30-31 / 568
בן רובין ויובל פלד
. מר : מנחה
יוני הרן
הנדסה מכנית
מערכת לשימוש בחום שיורי משדות סולאריים לייצור
חשמל
הפתרון
תכננו מערכת
ORC
ומחליף חום אחד שייתן מענה
לשלוש בעיות
:
ניצול החום השיורי
,
אגירתו וקירור
. הפאנלים
מחליף החום
(
Heat Sink
)
חדשני אשר יוצמד לגב הפאנל הסולארי
.
בתוך מחליף החום יזרום נוזל
פיתוח מערכת אמינה ופשוטה לאיסוף חום שיורי משדות
סולאריים
(
PV
)
עם אפשרות לאגירת אנרגיה וייצור חשמל
להגדלת נצילות הכוללת
פאנל פוטו
-
וולטאי
מאפייני הפרויקט
•
תכנון מחליף חום קל להתקנה בשדה קיים
.
•
מחיר יעד למחליף החום
10$.
•
מערכת עם נצילות כוללת גדולה מ
20%.
•
בדיקת כדאיות כלכלית
,
ROI
–
7
, שנים
IRR
14%
•
הגדלת נצילות שדה סולארי קיים
–
בממוצע
41% .
בשנה ראשונה שיפור של
25%
וגידול של
2%
. לשנה
מערכת לאיסוף והמרת החום השיורי לטובת ייצור חשמל
מחליף חום להתקנה על פאנלים סולאריים לאיסוף החום השיורי
הגדרת הבעיה
בשדות סולאריים ישנן מספר בעיות הגורמות לירידה בנצילות ופגיעה בהכנסות
:
.1
נצילות
PV
כיום כ
20% ,
כלומר רוב האנרגיה מתבזבזת לחום שיורי
.
.2
נצילות הפאנל יורדת כשטמפ
'
העצמית שלו עולה
.
מעל
25 [° ]
,
ירידה של כ
0.5
%
◦
.
.3
דגרידציה
-
נצילות הפאנל יורדת בכ
0.5
%
בשנה לאורך חיי הפרויקט עקב בלאי
.
.4
ייצור החשמל בשדה סולארי מוגבל לשעות היום בלבד
.
הדמיית זרימה ומעבר חום במחליף החום
העבודה הסופח את החום השיורי בהסעה
,
יוריד
את טמפ
'
. הפאנל
המרת החום השיורי
לאנרגיה חשמלית יבוצע בשעות הערב ע
י "
ORC
Organic Rankine Cycle)
.)
בכך נשפר את היחס בין עקומת היצור לעקומת
, הצריכה
על ידי
Load Shifting
,
הסטת ייצור
לשעות הלילה
.
יתרון נוסף להפעלת
ORC
בלילה
הוא הפרש טמפ
'
גדול במי הקירור ביחס לשעות
, היום
ובכך נצילות
ORC
. תגדל
גרף המדמה את אספקת החשמל ביממה
בשדה סולארי עם השיפור שלנו
:
•
אספקת חשמל בשעות הלילה
,
המערכת
מייצרת
15
שעות חשמל מ
ORC
.
•
שיפור טביעת הרגל הפחמנית ב
2768
טון פחמן בשנה לשדה סולארי בעל
הספק מותקן של
.20[MW]
ORC diagram
1
1
Ener-G-Rotors Technology - ORCA™
0
200,000
400,000
600,000
800,000
1,000,000
1,200,000
1,400,000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Revenue [$/a]
Time [Year]
Total improvement - additional to PV
שיפור הכנסות השדה
–
10
שנים