সৌর ঘনীভূতকারী

মূলত, সৌর কেন্দ্রীভূত থেকে খুব আলাদা ফটোভোলটাইক রূপান্তরকারী… উপরন্তু, তাপ-ধরণের সৌরবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি বেশ কয়েকটি বৈশিষ্ট্যের কারণে ফটোভোলটাইকের তুলনায় অনেক বেশি দক্ষ।

সৌর কেন্দ্রীকরণকারীর কাজ হল সূর্যের রশ্মিকে শীতল তরলের একটি পাত্রে ফোকাস করা, যা হতে পারে যেমন তেল বা জল, যা সৌরশক্তি শোষণে ভালো। ঘনীভূত করার পদ্ধতিগুলি ভিন্ন: প্যারাবলিক নলাকার ঘনীভূতকারী, প্যারাবলিক আয়না বা সূর্যকেন্দ্রিক টাওয়ার।

কিছু ঘনত্বে, সৌর বিকিরণ ফোকাল লাইন বরাবর ফোকাস করা হয়, অন্যদের মধ্যে - ফোকাল পয়েন্টে যেখানে রিসিভার অবস্থিত। যখন সৌর বিকিরণ একটি বৃহত্তর পৃষ্ঠ থেকে একটি ছোট পৃষ্ঠে (রিসিভার পৃষ্ঠ) প্রতিফলিত হয়, একটি উচ্চ তাপমাত্রায় পৌঁছে যায়, কুল্যান্ট তাপ শোষণ করে, রিসিভারের মধ্য দিয়ে চলে। সামগ্রিকভাবে সিস্টেমটিতে একটি স্টোরেজ অংশ এবং একটি শক্তি স্থানান্তর ব্যবস্থা রয়েছে।

শুধুমাত্র সরাসরি সৌর বিকিরণ ফোকাস করায় মেঘলা সময়ে ঘনীভূতকারীর কার্যক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়।এই কারণে, এই সিস্টেমগুলি এমন অঞ্চলে সর্বোচ্চ দক্ষতা অর্জন করে যেখানে বিশুদ্ধতার মাত্রা বিশেষভাবে বেশি: মরুভূমিতে, নিরক্ষীয় অঞ্চলে। সৌর বিকিরণ ব্যবহারের দক্ষতা বাড়ানোর জন্য, কনসেন্ট্রেটরগুলি বিশেষ ট্র্যাকার, ট্র্যাকিং সিস্টেমগুলির সাথে সজ্জিত থাকে যা সূর্যের দিকে ঘনত্বের সবচেয়ে সঠিক অভিযোজন নিশ্চিত করে।

যেহেতু সৌর কেন্দ্রীকরণের খরচ বেশি এবং ট্র্যাকিং সিস্টেমগুলির পর্যায়ক্রমিক রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয়, তাদের ব্যবহার প্রধানত শিল্প বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যবস্থার মধ্যে সীমাবদ্ধ।

এই ধরনের ইনস্টলেশনগুলি একসাথে হাইব্রিড সিস্টেমে ব্যবহার করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোকার্বন জ্বালানীর সাথে, তারপর স্টোরেজ সিস্টেম উত্পাদিত বিদ্যুতের খরচ কমিয়ে দেবে। প্রজন্ম চব্বিশ ঘন্টা করা হবে বলে এটি সম্ভব হবে।

প্যারাবোলিক টিউব সোলার কনসেনট্রেটরগুলি 50 মিটার পর্যন্ত লম্বা, একটি প্রসারিত আয়না প্যারাবোলার মতো। এই ধরনের কনসেনট্রেটরে অবতল আয়নার একটি সেট থাকে, যার প্রত্যেকটি সূর্যের সমান্তরাল রশ্মি সংগ্রহ করে এবং একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে ফোকাস করে। এই ধরনের প্যারাবোলা বরাবর, একটি শীতল তরল সহ একটি টিউব অবস্থিত, যাতে আয়না দ্বারা প্রতিফলিত সমস্ত রশ্মি এটির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। তাপের ক্ষতি কমাতে, টিউবটি একটি কাচের নল দ্বারা বেষ্টিত থাকে যা সিলিন্ডারের ফোকাল লাইন বরাবর প্রসারিত হয়।

এই হাবগুলি উত্তর-দক্ষিণ দিকে সারিবদ্ধভাবে সাজানো হয়েছে এবং অবশ্যই সোলার ট্র্যাকিং সিস্টেমের সাথে সজ্জিত। লাইনে ফোকাস করা বিকিরণ কুল্যান্টকে প্রায় 400 ডিগ্রিতে উত্তপ্ত করে, এটি তাপ এক্সচেঞ্জারগুলির মধ্য দিয়ে যায়, বাষ্প উৎপন্ন করে যা জেনারেটরের টারবাইনকে ঘুরিয়ে দেয়।

ন্যায্যতার মধ্যে, এটি লক্ষ করা উচিত যে টিউবের জায়গায় একটি ফটোসেলও অবস্থিত হতে পারে। যাইহোক, ফোটোভোলটাইক কোষগুলির সাথে ঘনত্বের আকার ছোট হতে পারে তা সত্ত্বেও, এটি কার্যকারিতা হ্রাস এবং অতিরিক্ত গরমের সমস্যায় পরিপূর্ণ, যার জন্য একটি উচ্চ-মানের কুলিং সিস্টেমের বিকাশ প্রয়োজন।

1980-এর দশকে ক্যালিফোর্নিয়া মরুভূমিতে, 354 মেগাওয়াট ক্ষমতা সহ প্যারাবোলিক নলাকার ঘনীভূত 9টি পাওয়ার প্ল্যান্ট তৈরি করা হয়েছিল। তারপরে একই কোম্পানি (লুজ ইন্টারন্যাশনাল) ডেগেটে একটি SEGS I হাইব্রিড ইনস্টলেশনও তৈরি করেছিল, যার ধারণক্ষমতা 13.8 মেগাওয়াট ছিল, যার মধ্যে অতিরিক্ত প্রাকৃতিক গ্যাস ওভেনও অন্তর্ভুক্ত ছিল। সাধারণভাবে, 1990 সাল নাগাদ, কোম্পানিটি মোট ক্ষমতাসম্পন্ন হাইব্রিড পাওয়ার প্ল্যান্ট তৈরি করেছিল। 80 মেগাওয়াট।

বিশ্বব্যাংকের অর্থায়নে মরক্কো, মেক্সিকো, আলজেরিয়া এবং অন্যান্য উন্নয়নশীল দেশে প্যারাবোলিক পাওয়ার প্ল্যান্টে সৌর শক্তি উৎপাদনের উন্নয়ন করা হচ্ছে।

ফলস্বরূপ, বিশেষজ্ঞরা উপসংহারে পৌঁছেছেন যে আজ, প্যারাবোলিক ট্রফ পাওয়ার প্ল্যান্টগুলি লাভজনকতা এবং দক্ষতার দিক থেকে টাওয়ার এবং ডিস্ক সৌর বিদ্যুৎ কেন্দ্র উভয়ের চেয়ে পিছিয়ে রয়েছে।

ডিস্ক সোলার ইন্সটলেশন — এগুলি হল, স্যাটেলাইট ডিশের মতো, প্যারাবোলিক আয়না যা সূর্যের রশ্মিগুলিকে এই জাতীয় প্রতিটি খাবারের ফোকাসে অবস্থিত রিসিভারের উপর ফোকাস করে। একই সময়ে, এই গরম করার প্রযুক্তির সাথে কুল্যান্টের তাপমাত্রা 1000 ডিগ্রিতে পৌঁছায়। তাপ স্থানান্তর তরল অবিলম্বে একটি জেনারেটর বা ইঞ্জিন যা একটি রিসিভার সঙ্গে মিলিত হয় খাওয়ানো হয়. এখানে, উদাহরণস্বরূপ, স্টার্লিং এবং ব্রাইটন ইঞ্জিন ব্যবহার করা হয়, যা এই ধরনের সিস্টেমের কর্মক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে, যেহেতু অপটিক্যাল দক্ষতা বেশি এবং প্রাথমিক খরচ কম।

প্যারাবোলিক ডিশ সোলার ইনস্টলেশনের দক্ষতার জন্য বিশ্ব রেকর্ড হল 29% তাপ থেকে বৈদ্যুতিক দক্ষতা যা র্যাঞ্চো মিরাজের একটি স্টার্লিং ইঞ্জিনের সাথে মিলিত একটি ডিশ-টাইপ ইনস্টলেশন দ্বারা অর্জিত।

মডুলার ডিজাইনের কারণে, ম্যাচ টাইপ সোলার সিস্টেমগুলি খুব প্রতিশ্রুতিশীল, তারা আপনাকে পাবলিক ইলেক্ট্রিসিটি গ্রিডের সাথে সংযুক্ত এবং স্বাধীন উভয় হাইব্রিড ব্যবহারকারীদের জন্য প্রয়োজনীয় বিদ্যুতের স্তরগুলি সহজেই অর্জন করতে দেয়। একটি উদাহরণ হল STEP প্রকল্প, যা জর্জিয়া রাজ্যে অবস্থিত 7 মিটার ব্যাস সহ 114টি প্যারাবোলিক আয়না নিয়ে গঠিত।

সিস্টেম মাঝারি, নিম্ন এবং উচ্চ চাপ বাষ্প উত্পাদন করে। নিম্ন-চাপের বাষ্প বুনন কারখানার শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় সরবরাহ করা হয়, মাঝারি চাপের বাষ্প বুনন শিল্পে সরবরাহ করা হয় এবং উচ্চ-চাপের বাষ্প সরাসরি বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য সরবরাহ করা হয়।

অবশ্যই, একটি স্টার্লিং ইঞ্জিনের সাথে একত্রিত সৌর ডিস্ক ঘনীভূত বড় শক্তি সংস্থাগুলির মালিকদের আগ্রহের বিষয়। এইভাবে, সায়েন্স অ্যাপ্লিকেশন ইন্টারন্যাশনাল কর্পোরেশন, তিনটি শক্তি সংস্থার সহযোগিতায়, একটি স্টার্লিং ইঞ্জিন এবং প্যারাবোলিক মিরর ব্যবহার করে একটি সিস্টেম তৈরি করছে যা 25 কিলোওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে সক্ষম হবে।

কেন্দ্রীয় রিসিভার সহ টাওয়ার-টাইপ সোলার পাওয়ার প্ল্যান্টে, সৌর বিকিরণ রিসিভারের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যা টাওয়ারের শীর্ষে অবস্থিত…। টাওয়ারগুলির চারপাশে প্রচুর সংখ্যক প্রতিফলক-হেলিওস্ট্যাট স্থাপন করা হয়েছে... হেলিওস্ট্যাটগুলি একটি দ্বি-অক্ষের সূর্য ট্র্যাকিং সিস্টেমের সাথে সজ্জিত, যার কারণে তারা সবসময় ঘুরতে থাকে যাতে রশ্মিগুলি স্থির থাকে, তাপ গ্রহণকারীর উপর কেন্দ্রীভূত হয়।

রিসিভার তাপ শক্তি শোষণ করে, যা জেনারেটরের টারবাইন ঘুরিয়ে দেয়।

রিসিভারে সঞ্চালিত তরল কুল্যান্ট বাষ্পকে তাপ সঞ্চয়কারীতে বহন করে। সাধারণত কাজগুলি হল 550 ডিগ্রি তাপমাত্রা সহ জলীয় বাষ্প, 1000 ডিগ্রি পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ বায়ু এবং অন্যান্য বায়বীয় পদার্থ, কম ফুটন্ত পয়েন্ট সহ জৈব তরল - 100 ডিগ্রির নীচে, সেইসাথে তরল ধাতু - 800 ডিগ্রি পর্যন্ত।

স্টেশনের উদ্দেশ্যের উপর নির্ভর করে, বাষ্প একটি টারবাইন ঘুরিয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে পারে বা সরাসরি কোনো ধরনের উৎপাদনে ব্যবহার করা যেতে পারে। রিসিভারের তাপমাত্রা 538 থেকে 1482 ডিগ্রী পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়।

সাউদার্ন ক্যালিফোর্নিয়ার সোলার ওয়ান পাওয়ার টাওয়ার, এটির প্রথম ধরণের একটি, মূলত 10 মেগাওয়াট উৎপাদনকারী বাষ্প-জল ব্যবস্থার মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। তারপরে এটি আধুনিকীকরণের মধ্য দিয়ে যায় এবং উন্নত রিসিভার, এখন গলিত লবণ এবং তাপ সঞ্চয় ব্যবস্থার সাথে কাজ করে, উল্লেখযোগ্যভাবে আরও দক্ষ হয়ে ওঠে।

এটি ব্যাটারি টাওয়ার পাওয়ার প্ল্যান্টের জন্য সোলার কনসেনট্রেটর প্রযুক্তিতে একটি অগ্রগতির দিকে পরিচালিত করে: এই জাতীয় পাওয়ার প্ল্যান্টে বিদ্যুৎ চাহিদা অনুযায়ী উত্পাদিত হতে পারে, কারণ তাপ সঞ্চয় ব্যবস্থা 13 ঘন্টা পর্যন্ত তাপ সংরক্ষণ করতে পারে।

গলিত লবণ প্রযুক্তি 550 ডিগ্রিতে সৌর তাপ সংরক্ষণ করা সম্ভব করে তোলে এবং এখন দিনের যে কোনো সময় এবং যেকোনো আবহাওয়ায় বিদ্যুৎ উৎপাদন করা যায়। 10 মেগাওয়াট ক্ষমতা সহ টাওয়ার স্টেশন "সোলার টু" এই ধরণের শিল্প বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির একটি প্রোটোটাইপ হয়ে উঠেছে। ভবিষ্যতে - বড় শিল্প উদ্যোগের জন্য 30 থেকে 200 মেগাওয়াট ক্ষমতা সম্পন্ন শিল্প প্রতিষ্ঠান নির্মাণ।

সম্ভাবনা প্রচুর, কিন্তু বড় এলাকার প্রয়োজন এবং শিল্প স্কেলে টাওয়ার স্টেশন নির্মাণের উল্লেখযোগ্য খরচের কারণে উন্নয়ন বাধাগ্রস্ত হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি 100 মেগাওয়াট টাওয়ার স্টেশন স্থাপনের জন্য, 200 হেক্টর প্রয়োজন, যেখানে 1,000 মেগাওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদনে সক্ষম একটি পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের জন্য মাত্র 50 হেক্টর প্রয়োজন। অন্যদিকে ছোট ক্ষমতার জন্য প্যারাবোলিক-নলাকার স্টেশন (মডুলার টাইপ) টাওয়ারের তুলনায় বেশি সাশ্রয়ী।

এইভাবে, টাওয়ার এবং প্যারাবোলিক ট্রফ কনসেনট্রেটরগুলি গ্রিডের সাথে সংযুক্ত 30 মেগাওয়াট থেকে 200 মেগাওয়াট পর্যন্ত পাওয়ার প্ল্যান্টের জন্য উপযুক্ত। মডুলার ডিস্ক হাব এমন নেটওয়ার্কগুলির স্বায়ত্তশাসিত পাওয়ারের জন্য উপযুক্ত যার জন্য মাত্র কয়েক মেগাওয়াট প্রয়োজন। টাওয়ার এবং স্ল্যাব উভয় সিস্টেমই উত্পাদন ব্যয়বহুল কিন্তু অত্যন্ত উচ্চ দক্ষতা দেয়।

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, প্যারাবোলিক ট্রফ কনসেনট্রেটরগুলি আসন্ন বছরগুলির জন্য সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ সৌর ঘনীভূত প্রযুক্তি হিসাবে একটি সর্বোত্তম অবস্থান দখল করে।

এছাড়াও এই বিষয়ে পড়ুন: বিশ্বে সৌর শক্তির বিকাশ