Thermal Performance Analysis and Improvement Methods of Tower Type Concentrated Solar Power Plants


Gül K., Ulusarslan D.

International Engineering and Science Symposium, Siirt, Turkey, 20 - 22 June 2019, pp.1-2

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Siirt
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.1-2

Abstract

Kule tipi yoğunlaştırılmış güneş enerjisi sistemlerinden (CSP) elektrik enerjisi üretimi günümüzde giderek artmaktadır. Fakat diğer yenilenebilir enerji sistemlerinde olduğu gibi süreklilik, verimlilik ve kurulum maliyeti gibi sorunlarla karşılaşılmaktadır. Verimliliği artırmak ve hem sermaye hem de işletme maliyetlerini azaltmak için yeni nesil bir (CSP) kavramı gereklidir. Bu tip santrallerde güneş ışınlarını küçük bir alana yoğunlaştırmak için çok sayıda ayna veya mercek kullanılır. Böylece, güneş enerjisi önce güneş alıcısında termal enerjiye, ardından da güç bloğunda mekanik enerjiye ve dolayısıyla elektrik enerjisine dönüştürülür. Çevrim verimliliğini artırmak ve maliyeti azaltmak için güç çevrimlerinin, çalışma akışkanlarının ve ısı atılan yoğuşturucu sistemlerin seçimi bu çalışmanın amacı olarak belirlenmiş ve analizi yapılmıştır. CSP sistemlerinde kullanılacak çalışma akışkanının seçimi ısıl verimi oldukça etkilediğinden, doğru akışkan seçimi için yöntemler belirlenmiş ve uygulanmıştır. Günümüzde yaygın olarak kullanılmakta olan güç çevrimlerinin seçimi ve çalışma koşullarının belirlenebilmesi amacıyla yazılım kullanılarak güç çevrimi modellemesi ve tasarım analizi yapılmıştır. Çalışma akışkanı ve güç çevrimi seçiminde akışkanların çevresel ve termodinamik özellikleri ile tesisin kurulum ve işletme maliyetleri dikkat edilmesi gereken unsurlardır. Çevrim güvenliğini sağlamak ve olumsuz çevresel etkilerden korunmak için küresel ısınma ve ozon tabakası etkisi, zehirlilik, yanıcılık ve aşındırıcılık gibi kriterlerin akışkan seçiminde göz önünde bulundurulmasının oldukça elzem olduğu anlaşılmıştır. Sonuçlar analiz edildiğinde, ısıl verimin maksimum basınçta artmasıyla birlikte, kritik üstü basınçlarda maksimum basınçtan neredeyse bağımsız hale geldiği görülmüştür. Sonuçlar göstermektedir ki; Organik Rankine Çevrimi (ORC) 300 °C'nin altındaki sıcaklıklar için en uygun seçimdir. Ortalama çevrim sıcaklıkları için ise, Birleşik Rankine-ORC ve Rejeneratif Brayton Çevrimi en iyi seçeneklerdir. Birleşik Brayton-ORC Çevrimi, 800 °C'nin üzerindeki maksimum çevrim sıcaklığı için en yüksek ısıl verimi verir.