
mulighederne for brug af CSP-solanlægget er utallige:
- produktion af fjernvarme (levering
af 80-95 grader varmt vand, der via en varmeveksler sendes direkte
ud til forbrugerne)
- produktion af fjernkøling
- yderligere opvarmning af geotermisk vand
Aalborg CSP opsætter det første CSP
anlæg til produktion af fjernvarme i samarbejde med Thisted
Varmeforsyning. Anlægget skal varme vand til 160°C som direkte
eller indirekte pumpes ud til fjernvarmenettet. Læs mere om
CSP-solanlægget til fjernvarmeproduktion i Thisted - OBS.
siden er på engelsk.
Figur 2: Principdiagram over et
standard CSP-solanlæg til fjernvarmeproduktion.
Vi følger solens bane
De parabolske trug anvender en
speciel sol-tracking teknologi, hvor en computer
kalkulerer og justerer trugene, så de modtager solens direkte
indstråling igennem hele dagen og opnår derved en optimal
udnyttelse af solens indstråling - se figur 3.
Figur 3. De parabolske trugs
tracking af solen
For at illustrere hvordan de
parabolske trug udnytter solens fulde energipotentiale igennem hele
dagen, viser figur 4 antallet af MW produceret på et solanlæg
placeret i Aalborg en solskinsdag i juni måned.
Figur 4. De parabolske
trugs daglige produktion på et 5 MW anlæg på en klar solskinsdag i
juni måned.
Produktionen starter klokken 05:00,
hvorefter den gennemsnitligt forøges med ca. 1 MW i timen frem til
klokken 08:00. Produktionen stabiliserer sig mellem 4-5 MW i timen
frem til klokken 18:00, hvorefter den gennemsnitligt falder med ca.
1 MW i timen. Produktionen slutter først klokken 22:30, når solen
er gået ned. På denne dag blev der produceret 62 MWh. Sol-tracking
teknologien gør, at fjernvarmeproducenterne kan opleve en meget høj
effekt pr. m2 spejlindfaldsareal (panelareal) og derved
opnå en optimal udnyttelse af jordarealet.
Så snart solen skinner, kan
CSP-solanlæggene producere varme. Det betyder, at produktionen kan
køre året rundt, som illustreret på figur 5.
På solanlægget er der monteret en
vindmåler, og hvis der registreres en middelvind over 15 m/s køres
trugene automatisk ned i hvileposition.
Figur 5: Oversigt over MWh
produceret pr. måned baseret på danske vejrdata for hver time i
2005 over Aalborg. 5 MW solanlæg, 8309
m2 spejlindfaldsareal og 21600 m2
jordareal. Den samlede årsproduktion på dette anlæg er 6212
MWh.
Høj ydelse på CSP-solanlæg og lang levetid
Figur 6: Ydelse i kWn pr. m2
spejlindfaldsareal (panelareal) pr. år evd forskellige
middeltemperaturer.
* Er beregnet ud fra "Fjernsol II. Version 1.4.1",
PlanEnergi.
** Er beregnet ud fra vejråret 2005 over Aalborgområdet.
Figur 6 viser, at CSP-solanlæg
har en næsten konstant ydelse selv ved en høj middeltemperatur.
Dette skyldes blandt andet, at rørene, hvori vandet
opvarmes, er isoleret med en vakuumfyldt glaskappe.
CSP-solanlæg har meget begrænset
vedligeholdelsesbehov og en lang levetid på over 30 år. Tilsvarende
anlægstyper opsat i USA i 1980'erne er fortsat i drift*.
*SEGS I-VIII, Mojave Desert,
Californien, USA med en samlet produktion på 353,8 MW el.
Kan solen skinne for meget?
Med sol-tracking systemet vinkles
trugene så de udnytter solens stråler optimalt, men samme system
kan også defokusere trugene og på den måde skrue ned eller slukke
helt for varmeproduktionen. Derved undgåes problemer med
overproduktion af varme.
CSP-solanlæg er ideelt til
sammenkobling med akkumuleringstank. Ved at sætte
varmeproduktionstemperaturen til 95-98 grader opnås en god
udnyttelse af akkumuleringstanken, og skinner solen så meget, at
tankens fulde kapacitet er udnyttet, defokuseres trugene indtil
varmen igen kan aftages.
CSP eller solpaneler?
En fjernvarmeproducent i Aalborg
ønsker at installere et solanlæg, der skal producere ca. 6200 MWh
årligt.
Herunder ses to mulige løsninger,
et CSP-solanlæg og et solpanelanlæg:
CSP-solanlæg
| Max.
varmeeffekt |
5 MW |
| Jordareal |
21.600 m2 |
|
Spejlindfaldsareal |
8.309 m2 |
| Årsproduktion |
6.212 MWh |
Figur 7: Ovenstående tal er
beregnet ud fra vejråret 2005 over Aalborgområdet.
Solpanelanlæg
| Max.
varmeeffekt |
7 MW |
| Jordareal |
43.800 m2 |
|
Spejlindfaldsareal |
13.500 m2 |
| Årsproduktion |
6.210 MWh |
Figur 8: Ovenstående tal er
beregnet ud fra "Fjernsol II. Version 1.4.1", PlanEnergi.
Download informationsmateriale om CSP-solanlæg til
fjernvarmeproduktion.
Kontaktpersoner:
- Per Kirk
Markedsansvarlig, CSP-solanlæg til fjernvarme
Tlf.: 88 16 88 77
Mail: pk@aalborgcsp.com
- Teddy Norre
Teknisk ansvarlig, CSP-solanlæg til fjernvarme
Tlf.: 88 16 88 45
Mail: tn@aalborgcsp.com
