Koncentruotos saulės energijos jėgainės

Energy needs of the world increase in relation with the increasing population day by day. Nowadays, fossil fuels supply the most of our energy needs. Usage of fossil fuels cause emissions which creates environmental pollutions, and causes global warming which is an important problem of our age. In addition, depletion of fossil fuels and the limitation of the economic independence of the countries have steered researchers to renewable energy sources. Among the renewable energy sources, solar energy comes forward with its attributes such as its potential, lack of harmful emissions, and technological advancements related to it. Turkey, due to its location, is within solar range and its solar potential is quite significant. In addition to heating, cooling, cooking and drying, electric production through the steam obtained by concentrated systems have gained traction. In this study, parabolic trough type solar collectors, which are among the concentrated solar panels, is studied. Prototype productions of reflective surface, absorbaent pipe and glass cover designs for parabolic trough solar collectors are implemented. Beneficial energy is specified through the experiments done to parabolic trough collectors with 1.40 x 3.00m design, with the calculation of opetical and thermal efficiencies. The calculations concluded that system features an average thermal efficiency of 85% and optical efficiency of 20%. Glass cover, which dramatically affects optical efficiency, is 25% in average. By transferring beneficial energy to the thermal transfer fluid, Organic Rankine Cycle (ORC) process is theroratically simulated and thermodynamical analysis is done in the working conditions of the system. Exergy analysis of the ORC process resulted in first law efficiency of 9% and second law efficiency of 45% in the simulation, steam turbine in the experimental system outputs approximately 50W of net power.Klimato kaita verčia vis plačiau naudoti atsinaujinančius energijos šaltinius, tačiau reikia pažymėti tai, kad jų gaminamos energijos kaštai dažniausiai yra ženkliai didesni nei energijos, pagaminamos naudojant iškastinį kurą. Koncentruotos saulės energijos jėgainės skirtos elektros energijos gavybai gali būti perspektyvios tose klimatinėse zonose, kur vyrauja tiesioginė saulės spinduliuotė. Taip pat reikia atkreipti dėmesį, kad naudojant koncentruotos saulės energijos sistemas galima saulės energiją kaupti šilumos pavidalu ir tokiu būdu užtikrinti tolygų elektros energijos tiekimą į tinklą. Energijos kaupimas šilumos pavidalu yra ženkliai pranašesnis, nei elektros energijos kaupimas, nes tam nereikia didelės talpos akumuliatorių, kurių tarnavimo trukmė yra pakankamai ribota, o taip pat juose yra naudojama nemažai toksiškų medžiagų, todėl dažnai susiduriama su akumuliatorių perdirbimo problema. Darbe yra analizuojamos klimatinės sąlygos, kuriose galima būtų naudoti koncentruotos saulės energijos technologijas elektros gavybai. Turkija yra viena iš šalių, kuri galėtų vystyti šio tipo elektros jėgaines.Aplinkotyros katedraGamtos mokslų fakultetasVytauto Didžiojo universiteta