Схематическое изображение солнечной восходящей башни
Солнечная восходящая башня ( SUT ) — это концепция проекта возобновляемой энергетической электростанции для выработки электроэнергии из низкотемпературного солнечного тепла. Солнечный свет нагревает воздух под очень широкой теплицеобразной крытой коллекторной конструкцией, окружающей центральное основание очень высокой дымовой башни. Возникающая конвекция вызывает восходящий поток горячего воздуха в башне за счет эффекта дымовой трубы . Этот поток воздуха приводит в действие ветряные турбины , размещенные в восходящем потоке дымовой трубы или вокруг основания дымовой трубы, для выработки электроэнергии .
По состоянию на середину 2018 года, хотя было построено несколько прототипов, полномасштабных практических установок в эксплуатации не было. Планируется, что масштабированные версии демонстрационных моделей будут генерировать значительную мощность. Они также могут позволить разрабатывать другие приложения, например, в сельском хозяйстве или садоводстве, для извлечения или дистилляции воды или для устранения загрязнения городского воздуха [ требуется ссылка ] .
Коммерческие инвестиции могли быть отпугнуты высокой начальной стоимостью строительства очень большой новой конструкции, большой требуемой площадью земли и риском инвестиций. [1] Несколько прототипов были недавно построены [2] в Испании в 1981 году, в Иране в 2011 году и в Китае в 2010 году (см. ниже), а также были предложены проекты для некоторых частей Африки, США и Австралии.
В 2014 году National Geographic опубликовал популярное обновление, включающее интервью с информированным сторонником инженерии. Солнечная электростанция с восходящим потоком может вырабатывать электроэнергию из низкотемпературного атмосферного теплового градиента между уровнем земли или поверхности и структурно достижимой высотой. Функциональная или механическая осуществимость теперь является меньшей проблемой, чем капитализация. [1] Доступен всесторонний обзор теоретических и экспериментальных аспектов разработки солнечной электростанции с восходящим потоком (SUTPP), рекомендующий коммерческую разработку. [3] Обзор прогресса в демонстрационных и смоделированных данных был представлен в 2020 году Доганом Эйренером и включен в публикацию трудов. [4] Обзор комбинированных технологий для решения проблемы прерывистости выходной мощности гибридной солнечной башни с восходящим потоком и дополнительными технологиями был опубликован в 2022 году. [5] Комбинированные, множественные или гибридные технологии включают комбинированные башни с восходящим и нисходящим потоками, [6] и передачу отработанного тепла солнечной восходящей и газовой турбины. [7]
Дизайн
Выходная мощность зависит в первую очередь от двух факторов: площади коллектора и высоты дымохода. Большая площадь собирает и нагревает больший объем воздуха для подачи в дымоход; обсуждались площади коллектора диаметром до 7 километров (4,3 мили). Большая высота дымохода увеличивает разницу давления за счет эффекта дымовой трубы ; обсуждались дымоходы высотой до 1000 метров (3281 фут). [8]
Тепло хранится внутри коллекторной зоны, что позволяет SUT работать 24 часа в сутки. Земля под солнечным коллектором, вода в мешках или трубках или соленый водный теплоотвод в коллекторе могут добавить тепловую емкость и инерцию коллектору. Влажность восходящего потока и высвобождение скрытого тепла конденсации в дымоходе могут увеличить поток энергии системы. [9] [10]
Турбины с горизонтальной осью могут быть установлены по кольцу вокруг основания башни, как когда-то планировалось для австралийского проекта и показано на схеме выше; или — как в прототипе в Испании — одна турбина с вертикальной осью может быть установлена внутри дымохода.
Поскольку солнечные коллекторы занимают значительные площади земли, пустыни и другие малоценные места наиболее вероятны. Улучшение эффективности сбора солнечного тепла с помощью неглазурованного транспирируемого коллектора может значительно сократить площадь земли, требуемую для солнечной батареи.
Небольшая солнечная башня с восходящим потоком воздуха может стать привлекательным вариантом для отдаленных регионов развивающихся стран. [12] [13] Относительно низкотехнологичный подход может позволить использовать местные ресурсы и рабочую силу для строительства и обслуживания.
Размещение башни в высоких широтах может производить до 85 процентов от мощности аналогичной установки, расположенной ближе к экватору, если область сбора имеет значительный наклон в сторону экватора. Наклонное поле коллектора, которое также выполняет функцию дымохода, построено на подходящих склонах гор с короткой вертикальной трубой на вершине горы для размещения вертикальной осевой воздушной турбины. Результаты показали, что солнечные электростанции с дымоходом в высоких широтах могут иметь удовлетворительные тепловые характеристики. [14]
История и прогресс
Дымовая шашка из «Трактата о механике» (1826)
Турбина дымохода была задумана как дымовой домкрат и проиллюстрирована 500 лет назад Леонардо да Винчи . Животное, насаженное на вертел над огнем или в печи, могло вращаться турбиной с вертикальной осью и четырьмя угловыми лопастями в восходящем потоке дымохода.
Альфред Рослинг Беннетт опубликовал первый патент, описывающий «Конвекционную мельницу» в 1896 году. [15] Даже если в названии патента и в формуле изобретения четко указано слово «Игрушка» и даже если в общем описании, сделанном внутри патента, очевидно, что идея заключалась в производстве небольших устройств, на странице 3 в строках 49–54 Беннетт представляет себе гораздо более крупные устройства для более масштабных применений. Модель этой «конвекционной мельницы», построенная в 1919 году Альбертом Х. Холмсом и сыном (Лондон) для демонстрации явления конвекционных потоков, выставлена в Музее науки в Лондоне .
В 1903 году Исидоро Кабаньес, полковник испанской армии, предложил солнечную электростанцию с дымоходом в журнале La energía eléctrica . [16] Другое раннее описание было опубликовано в 1931 году немецким автором Гансом Гюнтером . [17] Начиная с 1975 года Роберт Э. Люсьер подал заявку на патент на солнечный дымоходный электрогенератор; между 1978 и 1981 годами патенты (срок действия которых истек) были выданы в Австралии, [18] Канаде, [19] Израиле, [20] и США. [21]
В 1926 году профессор инженер Бернар Дюбос предложил Французской академии наук построить солнечную аэроэлектростанцию в Северной Африке с солнечной трубой на склоне большой горы. [22] Башня с восходящим потоком воздуха на склоне горы также может функционировать как вертикальная теплица. [ требуется ссылка ]
В 1956 году Эдгар Назаре , наблюдая за несколькими пылевыми вихрями в южной Сахаре, подал в Алжире свой первый патент на искусственный циклонный генератор. Этот патент был повторно подан позже в Париже [23]
Солнечный дымоход Мансанареса, вид через крышу полиэфирного коллектора
В 1982 году в Мансанаресе, Сьюдад-Реаль , в 150 км к югу от Мадрида , Испания, была построена экспериментальная модель малогабаритной солнечной башни [24] с координатами 39°02′34.45″N 3°15′12.21″W / 39.0429028°N 3.2533917°W / 39.0429028; -3.2533917 (Солнечная башня Мансанареса) . Электростанция проработала около восьми лет. Растяжки башни не были защищены от коррозии и вышли из строя из-за ржавчины и штормовых ветров. Башня рухнула и была выведена из эксплуатации в 1989 году. [25]
SUT, вид из Ла-Соланы
Для оценки их производительности использовались недорогие материалы. Солнечная башня была построена из железной обшивки толщиной всего 1,25 миллиметра (0,049 дюйма) под руководством немецкого инженера Йорга Шлайха . Проект финансировался правительством Германии. [26] [27]
Дымоход имел высоту 195 метров (640 футов) и диаметр 10 метров (33 фута) с площадью сбора (теплицей) 4,6 гектара (11 акров) и диаметром 244 метра (801 фут), получая максимальную выходную мощность около 50 кВт . Для тестирования использовались различные материалы, такие как одинарное или двойное остекление или пластик (который оказался недостаточно прочным). Одна секция использовалась как настоящая теплица. Во время ее работы 180 датчиков измеряли внутреннюю и внешнюю температуру, влажность и данные о скорости ветра собирались на посекундной основе. [28] Эта экспериментальная установка не продавала энергию.
В декабре 2010 года башня в Цзиньшаване во Внутренней Монголии , Китай , начала работу, производя 200 киловатт . [29] [30] Проект стоимостью 1,38 млрд юаней ( 208 млн долларов США ) был начат в мае 2009 года. Он должен был охватить 277 гектаров (680 акров) и производить 27,5 МВт к 2013 году, но его пришлось сократить. Ожидалось, что солнечная дымовая труба улучшит климат, покрыв рыхлый песок, сдерживая песчаные бури. [31] Критики заявили, что 50-метровая башня слишком коротка для нормальной работы, и что было ошибкой использовать стекло в металлических рамах для коллектора, так как многие из них треснули и разбились от жары. [1]
Прототип электростанции SUT в Мансанаресе, Испания, вид с точки в 8 км к югу
Предложение построить солнечную восходящую башню в Фуэнте-эль-Фресно , Сьюдад-Реаль , Испания, под названием Ciudad Real Torre Solar, станет первой в своем роде в Европейском Союзе [32] и будет иметь высоту 750 метров (2460 футов), [33] занимая площадь 350 гектаров (860 акров). [34]
Ожидается, что она будет вырабатывать 40 МВт . [35] При такой высоте она будет почти в два раза выше телевизионной мачты Белмонт , которая когда-то была самым высоким сооружением в Европейском Союзе, прежде чем была укорочена на 24 метра. [36]
Солнечная труба Мансанареса — вид на башню через стеклянную крышу коллектора
В 2001 году EnviroMission [37] предложила построить солнечную башенную электростанцию с восходящим потоком, известную как Solar Tower Buronga, около Буронги, Новый Южный Уэльс . [38] Компания не завершила проект. У них есть планы построить подобную установку в Аризоне, [39] и совсем недавно (декабрь 2013 года) в Техасе, [40] но нет никаких признаков «прорыва» ни в одном из предложений Enviromission.
Вид с башни на крышу с почерневшей землей под коллектором. Видны различные испытательные материалы для покрытия навеса и 12 больших полей не почерневшей земли для сельскохозяйственной испытательной зоны.
Исходя из необходимости разработки долгосрочных энергетических стратегий, Министерство науки и технологий Ботсваны спроектировало и построило небольшую исследовательскую башню. Этот эксперимент проводился с 7 октября по 22 ноября 2005 года. Она имела внутренний диаметр 2 метра (6,6 фута) и высоту 22 метра (72 фута), была изготовлена из армированного стекловолокном полиэстера, площадью около 160 квадратных метров (1700 квадратных футов). Крыша была сделана из прозрачного стекла толщиной 5 мм, поддерживаемого стальным каркасом. [42] [ ненадежный источник? ]
В середине 2008 года правительство Намибии одобрило предложение о строительстве солнечной трубы мощностью 400 МВт под названием «Greentower». Планируется, что башня будет высотой 1,5 километра (4900 футов) и диаметром 280 метров (920 футов), а основание будет состоять из теплицы площадью 37 квадратных километров (14 квадратных миль), в которой можно будет выращивать товарные культуры. [43]
Модель солнечной восходящей башни была построена в Турции в качестве проекта гражданского строительства. [44] Функциональность и результаты неясны. [45] [46]
Вторая солнечная башня с восходящим потоком, использующая транспирируемый коллектор , работает в Университете Тракии в Эдирне, Турция, и используется для тестирования различных инноваций в конструкциях SUT, включая возможность рекуперации тепла от фотоэлектрических (PV) батарей. [ необходима ссылка ]
Солнечные башни могут включать фотоэлектрические (PV) модули на транспарентных коллекторах для дополнительной выработки энергии в дневное время, а тепло от фотоэлектрической батареи используется солнечной башней.
Демонстрационный проект SUT, сделанный учеником начальной школы для школьной научной ярмарки, был построен и изучен в 2012 году в пригороде Коннектикута. [47] [48] С 7-метровой трубой и 100-метровым коллектором, это генерировало в среднем 6,34 мВт в день от компьютерного вентилятора в качестве турбины. Инсоляция и ветер были основными факторами дисперсии (диапазон от 0,12 до 21,78 мВт) в выходных данных.
В Сиане , центральный Китай, 60-метровая городская труба с окружающим ее коллектором значительно снизила загрязнение городского воздуха. Этот демонстрационный проект был возглавлен Цао Цзюнь Цзи, химиком из Ключевой лаборатории аэрозольной химии и физики Китайской академии наук. [49] Эта работа с тех пор была опубликована на, с данными о производительности и моделированием. [50] [51]
Эффективность
Традиционная солнечная башня с восходящим потоком имеет коэффициент преобразования энергии значительно ниже, чем многие другие конструкции в (высокотемпературной) группе солнечных тепловых коллекторов. Низкий коэффициент преобразования в некоторой степени компенсируется более низкой стоимостью квадратного метра сбора солнечной энергии. [25] [52] [53]
Расчеты модели показывают, что для установки мощностью 100 МВт потребуется башня высотой 1000 м2 и теплица площадью 20 квадратных километров (7,7 квадратных миль). Для башни мощностью 200 МВт такой же высоты потребуется коллектор диаметром 7 километров (общая площадь около 38 км2 ( 15 квадратных миль)). [10] Одна электростанция мощностью 200 МВт обеспечит достаточно электроэнергии для примерно 200 000 типичных домохозяйств и сократит выбросы парниковых газов в окружающую среду на более чем 900 000 тонн в год. Ожидается, что застекленная площадь коллектора будет извлекать около 0,5 процента, или 5 Вт/м2 от 1 кВт/м2 , солнечной энергии, которая на нее падает. Если вместо застекленного коллектора использовать транспирируемый солнечный коллектор, эффективность удваивается.
Дополнительные улучшения эффективности возможны за счет модификации конструкции турбины и дымохода для увеличения скорости воздуха с использованием конфигурации Вентури. Концентрационные тепловые (CSP) или фотоэлектрические (CPV) солнечные электростанции имеют эффективность от 20% до 31,25% ( тарелка Стирлинга ). Общая эффективность CSP/CPV снижается, поскольку коллекторы не покрывают всю площадь. Без дополнительных испытаний точность этих расчетов неопределенна. [54] Большинство прогнозов эффективности, затрат и выработки рассчитываются теоретически, а не эмпирически выводятся из демонстраций, и рассматриваются в сравнении с другими технологиями коллекторов или преобразования солнечного тепла. [55]
Инновационная концепция рекомбинации сухой градирни тепловой электростанции с солнечной трубой была впервые представлена Зандианом и Эшджаи [56] в 2013 году для повышения эффективности солнечных восходящих башен. Было показано, что эта гибридная система градирни-солнечной трубы (HCTSC) способна производить более чем десятикратное увеличение выходной мощности по сравнению с обычными солнечными электростанциями с дымоходами, такими как Мансанарес, Сьюдад-Реаль , с аналогичными геометрическими размерами. Кроме того, было показано, что с увеличением диаметра дымохода выработка электроэнергии может достигать выходной мощности в МВт без необходимости строительства огромных индивидуальных солнечных панелей дымохода. Результаты показали максимальную выходную мощность 3 МВт от системы HCTSC, что привело к увеличению тепловой эффективности на 0,37% типичной 250-мегаваттной электростанции на ископаемом топливе с диаметром дымохода всего 50 метров (160 футов). Новая гибридная конструкция снова сделала солнечную башню с восходящим потоком воздуха осуществимой и доказала ее экономичность, сэкономив много времени и средств на строительство. Эта концепция также возвращает тепло радиаторов, которое выбрасывается в атмосферу без эффективного использования, и предотвращает образование избыточных парниковых газов.
Производительность башни с восходящим потоком может быть ухудшена такими факторами, как атмосферные ветры, [57] [58] сопротивлением, вызванным распорками, используемыми для поддержки дымохода, [59] и отражением от верхней части навеса теплицы. Однако восходящий поток может быть усилен боковым ветром на верхнем уровне – создание вихря низкого давления через верхнюю часть дымохода увеличит восходящий поток. [60]
Похожие идеи и адаптации
Восходящий поток
Предложение атмосферного вихря [61] заменяет физическую дымовую трубу контролируемым или «закрепленным» циклоническим восходящим вихрем. В зависимости от градиента столба температуры и давления или плавучести и устойчивости вихря может быть достигнут очень большой восходящий поток. В качестве альтернативы солнечному коллектору промышленные и городские отходы тепла могут использоваться для инициирования и поддержания восходящего потока в вихре.
Телескопическая или выдвижная конструкция может опустить очень высокую дымовую трубу для обслуживания или предотвращения повреждений от шторма. Также была предложена подвеска дымовой трубы на воздушном шаре.
Разновидность технологии солнечного котла , размещенная непосредственно над турбиной у основания башни, может увеличить восходящую тягу. [ необходима цитата ]
Moreno (2006) предположил, что дымоход можно экономично разместить на холме или склоне горы. [22] Klinkman (2014) подробно остановился на строительстве диагональных дымоходов. [62] Конструкция, столь же простая, как высокий кольцевой туннель, но гораздо более длинная и на склоне, может постоянно генерировать поток воздуха для производства электроэнергии. Изменение разницы высот дымохода с 200 м (эксперимент Мансанарес) до 2000 м (например, пик Чарльстон в Неваде имеет подъем более 2500 м) переведет в десять раз больше захваченного солнечного тепла в электроэнергию. Увеличение разницы температур между воздухом дымохода и наружным воздухом в десять раз увеличивает ту же мощность дымохода еще в десять раз, предполагая, что стены дымохода спроектированы так, чтобы принимать дополнительное тепло. Концентрация солнечного тепла часто осуществляется с помощью отражения.
Надувная солнечная электростанция с дымоходом была оценена аналитически и смоделирована с помощью моделирования вычислительной гидродинамики (CFD). Эта идея была зарегистрирована в качестве патента, включая оптимальную форму коллектора и аналитический профиль для самостоятельных надувных башен. [63] Моделирование CFD было оценено путем проверки, валидации и количественной оценки неопределенности (VVUQ) компьютерных симуляций по стандартам Американского общества инженеров-механиков 2009 года. [64] [65]
Airtower — это предложение архитектора Джулиана Брайнерсдорфера, позволяющее лучше использовать высокие первоначальные капитальные затраты на строительство очень высокой конструкции, включив ее в ядро высотного здания. Близость производителя и потребителя также может снизить потери при передаче. [66] >
Коллекционер
Тепловой сток соленой воды в коллекторе может «сгладить» суточные колебания выходной энергии, в то время как увлажнение воздушного потока в коллекторе и конденсация в восходящем потоке могут увеличить поток энергии системы. [9] [10]
Как и в случае с другими солнечными технологиями, требуется некоторый механизм для смешивания его переменной выходной мощности с другими источниками энергии. Тепло может храниться в теплопоглощающем материале или в соленых прудах. Электричество может накапливаться в батареях или других технологиях. [67]
Недавним нововведением стало использование транспирируемых коллекторов вместо традиционных стеклянных покрытий. [68] Эффективность транспирируемых коллекторов составляет от 60% до 80%, что в три раза превышает эффективность 25%, измеренную у тепличных коллекторов. [69] Большое поле солнечного коллектора теперь можно уменьшить вдвое или даже меньше, что делает солнечные восходящие башни намного более экономичными. Был выдан патент на систему солнечной башни с использованием транспирируемых коллекторов. [70]
Генератор
Если восходящий поток воздуха в дымоходе представляет собой ионизированный вихрь, то электромагнитное поле можно использовать для получения электроэнергии, используя воздушный поток и дымоход в качестве генератора. [ необходима цитата ]
Приложения
Выброс влажного приземного воздуха из атмосферного вихря или солнечной трубы на высоте может привести к образованию облаков или осадков, что может изменить местную гидрологию. [71] [72] Некоторые из этих идей возникли в работе Невядомского и Хамана , которые изучали динамику градирен. [73] Локальная депустынизация или облесение могут быть достигнуты, если региональный водный цикл будет установлен и поддерживаться в засушливой местности.
Солнечный циклонный дистиллятор [74] может извлекать атмосферную воду путем конденсации в восходящем потоке дымохода. Этот солнечный циклонный дистиллятор воды в восходящем потоке над прудом солнечного коллектора может адаптировать систему солнечный коллектор-дымоход для крупномасштабного опреснения собранного рассола, солоноватой или сточной воды, собранной в основании коллектора. [75]
Оснащенный вихревым дымоходным скруббером, восходящий поток может быть очищен от твердых частиц загрязнения воздуха. Экспериментальная демонстрационная башня очищает воздух в китайском городе с небольшим внешним энергозатратом. [76] [77] [49]
В качестве альтернативы очистке, твердые частицы загрязнения воздуха, попавшие в восходящий поток воздуха и выброшенные наружу, могут служить стимулом зарождения осадков [78] либо в дымоходе, либо на высоте выброса в виде семян облаков .
Удаление городских загрязнений воздуха, поднятых и рассеянных на высоте, может отражать инсоляцию, уменьшая солнечное нагревание на уровне земли. [79] [ циклическая ссылка ]
Производство энергии, опреснение воды [75] или простое извлечение атмосферной воды можно использовать для поддержки связывания углерода или производства продовольствия в местном сельском хозяйстве [80] , а также для интенсивной аквакультуры и садоводства под солнечным коллектором в качестве теплицы.
Подвешенная на воздушном шаре легкая раздвижная труба, закрепленная на городском тросе, поднимающаяся с низкого уровня теплого воздуха на большую высоту, может удалять низколежащие загрязнения воздуха без необходимости в широком коллекторе у основания, при условии достаточной высоты выброса. Это может улучшить качество воздуха в сильно загрязненных мегаполисах без бремени и затрат на крупное стационарное строительство.
Капитализация
Солнечная электростанция, работающая на восходящем потоке энергии, потребует больших первоначальных капиталовложений, но будет иметь относительно низкие эксплуатационные расходы. [10]
Капитальные затраты будут примерно такими же, как у атомных электростанций следующего поколения, таких как AP-1000, примерно $5 за ватт мощности. Как и в случае с другими возобновляемыми источниками энергии, башням не нужно топливо. Общие затраты в значительной степени определяются процентными ставками и годами эксплуатации, варьируясь от 5 евроцентов за кВт·ч при 4% и 20 лет до 15 евроцентов за кВт·ч при 12% и 40 лет. [81]
Оценки общих затрат варьируются от 7 (для 200-мегаваттной электростанции) и 21 (для 5-мегаваттной электростанции) евроцентов за кВт·ч до 25–35 центов за кВт·ч. [82] Нормированная стоимость энергии (LCOE) составляет приблизительно 3 евроцента за кВт·ч для 100-мегаваттной ветровой или газовой электростанции. [83] Фактические данные по электростанции коммунального масштаба отсутствуют. [84]
^ abc Grose, Thomas K. (17 апреля 2014 г.). «Солнечные дымоходы могут преобразовывать горячий воздух в энергию, но является ли финансирование миражом?». National Geographic Society . Архивировано из оригинала 2 мая 2021 г.
^ Arzpeyma, Mazdak; Mekhilef, Saad; Newaz, Kazi Md. Salim; Horan, Ben; Seyedmahmoudian, Mehdi; Akram, Naveed; Stojcevski, Alex (июль 2020 г.). «Солнечная электростанция с дымоходом и ее корреляция с эффектом окружающего ветра». Журнал термического анализа и калориметрии . 141 (2): 649–668. doi :10.1007/s10973-019-09065-z.
^ Чжоу, Синьпин; Сюй, Янъян (2016). «Выработка электроэнергии на восходящей солнечной башне». Солнечная энергия . 128 : 95–125. Bibcode : 2016SoEn..128...95Z. doi : 10.1016/j.solener.2014.06.029.
^ Uyar, Tanay Sıdkı, ред. (2020). Ускорение перехода к эре 100% возобновляемой энергии . Конспект лекций по энергетике. Том 74. doi :10.1007/978-3-030-40738-4. ISBN978-3-030-40737-7.[ нужна страница ]
^ Ахмед, Омер К.; Альгбури, Самир; Али, Заид Х.; Ахмед, Амер К.; Шубат, Хавазен Н. (ноябрь 2022 г.). «Гибридные солнечные дымоходы: всесторонний обзор». Energy Reports . 8 : 438–460. doi : 10.1016/j.egyr.2021.12.007 .
^ Абдельсалам, Эмад; Альмомани, Фарес; Ибрагим, Шадва (июнь 2024 г.). «Инновационная конструкция солнечной системы с двойной технологией для производства электроэнергии». Energy Reports . 11 : 153–163. Bibcode : 2024EnRep..11..153A. doi : 10.1016/j.egyr.2023.11.027 .
^ Мирзамохаммад, Амин; Эфтехари Язди, Мохаммад; Лавасани, Араш Мирабдолах (11 июля 2023 г.). «Улучшение комбинированной солнечной электростанции с дымоходом и газовой электростанцией». Scientific Reports . 13 (1): 11220. Bibcode :2023NatSR..1311220M. doi :10.1038/s41598-023-38464-4. PMC 10336099 . PMID 37433847.
^ Мартин Кальчмитт ; Вольфганг Штрайхер; Андреас Визе, ред. (2007). Технологии возобновляемых источников энергии, экономика и окружающая среда . Берлин: Шпрингер. п. 223. ИСБН978-3-540-70949-7.
^ ab "Башня солнечного пруда за 5 евроцентов/кВт·ч". GreenIdeaLive . Получено 11 сентября 2011 г.
^ abcde Шлайх, Йорг; Бергерманн, Рудольф; Шиль, Вольфганг; Вайнребе, Герхард (2005). «Проектирование коммерческих солнечных башенных систем с восходящим потоком воздуха — использование конвективных потоков, вызванных солнцем, для выработки электроэнергии». Журнал по инжинирингу солнечной энергетики . 127 : 117–24. doi :10.1115/1.1823493.
^ Ниманн, Х.-Дж.; Лупи, Ф.; Хёффер, Р.; Хуберт, В.; Борри, К. (июль 2009 г.). Солнечная электростанция с восходящим потоком воздуха: проектирование и оптимизация башни для ветровых эффектов (PDF) . 5-я европейская и африканская конференция по ветроэнергетике. Флоренция, Италия: Firenze University Press. doi : 10.1400/116481.
^ Оньянго, Ф.; Очиенг, Р. (2006). «Потенциал солнечной дымовой трубы для применения в сельских районах развивающихся стран». Fuel . 85 (17–18): 2561–6. Bibcode :2006Fuel...85.2561O. doi :10.1016/j.fuel.2006.04.029.
^ Дай, YJ; Хуан, HB; Ван, RZ (2003). «Исследование случая солнечных электростанций с дымоходами в северо-западных регионах Китая». Возобновляемая энергия . 28 (8): 1295–304. Bibcode : 2003REne...28.1295D. doi : 10.1016/S0960-1481(02)00227-6. INIST 14497497.
^ Bilgen, E.; Rheault, J. (2005). «Солнечные электростанции с дымоходами для высоких широт». Solar Energy . 79 (5): 449–58. Bibcode : 2005SoEn...79..449B. doi : 10.1016/j.solener.2005.01.003. INIST 17275884.
^ GB 189608711, Беннетт, Альфред Рослинг, «Усовершенствованный двигатель с дифференциальной температурой, адаптированный для научных применений, для философских игрушек, а также для рекламы и других целей», опубликовано 24 апреля 1897 г.
^ Лоренцо, Э. «Las chimeneas Solares: De una propuesta española en 1903 a la Central de Manzanares» (PDF) (на испанском языке). De Los Archivos Históricos De La Energía Solar. Архивировано из оригинала (PDF) 06 февраля 2020 г.
^ Гюнтер, Ханнс (1931). In hundert Jahren — Die künftige Energieversorgung der Welt . Штутгарт: Космос, Общество природы.
↑ AU 499934, Люсье, Р., «Устройство для преобразования солнечной энергии в электрическую», опубликовано 18 августа 1977 г.
^ CA 1023564, Люсьер, Роберт Э., «Использование солнечной энергии», опубликовано 1978-01-03
^ IL 50721, Люсье, Р., «Система и устройство для преобразования солнечного тепла в электрическую энергию», опубликовано 30 декабря 1979 г.
^ US 4275309, Люсьер, Роберт Э., «Система преобразования солнечного тепла в электрическую энергию», опубликовано 23 июня 1981 г.
^ ab US 7026723, Moreno, Mauricio Rodolfo, «Фильтрующая труба для очистки воздуха от загрязнений в городе и выработки электроэнергии», опубликовано 2006-04-11, передано Handels und Finanz AG
↑ FR 1439849, Назаре, Эдгард, «Générateur de Cyclones artificiels», опубликовано 27 мая 1966 г.
^ "Пилотная установка солнечной восходящей башни Мансанарес". Schlaich Bergermann Partner .
^ ab Mills, D. (2004). «Достижения в технологии солнечного теплового электричества». Солнечная энергия . 76 (1–3): 19–31. Bibcode : 2004SoEn...76...19M. doi : 10.1016/S0038-092X(03)00102-6. INIST 15396794.
^ Хааф, В.; Фридрих, К.; Майр, Г.; Шлайх, Дж. (2007). «Солнечные дымоходы, часть I: принцип и конструкция пилотной установки в Мансанаресе». Международный журнал солнечной энергетики . 2 (1): 3–20. Bibcode : 1983IJSE....2....3H. doi : 10.1080/01425918308909911.
^ Хааф, В. (2007). «Солнечные дымоходы, часть II: предварительные результаты испытаний на пилотной установке в Мансанаресе». Международный журнал солнечной энергетики . 2 (2): 141–61. Bibcode : 1984IJSE....2..141H. doi : 10.1080/01425918408909921.
^ Schlaich J, Schiel W (2001), "Solar Chimneys", в RA Meyers (ред.), Encyclopedia of Physical Science and Technology, 3-е издание , Academic Press, Лондон. ISBN 0-12-227410-5 "download" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2007-06-15. (180 КБ)
^ "Первая китайская солнечная электростанция с дымоходом начинает работу в пустыне". Gov.cn. 2010-12-28. Архивировано из оригинала 2012-01-06 . Получено 2011-09-11 .
^ www.margotweb.net (2010-09-30). "НОВОСТИ о солнечных электростанциях с дымоходами". Solar-chimney.biz. Архивировано из оригинала 2012-09-10 . Получено 2011-09-11 .
^ "Xianha: первая в Китае солнечная электростанция с дымоходом начинает работу в пустыне". News.xinhuanet.com. 2010-12-27. Архивировано из оригинала 2012-07-30 . Получено 2011-09-11 .
^ Муньос-Лакуна, СП (13 февраля 2006 г.). «Сьюдад-Реаль — это солнечная башня, которая дополняет Торрес-Гемелас». lasprovincias.es (на испанском языке) . Проверено 26 марта 2007 г.
^ "Сьюдад-Реаль Торре Солар, Сьюдад-Реаль - SkyscraperPage.com" . SkyscraperPage.com . 2007 . Проверено 27 июля 2014 г.
^ Plaza, Julio (28 февраля 2006 г.). "La Torre Solar". HispaLibertas (на испанском языке). Архивировано из оригинала 27 апреля 2007 г. Получено 26 марта 2007 г.
^ "Torre Solar de 750 metros en Ciudad Real". Urbanity.es (на испанском языке). 13 февраля 2006 г. Архивировано из оригинала 27 апреля 2007 г. Получено 27 марта 2007 г.
^ "Belmont Transmitter". ATV (Антенны и телевидение) . Получено 26 марта 2007 г.
^ Дэйви, Р. (6 августа 2001 г.). «Запуск новых технологий зеленой энергии». Австралийская фондовая биржа. Архивировано из оригинала 26 сентября 2007 г. Получено 31 марта 2007 г.
↑ Вуди, Тодд (2 октября 2006 г.). «Башня власти». CNN . Получено 9 марта 2007 г.
^ "ENVIROMISSION Operational Overview". EnviroMission Limited. 1 июля – 31 декабря 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 31 марта 2012 г. Получено 2012-03-30 .
^ «EnviroMission Limited».
↑ Эванс, Ник (31 декабря 2011 г.). «Невероятное возвращение Далласа Демпстера». The Sunday Times .
^ Ketlogetswe, Clever; Fiszdon, Jerzy K.; Seabe, Omphemetse O. (2008). «ОТЗЫВ: Проект генерации солнечной энергии на основе дымохода — случай для Ботсваны». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 12 (7): 2005–12. Bibcode : 2008RSERv..12.2005K. doi : 10.1016/j.rser.2007.03.009 .(Отозвано, см. doi :10.1016/j.rser.2012.09.001, Retraction Watch . Если это преднамеренная ссылка на отозванную статью, замените ее на . ){{retracted|...}}{{retracted|...|intentional=yes}}
^ Cloete, R (25 июля 2008 г.). «Солнечная башня проливает свет на малоиспользуемые технологии». Engineering News Online . Получено 17 октября 2008 г.
↑ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine: "solar chimney www.unienerji.com". YouTube. 2010-08-21 . Получено 2011-09-11 .
^ "Гюнеш Сантрали | Гюнеш Пили". Unienerji.com . Проверено 11 сентября 2011 г.
^ Коюн А; Учгюль İ; Акар М; Шенол Р. (2007). «Güneş Bacası Sisteminin Termal Özet Dizaynı». Тесиат Мюхендислиги Дергиси . 98 : 45–50. Архивировано из оригинала 15 апреля 2010 г.
^ "Студент из Сент-Роуз создает солнечную восходящую башню | The Newtown Bee". Архивировано из оригинала 3 декабря 2013 г.
^ Херрик, Грейс (2013-02-20). "| Модель солнечной электростанции с восходящим потоком воздуха". WTNH.com. Архивировано из оригинала 2018-03-06 . Получено 2018-03-05 .
^ ab Cyranoski, David (2018-03-06). «Китай испытывает гигантский воздухоочиститель для борьбы со смогом». Nature . 555 (7695): 152–153. Bibcode :2018Natur.555..152C. doi : 10.1038/d41586-018-02704-9 . PMID 29517032.
^ Цао, Цинфэн; Куэн, Томас Х.; Шэнь, Лиан; Чэнь, Шэн-Чиэ; Чжан, Ниннин; Хуан, Юй; Цао, Джунджи; Пуй, Дэвид YH (2018). «Городской SALSCS, часть I: экспериментальная оценка и численное моделирование демонстрационной установки». Исследования аэрозолей и качества воздуха . 18 (11): 2865–2878. doi :10.4209/aaqr.2018.06.0238.
^ Цао, Цинфэн; Хуан, Минхуа; Куэн, Томас Х.; Шэнь, Лянь; Тао, Вэнь-Куан; Цао, Цзюньцзи; Пуй, Дэвид ЙХ (2018). «Городская система SALSCS, часть II: параметрическое исследование производительности системы». Исследования аэрозолей и качества воздуха . 18 (11): 2879–2894. doi :10.4209/aaqr.2018.06.0239.
^ "3. Солнечные энергетические системы" (PDF) .(1,24 МБ) Отчет о состоянии электростанций с солнечными желобами (1996)
^ Триб, Франц; Лангниβ, Оле; Клайβ, Хельмут (1997). «Производство солнечной электроэнергии — сравнительный обзор технологий, затрат и воздействия на окружающую среду». Солнечная энергия . 59 (1–3): 89–99. Bibcode : 1997SoEn...59...89T. doi : 10.1016/S0038-092X(97)80946-2.
^ Pretorius, JP; Kröger, DG (2006). «Критическая оценка производительности солнечной дымовой электростанции». Solar Energy . 80 (5): 535–44. Bibcode : 2006SoEn...80..535P. doi : 10.1016/j.solener.2005.04.001 . INIST 17773321.
^ Нортон, Брайан (2014). Использование солнечного тепла . Конспект лекций по энергетике. Том 18. doi :10.1007/978-94-007-7275-5. ISBN978-94-007-7274-8.[ нужна страница ]
^ Zandian, A; Ashjaee, M (2013). «Повышение термической эффективности парового цикла Ренкина за счет инновационной конструкции гибридной градирни и концепции солнечной дымовой трубы». Возобновляемая энергия . 51 : 465–473. Bibcode : 2013REne...51..465Z. doi : 10.1016/j.renene.2012.09.051.
^ Сераг-Элдин, МА (2004). «Вычисление потока в солнечной дымовой трубе, подверженной атмосферным ветрам». Том 2, части a и B. стр. 1153–62. doi :10.1115/HT-FED2004-56651. ISBN978-0-7918-4691-9.
^ Эль-Харун, АА (2002). «Влияние скорости ветра на вершине башни на производительность и энергию, вырабатываемую _термосифонной солнечной турбиной». Международный журнал солнечной энергетики . 22 (1): 9–18. Bibcode : 2002IJSE...22....9E. doi : 10.1080/01425910212851. S2CID 108960377.
^ фон Бэкстрём, Теодор В. (2003). «Расчет давления и плотности в дымоходах солнечных электростанций». Журнал солнечной энергетики . 125 (1): 127–9. doi :10.1115/1.1530198.
^ Ватанабэ, Коити; Фукутоми, Шо; Ойя, Юдзи; Учида, Таканори (11 марта 2020 г.). «Игнорируемый ветер генерирует больше электроэнергии: от солнечной восходящей башни к ветровой солнечной башне». Международный журнал фотоэнергетики . 2020 : 1–9. doi : 10.1155/2020/4065359 . hdl : 2324/3000484 .
^ US 8823197, Клинкман, Пол, «Диагональная солнечная труба», опубликовано 2014-09-02
^ Путкарадзе, Вахтанг; Воробьев, Питер; Маммоли, Андреа; Фати, Нима (2013). «Надувные отдельно стоящие гибкие солнечные башни». Солнечная энергия . 98 : 85–98. Bibcode : 2013SoEn...98...85P. doi : 10.1016/j.solener.2013.07.010.
^ Фатхи, Нима, Питер Воробьев и Сейед Собхан Алеясин. «Упражнение по проверке и валидации для солнечной электростанции башенного типа». В симпозиуме по проверке и валидации ASME . 2014.
^ Воробьев, Питер В. и др. «Надувная, отдельно стоящая солнечная башня с восходящим потоком воздуха, оптимальной геометрией и активным управлением». Патент США № 10 006 443. 26 июня 2018 г.
^ Шельнхубер, Ганс Иоахим. «Возвращение к природе». Фаз.нет . Проверено 3 мая 2011 г.
^ "Интеграция ветроэнергетики в энергосистему". Европейская ассоциация ветроэнергетики — EWEA. 2005–2007. Архивировано из оригинала 25 июня 2007 г. Получено 29 мая 2007 г.
^ Эринер, Доган; Холлик, Джон; Куску, Хилми (2017). «Тепловые характеристики транспирируемой солнечной коллекторной башни с восходящим потоком воздуха». Преобразование энергии и управление . 142 : 286–95. Bibcode : 2017ECM...142..286E. doi : 10.1016/j.enconman.2017.03.052.
^ US 9097241, Холлик, Джон К. и Эринер, Доган, «Transpired solar collector chimney tower», опубликовано 04.08.2015, передано Hollick SOlar Systems Ltd.
^ Чжоу, Синьпин; Ян, Цзякуань; Очиенг, Реккаб М.; Ли, Сянмэй; Сяо, Бо (2009). «Численное исследование струи от солнечной дымовой трубы, генерирующей электроэнергию, в поперечном атмосферном потоке». Atmospheric Research . 91 (1): 26–35. Bibcode : 2009AtmRe..91...26Z. doi : 10.1016/j.atmosres.2008.05.003.
^ Ванрекен, Тимоти М.; Ненес, Атанасиос (2009). «Облакообразование в шлейфах установок солнечной генерации: модельное исследование». Журнал солнечной энергетики . 131 : 011009. CiteSeerX 10.1.1.172.2449 . doi :10.1115/1.3028041.
^ Невядомский, Михал; Хаман, Кшиштоф Э. (1984). «Усиление осадков путем вымывания струй градирни: численный эксперимент». Atmospheric Environment . 18 (11): 2483–9. Bibcode : 1984AtmEn..18.2483N. doi : 10.1016/0004-6981(84)90019-2.
^ Кашива, BA; Кашива, Corey B. (февраль 2008 г.). «Солнечный циклон: солнечная труба для сбора атмосферной воды». Energy . 33 (2): 331–339. Bibcode :2008Ene....33..331K. doi :10.1016/j.energy.2007.06.003.
^ ab Zhou, Xinping; Xiao, Bo; Liu, Wanchao; Guo, Xianjun; Yang, Jiakuan; Fan, Jian (2010). «Сравнение классической солнечной дымовой энергетической системы и комбинированной солнечной дымовой системы для выработки электроэнергии и опреснения морской воды». Опреснение . 250 (1): 249–56. Bibcode :2010Desal.250..249Z. doi :10.1016/j.desal.2009.03.007.
^ Чен, Стивен (16 января 2018 г.). «Китай строит «самый большой в мире очиститель воздуха» (и, похоже, он работает)». South China Morning Post . Получено 22 января 2018 г.
^ "Китай испытывает гигантскую дымовую трубу для борьбы с загрязнением воздуха". Цифровой журнал . 2018-03-07.
^ ^ Заславский, Дэн (2006). "Энергетические башни". PhysicaPlus (7). Архивировано из оригинала 14 августа 2006 года . Получено 30 марта 2007 года .
^ Нормированные затраты на производство электроэнергии по технологиям. Архивировано 08.05.2008 в Wayback Machine Калифорнийской энергетической комиссии, 2003 г.
^ Groenendaal, BJ (июль 2002 г.). "Solar Thermal Power Technologies" (PDF) . Монография в рамках проекта VLEEM . Центр энергетических исследований Нидерландов. Архивировано из оригинала (PDF) 2018-03-04 . Получено 30 марта 2007 г.
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме « Башни с солнечным восходящим потоком» .
