집중된 태양열 발전의 단점은 무엇입니까?


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집중된 태양 광 발전 은 표면에서 탁월한 그리드 전력 공급원으로 보입니다. 지속 가능하고 건설 또는 운영 중에 처리해야 할 명백한 폐기물이 없으며 열 저장 장치를 사용하면 밤이나 흐린 날에 전력을 생산할 수 있습니다. 화석 연료, 핵, PV, 풍력 발전과 관련된 모든 문제를 해결하는 것으로 보인다. 내가 보지 못하는 단점이 있습니까? 우리는이 식물들을 가능한 빨리 건축해서는 안됩니까?


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거울을 깨끗하게 유지하려면 많은 windex가 필요합니다
ratchet freak

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모든 대체 에너지 기술은 비용 대 이익 분석을 고려할 때까지 훌륭하게 보입니다.
Paul

스케일링 문제 : 우리가 가진 재료는 너무 많은 열만 사용할 수 있습니다. 접근 방식에 따라 시스템의 복잡성과 위험이 모두 증가하고 볼륨의 복잡성이 기하 급수적으로 증가합니다. CSP 고장 모드는 원자력만큼 훌륭하지는 않지만 실제로는 냉각수 저수조로 수천 톤의 과열 된 나트륨이 빠져 나가기를 원하지 않습니다.
SF.

의견은 긴 토론을위한 것이 아닙니다. 이 대화는 채팅 으로 이동 되었습니다 .
공기

windex뿐만 아니라 밤에도 계속 작동하려면 많은 횃불이 필요합니다.
Paul Uszak

답변:


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그리드를 탈탄 소화 할 때은 총알이 없습니다. 좋은 소식입니다. 하나를 찾지 않고 모든 세대의 장단점이 있다는 것을 받아 들일 수 있습니다.

집중 태양 광 발전 [CSP]은 직사광선에 의존합니다 . 다만 주변 일광,하지만 많은 및 많은 직접적인 햇빛 년 내내. 일반 태양 광 발전 (PV)은 열대에서 극까지 전 세계 어디에서나 거의 작동합니다.

CSP는 모든 규모에서 작동하지 않습니다. 프로토 타입은 여전히 ​​가장 경제적 인 것을 결정하고 있습니다. PV는 와트에서 기가 와트로 거의 모든 규모로 작동합니다.

CSP는 아직 초기 단계입니다. 세계에는 2 천 개의 그리드 스케일 프로토 타입이 있으며, 총 용량은 ~ 4-5GW이며, 24/7 운영을위한 내장 스토리지가있는 제품은 경제성이 떨어지기 때문에 훨씬 더 드 rare니다. 우리는 평생 성능, 최적의 설계, 최적의 유지 보수 체제 등을 거의 모릅니다. PV는 대량으로 제조되는 상품 품목 인 반면, 현재 약 200GW 용량-50 배 많은 용량과 5-6 배 더 많은 반복 가능한 단위로 현재 세계에서 10 억 개의 PV 패널에 근접하고 있습니다.

CSP는 설계, 설치 및 시운전에 복잡하고 시간이 많이 걸립니다. PV는 매우 빠르고 설계, 설치 및 시운전이 매우 쉽습니다.

대부분의 세계에서 스토리지는 고 부가가치 상품이 아닙니다. 따라서 내장 스토리지는 본질적으로 귀중한 것이 아닙니다.

우리는 공급되는 전기 단위당 수명 비용이 얼마인지 알 수 없습니다. 우리는 앞으로 몇 가지 어린 프로토 타입을 만들었습니다. 이런 종류의 불확실성은 투자자들에게 방해가됩니다.


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"실버 글 머리 기호 없음 ... 하나 찾기 중지"+1
Paul

저장에 동의하지 않습니다. 펌핑 된 스토리지는 매우 낭비적이고 비싸며 대체 스토리지 시스템은 석탄 / 원자력 발전소없이 24 시간 내내 예측 가능한 전력을 제공하는 전국적인 "그린 파워"로 전환 할 때 특히 가치가 있습니다. 평생 동안, 터빈 / 전기 백엔드는 석탄 발전소에서와 같이 잘 알려져 있으며, 태양열로는 백엔드보다 고장이나 마모가 훨씬 적습니다.
SF.

@SF. 흥미롭게도 시장은 당신의 의견에 동의하지 않습니다. CSP 열 스토리지는 그렇지 않습니다. 어쨌든 이것은 공학이 아니라 경제학입니다.
410가

@EnergyNumbers : 건설 비용을 포함하여? 저수지 아래의 토지 비용 포함?
SF.

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@SF. 네 맞습니다. 펌프 식 하이드로 스토리지는 CSP 열 스토리지보다 훨씬 더 많은 시장 서비스를 제공합니다. 이는 차익 거래 시장과 스팟 밸런싱 시장에서 구매 측과 판매 측 모두에서 사용됩니다.
410가

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우리가 인간으로서하는 모든 일은 일종의 결과를 가져옵니다. 비평가들은 단점 은 아니지만 (비판 론자들은) 식물이 야생 생물에 미치는 악영향을 자주 언급했습니다.

위키피디아 기사 :

집중된 태양 광 기술로 인해 곤충이 밝은 빛에 끌릴 수 있으며, 결과적으로 빛이 집중되는 지점 근처에서 날아 다니면 사냥하는 새를 죽일 수 있습니다. 이것은 또한 새를 사냥하는 랩터에게 영향을 줄 수 있습니다. 연방 야생 생물 관리들은이 '친환경'발전소를 야생 동물을위한 "메가 트랩"이라고 부르기 시작했습니다.

자연 세계 뉴스 :

불행히도, 시험에 약 2 시간이 걸렸을 때, 현장의 엔지니어와 생물 학자들은 조류가 태양 복사 장으로 직접 날아가는 연기와 증기의 흔적 인 "스 트리머"에 주목하기 시작했습니다. 그들에게 수분이 즉시 기화되었고, 일부는 적어도 열광적으로 플랩이 사라지기 시작할 때까지 즉시 불꽃으로 터졌습니다. 테스트 중에 약 130 마리의 새가 다치거나 사망했습니다.

그러나 이러한 주장의 진실성은 의문의 여지가 있습니다 (Wikipedia 기사에서).

그러나 Ivanpah 태양 광 발전 시설에 관한 이야기는 과장되어 수만 명이 사망했으며, 사실에 근거하지 않고 한 상대방의 추측에 집중된 태양 광 발전소 (CSP)에 대한 경보를 퍼뜨렸다. 엄격한보고에 따르면 6 개월 동안 실제로는 133 마리의 노래 만 계산되었다. 또한 창문, 차량 및 전력선과의 충돌로 매년 사망하는 수억에서 수십억에 달하는 조류 사망자 수는 물론 공중에서 어느 곳에서나 4 개의 거울에 초점을 맞추면서 사망합니다. 3 개월 만에 초승달 태양 에너지 프로젝트 (Crescent Dunes Solar Energy Project)에서 대기자는 사망률이 0으로 떨어졌다.


+1 생태 및 환경 관리는 중요하지만 엔지니어링 측면에서 종종 무시되거나 무시됩니다. 모든 것은 비용이나 절충이 있습니다.
wwarriner

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영국 에서는 태양이 매일 빛나지 않습니다. 또한 태양이 가장 적게 비추는 겨울에는 가장 많은 힘이 필요합니다.

따라서 모든 태양 광 발전소는 태양이 비치지 않을 때 작동 할 수있는 다른 발전소에 의해 백업되어야합니다. 집중된 태양열은 증기의 단기 저장을 허용하므로 적어도 5 분의 구름 덮개에 대처할 수 있으며“겨울 문제”에는 큰 도움이되지 않습니다.

그러나 AC 태양 광 발전으로 인해 더운 날씨가 더운 날에 피크 전력이 필요한 지역에서는 훨씬 더 나은 옵션이됩니다.

그런 다음 태양 광 발전 (PV)에 비해 집중 태양 광 발전 (CSP)이 노력할만한 가치가 있는지 물어볼 필요가 있습니다. PV는 필수품이며 매년 저렴 해 지므로 모든 CSP가 PV를 제공 할 수있는 것은 단기적인 전력 저장입니다.

세계의 올바른 지역에 CSP에 대한 많은 투자가 있었으며 많은 디자이너가 구축되고 완벽 해 졌다면, 그것은 매우 좋은 것으로 판명 될 수 있습니다. 그러나 PV가 잘 이해되고 구름이 PV 작동을 중단하면 몇 분 동안 AC가 꺼질 수 있기 때문에 투자하기 어려운 경우가 있기 때문에 우리는 결코 알지 못할 것으로 기대합니다. (건물에 "차가움"을 저장하는 것은 효과적인 에너지 저장 방법입니다.)


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AC가 몇 분 동안 꺼져있을 때와 구름이 머리 위로 날아가는 것 사이에는 좋은 상관 관계 가 있으며, 실제로는 사람들에게 슬픔을 일으키지 않고 부하를 조정하는 데 도움이되는 중단 가능한 에어컨 미터 가 이미 존재합니다.
user2813274 1

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집중된 태양 광 발전소는 일년 내내 많은 햇빛을받는 외딴 지역에 가장 잘 위치하며 이는 기본적으로 건조하거나 반 건조한 지역을 의미합니다. 이 지역의 대부분은 인구가 많지 않으므로 긴 송전선이 필요합니다.

성능과 효율성을 높이려면 각 CSP 플랜트는 CSP 플랜트가 구축 될 각 위치에서 태양의 경로와 높이에 맞게 고유하게 설계되고 구성되어야합니다. 특히 움직이는 태양의 빛을 한 위치에 지속적으로 집중시키는 데 필요한 태양 추적 시스템의 경우 특히 그렇습니다. 태양의 경로는 하루 종일 매일 다양합니다. 겨울에는 낮은 고도, 여름에는 높은 고도입니다.

태양이 하늘에서 가장 높은 지점에 있고 그 양쪽에서 2-3 시간 동안 잘 작동하면 전원 출력이 최적입니다. 이른 아침과 늦은 오후에 CSP는 사용 가능한 햇빛을 많이받지 않습니다.


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이러한 답변 중 일부는 이미 CSP의 환경 영향에 대해 다루었으므로이 기사 를 소스로 추가 하고 싶습니다 . OP의 질문에 대답하고 생물 다양성 (특히 조류 종)이 영향을받는 문제를 지적한 다른 사람들의 요점을 반복합니다.

그러나 아무도 냉각 시스템에 필요한 물 사용을 지적하지 않았으며 이는 또한 중요합니다. 시간이 지남에 따라 우리는 이미 "파란 혁명"을 필요로하므로 물 사용에 더욱주의를 기울여야합니다.

나는 CSP가 PV 시스템과 다른 유형의 대체 에너지에 대한 훌륭한 보충제라고 생각합니다. 태양열은 산업 규모의 설치에서보다 안정적인 그리드를 달성 할 수 있습니다. 그러나 환경 비용을 최소화하기 위해 구축 방법과 구축 방법에주의를 기울여야합니다.


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장점은 단점보다 중요하므로 필요한 투자를하려면 정치적 의지를 통합해야합니다. 햇볕이 잘 드는 건조한 지역의 이상적인 위치는 담수화 시설에 전력을 공급하는 바다 옆에 있습니다. CSP는 이러한 응용 분야에 PV와 함께 사용할 수 있습니다.

해수를 탈염 및 전해함으로써, 우리는 전력 외에도 담수 외에 수소를 얻습니다. 전기 분해를 통해 탄화수소 연소 설비에서 배출되는 이산화탄소를 제거하기 위해 수산화물을 얻을 수도 있습니다. 수산화물, 주로 수산화 나트륨은 이산화탄소와 반응하여 고체 침전물 인 탄산염을 형성 할 것이다. 탄산염은 탄소 격리 시장에서 탄소 배출권으로 현금화 할 수 있습니다. 우리는 또한 해수의 전기 분해로 염소를 얻습니다. 특히 식수를 살균하는 데 사용할 수있는 제 3 세계에서 매우 유용한 제품입니다.


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"추가"정보를 지적하고 싶습니다. 이 CSP는 전기 분해에서 수소를 생성하는 데 사용될 수도 있다고 생각합니다. 따라서 자동차의 수소 연료 기술 개발에 중요한 제안을 증가시킵니다. 최근에야이 자동차가 전기 자동차보다 훨씬 더 넓은 범위를 제공하지만이 기술이 발전하기 위해서는 "수소 스테이션"의 밀도가 매우 낮다는 것을 읽었습니다. 따라서 CSP는 의도하지 않은 추가 이점을 가질 수 있습니다. 사람들이 "전기 에너지"를 사용 가능한 "화학 에너지"로 변환했기 때문에 저장하는 방법에 대해 생각할 필요가 없습니다 (수소를 저장하는 것이 그 자체로는 쉽지는 않습니다).


내일 수소 동력 자동차로 전환한다고 가정하더라도 CSP의 큰 보너스로 보지 못합니다. CSP의 장점 중 하나는 태양이 빛을 멈춘 후에도 계속 작동한다는 것입니다. 저장력은 바람이 멈추거나 구름이 태양을 덮으면 순간적으로 전원이 꺼질 수있는 PV 또는 바람과 같은 것들에 더 큰 보너스를주는 경향이 있습니다.
Patrick M

수소는 기름에 비해 잘 보관할 수 없지만 빛이나 열보다 훨씬 쉽습니다. 따라서 PV 대 수소는 CSP 대 수소보다 훨씬 합리적인 경로입니다. 밤에는 수소를 생성 할 필요가 없습니다.
MSalters
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