프레넬 반사경을 이용한 태양광 에너지

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • 프레넬 반사경은 태양 에너지를 고정식 집열관에 집중시켜 증기와 전기를 생산하는 데 사용된다.
  • 벨기에인들이 성공적으로 시험한 이 시스템은 두바이처럼 일사량이 높은 지역에 설치되어 농작물 재배나 담수화와 결합될 수 있다.
  • 솔라문도의 태양열 집열기는 일조량이 풍부한 국가에서 석유보다 더 경제적이 되어 청정하고 무한한 전력을 제공할 수 있을 것이다.

프레넬 거울을 이용한 태양광 에너지

프레넬 거울과 태양광 에너지 활용.

2005년 8월 23일

나만 이런 생각을 한 것은 아니다. 이를 증명하는 기사를 참고하라: http://www.klimaschutz.com/synth/sfc021001.htm

독자 로레 에마뉘엘 뮐러(Laure Emmanuelle Muller) 님이 이 기사를 번역해 주셨다. 감사의 말씀을 전한다.

읽기 전에 요약합니다.

벨기에인들은 열 수집관이 고정되어 있고, 그 안에서 증기가 직접 생성되며, 지면에 설치된 길고 긴 띠 모양의 거울들을 기계적으로 방향을 조절하여 태양 복사열을 집중시키는 방식을 채택했다.

solarmondo efficiency

'솔라문도(Solarmondo)' 시스템. 길이 1000m의 회전식 평면 거울. 고정식 열 수집관. 하부에는 작물 재배.

이 도식에서 볼 수 있듯이, 반사 띠인 길이 1000m의 거울들이 프레임에 고정되어 있다. 이 프레임 아래에서는 일사량이 매우 많은 지역에서 작물 재배가 가능하며, 수집된 에너지의 일부는 ... 해수를 담수화하는 데 사용될 수 있다. 이러한 시스템은 해안이 결국 별다른 가치가 없고, 매우 평평하며 역시 별다른 가치가 없는 거대한 사막과 인접한 아랍 에미리트 연합(UAE) 두바이 지역에 설치될 수 있을 것이다. 이러한 시설은 *생태 사막(bio-déserts)*을 형성하며, 현재 에미르들이 개발하고 있는 호화 관광에 대한 꿈과 양립 불가능하지 않을 것이다. 하지만, 당연히 그것은 ... 다른 문제다.

한 가지 변형은 회전식 암에 의해 지지되는 이동식 수집관을 사용하는 것이다. 이 암에는 무한 나사(worm gear)가 고정되어 있으며, 거울은 고정된다. 이 경우 나는 강한 바람에 더 잘 견딜 수 있을 것이라고 생각한다(수집관을 하우징 안으로 접어 넣을 수 있기 때문이다). 또한 와이퍼를 사용하여 청소하기도 더 쉽다. 이러한 유형의 거울은 모듈 단위로 운반되어 전 세계적으로 표준화하기에도 더 적합할 것이다.

solaire Fresnel JPP

고정식 거울과 이동식 초점 감지 튜브를 갖춘 태양열 수집기.

두 가지 방식 모두 시험해 볼 가치가 있다. 벨기에인들은 이미 자신들의 시스템을 성공적으로 테스트했다. 착오가 없다면 프랑스에서는 이 분야에 대해 아무것도 없다.



http://www.solarmundo-power.com



솔라문도 프레넬 경량 수집기(SFC)는

태양 에너지를 석유보다 저렴하게 만들 수 있다

기후 보호를 위한 솔라문도 신규 수집기의 잠재력 평가

크리스토프 발스(Christoph Bals, Germanwatch, bals@germanwatch.org) 및

게르하르트 크니즈(Dr. rer. national. Gerhard Knies, 함부르크 기후보호기금, knies.gerhard@t-online.de)

사막에 설치된 솔라문도 유닛의 예술적 조감도

솔라문도 프레넬 경량 수집기(SFC)에 대한 면밀한 검토 후, 두 저자는 다음과 같은 평가를 내렸다: 이 최신 개발 덕분에 일조량이 충분한 국가에서는 추가적인 기술적 돌파구 없이도 수년 내에 태양 에너지가 석유보다 저렴해질 수 있다. SFC가 예상대로 작동한다면, 이는 전 지구적 기후 보호와 전 세계적으로 깨끗하고 무한한 전력 공급을 위한 엄청난 잠재력을 제공할 것이다. - 본(Bonn) 및 함부르크(Hamburg), 2001년 10월.

  1. SFC 발전소의 성능

  2. 석유보다 저렴한 청정 전력:

일사량이 좋은 지역에서 솔라문도 수집기()는 배럴당 20달러 이상의 석유 가격으로 석유보다 저렴하게 증기를 생산할 수 있다. 이는 태양광 발전소가 석유 화력 발전소보다 낮은 비용으로 전력을 생산할 수 있음을 의미한다.

담수화와 결합

어떤 화력 발전소든 마찬가지인 냉각 용량은 해수 또는 기수(brackish water)의 담수화에 사용될 수 있다. 400MW 태양광 발전소는 시간당 1만~2만 입방미터의 전력을 병합 생산(cogenerate)할 수 있다. 이 기술은 이미 확립되어 있다.

부지 내 작물 재배와 결합

SFC의 평면 거울은 지면에서 약 4미터 높이에 위치한다. 그 아래 그늘에서는 빛의 강도와 수분 증발이 감소한다. 예를 들어 토마토를 재배하기에 충분한 빛이 있다.

400MW 공장은 작물 재배를 위해 약 3제곱킬로미터의 그늘을 제공할 것이다. 관개용 물은 담수화 시설에서 공급될 수 있다.

이 적용 사례의 세부 사항, 예를 들어 수확량 및 헥타르당 생산량, 관개에 필요한 물의 양 등은 타당성 조사를 통해 평가되고 시범 프로젝트에서 연구되어야 한다.

통합 태양 에너지 저장을 통한 미래 잠재력

열 저장을 위한 비교적 간단한 적응과 24시간 수요 기반 전력 공급에 대한 유망한 전망이 있다. 이는 일조량이 많은 국가의 에너지 공급과 북부 산업화된 국가로의 수출에 태양 전력이 큰 잠재력을 가짐을 의미한다.

따라서 SFC 기술은 일조량이 많은 국가에서 저비용으로 청정 전력을 제공하여 국내 수요와 수출에 활용하고, 석탄의 불완전 연소나 땔감 벌목과 같은 지역 환경에 대한 위험을 피할 수 있는 흥미로운 가능성을 제공한다. 건설, 유지보수 및 운영 작업의 상당 부분을 현지 노동력으로 수행할 수 있으므로, 개발도상국에서 산업 일자리를 창출할 수 있다.

컴퓨터 애니메이션: 발전소로 증기를 운송하는 라인을 갖춘 4열 SFC 수집기.

  1. 전 지구적 기후 보호를 위한 SFC의 잠재력

SFC 기술은 태양 전력 생산 능력을 크게 확장할 것이다. 이 기술이 완전한 운영 소프트웨어에 의해 검증되면 - 아마도 1~2년 내에 - 인도와 중국을 포함한 일조량이 많은 개발도상국의 향후 예상되는 막대한 수요에 청정 전력을 공급하는 데 기여할 수 있을 것이다. 여기에는 수백 기가와트(GW)의 새로운 용량이 필요하다.

장거리 전력 수송을 위한 고압 직류 송전선(HVDC)의 비교적 낮은 비용과 결합하면, 세계 인구의 약 95%가 저비용 태양 열 전력 생산에 적합하고 수집기 필드를 위한 충분한 공간을 갖춘 사막 지역 근처에 거주한다. 예를 들어, EU 연간 전력 소비량의 20%에 해당하는 연간 500TWh의 전력을 생산하려면 약 45 x 45km 크기의 수집기 필드와 사하라 사막과 같은 일조량이 필요하다. 모로코는 좋은 일조량과 유럽 전력망으로의 쉬운 연결이라는 두 가지 조건을 모두 충족한다.

열 저장은 낮과 밤 모두 수요 기반 전력 생산을 가능하게 하므로, 이 미래 적용을 통해 SFC 기술은 전 세계적으로 요구되는 청정 전력으로의 빠른 전환에 크게 기여할 수 있다.

현재의 건설 방식으로도 이 태양 전력은 석유 발전소와 경쟁할 수 있다. 생산 용량의 확장을 통해 개념적 개선과 추가 비용 절감이 기대된다.

전 지구적 기후 보호를 위한 SFC 기술의 예외적인 잠재력 때문에, 이 기술의 개발을 가능한 한 가속화하는 것에 대한 상당한 공공의 이익이 있다. 따라서 우리는 이 기술의 잠재력을 신속하게 검증하기 위한 적절한 지원을 권고한다. 시험이 성공하면, 전 세계 시장 출시의 문이 열릴 것이다.

전 지구적 기후 보호를 위한 진정한 힘은 무제한적인 남북 협력에서 올 수 있다.

  1. SFC - 기술적 장치

태양광은 화력 발전용 증기를 생산하기 위해 포물면 거울로 집중될 수 있다. 프랑스 물리학자 A. J. 프레넬(A. J. Fresnel, 1788-1827)은 곡면 거울을 평평한 거울 띠 세트로 대체하는 간단한 시스템을 발명했다.

이 시스템을 통해 벨기에의 솔라문도 NV(Solarmundo NV)는 부피가 큰 포물면 거울의 오목면을 길쭉한 거울 띠로 구성된 단순한 평면 표면으로 변환했다. 폭 50cm, 길이 최대 약 1000m인 이러한 띠 48개가 한 줄을 이루며, 태양광을 열 수집관 위로 15미터 높이에 설치된 길이 1000m의 열 수집관으로 반사한다. 거울 띠는 태양을 추적하기 위해 종축을 중심으로 기울어질 수 있다. 맑은 날씨에는 집중된 태양광이 열 수집관을 500℃ 이상으로 가열할 수 있다. 이는 4.8MW 출력의 발전기와 결합된 기존 터빈용 증기를 생산하기에 충분하다. 이러한 수집기 요소를 다수 결합하면 용량을 확장할 수 있다 - 수백 MW까지.

여기서는 캘리포니아 모하비 사막에서 10년 동안 매우 안전하게 작동해 온 1세대 포물선형 오목면 수집기에 비해 SFC 설계가 제공하는 개선점을 요약한다.

설계 차이점:

  1. 태양을 추적하기 위해 복잡한 이동식 지지 구조 위에 놓인 전형적인 폭 6m의 대형 포물면 거울은, 회전식 소형 평면 거울 띠의 고정된 수평 줄과 열 수집관 뒤의 소형 2차 집중기로 대체된다.

  2. 태양의 움직임을 따르는 이동식 포물면의 초점은 고정된 초점선으로 대체되며, 각 거울 요소와 2차 집중기는 이 초점선으로 태양광을 반사한다. 이제 열 수집관은 고정된 위치에 있다.

  3. 거울 축과 열 수집관을 위한 지지 구조는 고정되어 있다.

열 수집관의 새로운 표면 코팅 덕분에, 긴 튜브의 고비용 진공 단열은 정상 대기에서의 단순한 열 손실 및 복사 방지 보호재로 대체될 수 있다.

증기는 특수 액체와 열교환기를 통해 증기 보일러로 열 전달된 후 생산되는 것이 아니라, 열 수집관 내에서 직접 생산된다.

집광 효율 및 일중 성능의 차이

포물면 거울 기반 시스템과 프레넬 수집기 기반 시스템의 비교 효율(카이로 위도 기준). 두 시스템의 효율이 매우 유사함을 알 수 있다.

두 장치 모두에서 거울 요소에 의한 수집기 필드의 커버리지가 다르다.

솔라문도 장치에서는 수집기 필드가 거의 완전히 거울로 덮여 있다. 이는 하루 중 극단적인 시간대, 즉 이른 아침과 늦은 오후에 일부 상호 차단을 초래한다. 포물면 장치에서는 북남 방향으로 정렬된 포물면 줄들이 아침과 오후의 차단을 피하기 위해 2줄의 빈 공간으로 분리되어 있으며, 이로 인해 수집기 필드의 1/3에서만 낮은 수확량을 제공하지만 낮 동안에는 더 일정한 수확량을 제공한다.

사용된 거울 표면의 관점에서 보면, 솔라문도 프레넬 수집기의 복사 수집이 더 우수하며, 거울 섹터의 관점에서 보면 포물면 거울의 복사 수집이 더 우수하다.

  1. 비용 절감은 주로 다음을 통해 달성된다:

  2. 특별히 설계된 대형 거울(포물면) 대신 제작이 용이한 소형 평면 거울 다수 사용.

  3. 태양을 추적하기 위해 소형 거울만 회전한다. 지지 축, 프레임 및 열 수집관은 고정된 상태로 유지된다.

  4. 지지 구조 전체를 표준 부품으로 쉽게 제작할 수 있다.

  5. 거울 줄의 영구적인 수평 위치는 풍력을 크게 감소시킨다.

  6. 열 수집관 주변의 진공 단열을 피할 수 있었다.

  7. 열 수집관 내에서의 직접 증기 생산.

  8. 저렴한 현지 노동력을 부품 조립에 광범위하게 활용할 수 있다.

  9. 수집기 필드의 운영 및 유지보수 간소화.

  10. 개발 단계

현재까지 프레넬 거울 띠, 2차 집중기 및 열 수집관은 제작되어 실험실에서 테스트되었으며, 벨기에의 시범 시설에서 조립되었다. 이 시범 시설은 폭 24미터이지만, 4.8MW 표준 모듈에 예상된 1000미터가 아닌 길이 100미터에 불과하다.

이 시범 시설에서 수집기의 기계적 기능이 검증되었다. 또한, 시범 시설에 대한 기대와 일치하게 270℃의 온도에서 증기가 생산되었으며, 최대 온도는 열 수집관의 예비 선택성 코팅에 의해 제한되었다. 새로운 고온용 선택성 코팅은 실험실에서 500℃에서 성공적으로 검토되었다. 이 코팅을 적용한 튜브의 생산이 시작되었다. 이 코팅의 높은 흡수율과 낮은 복사 특성의 장기 안정성, 그리고 증기 생산 과정의 제어는 실제 크기 수집기와 완전한 일사량 하에서 예상 작동 온도인 400℃에서 검증되어야 한다.

열 저장 및 농업 재배를 위한 추가 장치는 현재까지 '종이 위'에만 존재한다.

  1. 다음 단계

  2. 다음 단계는 현실적인 태양 조건과 합리적인 기간(예: 몇 달) 동안 수집기의 작동을 시연하는 것이다. 이를 위해 약 5MW 규모의 최소 한 줄 전체 수집기로 구성된 시범 공장을 건설하여 태양열 증기 생산을 위해 운영해야 한다.

이를 위해서는 800만~1000만 유로의 투자와 일조량이 강하고 노동력이 저렴한 장소의 식별이 필요하다. 모로코 정부는 적절한 부지를 제공하겠다고 제안했다. 일조량이 적고 노동력이 비싼 남유럽에서는 비용이 약 50% 더 높을 것이다.

2002년 초에 건설 작업이 시작되는 것이 바람직하다(! ...).

  1. 건설 작업과 병행하여, 솔라문도 수집기 필드의 농업 옵션에 대한 기술적 잠재력과 시장 조사, 그리고 시연 장치가 이루어져야 한다.

  2. 야간 에너지 저장의 기술적 타당성과 대규모 전력 수출 및 국내 공급을 위한 수요 기반 전력 생산의 중요성을 연구해야 한다.

  3. 시범 공장의 건설 및 운영 경험을 바탕으로, 50MW에서 수백 MW 범위의 상업용 발전소 계획 및 건설을 시작해야 한다.

솔라문도 프레넬 경량 수집기(SFC)는

태양 에너지를 석유보다 저렴하게 만들 수 있다

기후 보호를 위한 솔라문도 신규 수집기의 잠재력 평가

크리스토프 발스(Christoph Bals, Germanwatch, bals@germanwatch.org) 및

게르하르트 크니즈(Dr. rer. national. Gerhard Knies, 함부르크 기후보호기금, knies.gerhard@t-online.de)

사막에 설치된 솔라문도 유닛의 예술적 조감도

솔라문도 프레넬 경량 수집기(SFC)에 대한 면밀한 검토 후, 두 저자는 다음과 같은 평가를 내렸다: 이 최신 개발 덕분에 일조량이 충분한 국가에서는 추가적인 기술적 돌파구 없이도 수년 내에 태양 에너지가 석유보다 저렴해질 수 있다. SFC가 예상대로 작동한다면, 이는 전 지구적 기후 보호와 전 세계적으로 깨끗하고 무한한 전력 공급을 위한 엄청난 잠재력을 제공할 것이다. - 본(Bonn) 및 함부르크(Hamburg), 2001년 10월.

  1. SFC 발전소의 성능

  2. 석유보다 저렴한 청정 전력:

일사량이 좋은 지역에서 솔라문도 수집기()는 배럴당 20달러 이상의 석유 가격으로 석유보다 저렴하게 증기를 생산할 수 있다. 이는 태양광 발전소가 석유 화력 발전소보다 낮은 비용으로 전력을 생산할 수 있음을 의미한다.

담수화와 결합

어떤 화력 발전소든 마찬가지인 냉각 용량은 해수 또는 기수(brackish water)의 담수화에 사용될 수 있다. 400MW 태양광 발전소는 시간당 1만~2만 입방미터의 전력을 병합 생산(cogenerate)할 수 있다. 이 기술은 이미 확립되어 있다.

부지 내 작물 재배와 결합

SFC의 평면 거울은 지면에서 약 4미터 높이에 위치한다. 그 아래 그늘에서는 빛의 강도와 수분 증발이 감소한다. 예를 들어 토마토를 재배하기에 충분한 빛이 있다.

400MW 공장은 작물 재배를 위해 약 3제곱킬로미터의 그늘을 제공할 것이다. 관개용 물은 담수화 시설에서 공급될 수 있다.

이 적용 사례의 세부 사항, 예를 들어 수확량 및 헥타르당 생산량, 관개에 필요한 물의 양 등은 타당성 조사를 통해 평가되고 시범 프로젝트에서 연구되어야 한다.

통합 태양 에너지 저장을 통한 미래 잠재력

열 저장을 위한 비교적 간단한 적응과 24시간 수요 기반 전력 공급에 대한 유망한 전망이 있다. 이는 일조량이 많은 국가의 에너지 공급과 북부 산업화된 국가로의 수출에 태양 전력이 큰 잠재력을 가짐을 의미한다.

따라서 SFC 기술은 일조량이 많은 국가에서 저비용으로 청정 전력을 제공하여 국내 수요와 수출에 활용하고, 석탄의 불완전 연소나 땔감 벌목과 같은 지역 환경에 대한 위험을 피할 수 있는 흥미로운 가능성을 제공한다. 건설, 유지보수 및 운영 작업의 상당 부분을 현지 노동력으로 수행할 수 있으므로, 개발도상국에서 산업 일자리를 창출할 수 있다.

컴퓨터 애니메이션: 발전소로 증기를 운송하는 라인을 갖춘 4열 SFC 수집기.

  1. 전 지구적 기후 보호를 위한 SFC의 잠재력

SFC 기술은 태양 전력 생산 능력을 크게 확장할 것이다. 이 기술이 완전한 운영 소프트웨어에 의해 검증되면 - 아마도 1~2년 내에 - 인도와 중국을 포함한 일조량이 많은 개발도상국의 향후 예상되는 막대한 수요에 청정 전력을 공급하는 데 기여할 수 있을 것이다. 여기에는 수백 기가와트(GW)의 새로운 용량이 필요하다.

장거리 전력 수송을 위한 고압 직류 송전선(HVDC)의 비교적 낮은 비용과 결합하면, 세계 인구의 약 95%가 저비용 태양 열 전력 생산에 적합하고 수집기 필드를 위한 충분한 공간을 갖춘 사막 지역 근처에 거주한다. 예를 들어, EU 연간 전력 소비량의 20%에 해당하는 연간 500TWh의 전력을 생산하려면 약 45 x 45km 크기의 수집기 필드와 사하라 사막과 같은 일조량이 필요하다. 모로코는 좋은 일조량과 유럽 전력망으로의 쉬운 연결이라는 두 가지 조건을 모두 충족한다.

열 저장은 낮과 밤 모두 수요 기반 전력 생산을 가능하게 하므로, 이 미래 적용을 통해 SFC 기술은 전 세계적으로 요구되는 청정 전력으로의 빠른 전환에 크게 기여할 수 있다.

현재의 건설 방식으로도 이 태양 전력은 석유 발전소와 경쟁할 수 있다. 생산 용량의 확장을 통해 개념적 개선과 추가 비용 절감이 기대된다.

전 지구적 기후 보호를 위한 SFC 기술의 예외적인 잠재력 때문에, 이 기술의 개발을 가능한 한 가속화하는 것에 대한 상당한 공공의 이익이 있다. 따라서 우리는 이 기술의 잠재력을 신속하게 검증하기 위한 적절한 지원을 권고한다. 시험이 성공하면, 전 세계 시장 출시의 문이 열릴 것이다.

전 지구적 기후 보호를 위한 진정한 힘은 무제한적인 남북 협력에서 올 수 있다.

  1. SFC - 기술적 장치

태양광은 화력 발전용 증기를 생산하기 위해 포물면 거울로 집중될 수 있다. 프랑스 물리학자 A. J. 프레넬(A. J. Fresnel, 1788-1827)은 곡면 거울을 평평한 거울 띠 세트로 대체하는 간단한 시스템을 발명했다.

이 시스템을 통해 벨기에의 솔라문도 NV(Solarmundo NV)는 부피가 큰 포물면 거울의 오목면을 길쭉한 거울 띠로 구성된 단순한 평면 표면으로 변환했다. 폭 50cm, 길이 최대 약 1000m인 이러한 띠 48개가 한 줄을 이루며, 태양광을 열 수집관 위로 15미터 높이에 설치된 길이 1000m의 열 수집관으로 반사한다. 거울 띠는 태양을 추적하기 위해 종축을 중심으로 기울어질 수 있다. 맑은 날씨에는 집중된 태양광이 열 수집관을 500℃ 이상으로 가열할 수 있다. 이는 4.8MW 출력의 발전기와 결합된 기존 터빈용 증기를 생산하기에 충분하다. 이러한 수집기 요소를 다수 결합하면 용량을 확장할 수 있다 - 수백 MW까지.

여기서는 캘리포니아 모하비 사막에서 10년 동안 매우 안전하게 작동해 온 1세대 포물선형 오목면 수집기에 비해 SFC 설계가 제공하는 개선점을 요약한다.

설계 차이점:

  1. 태양을 추적하기 위해 복잡한 이동식 지지 구조 위에 놓인 전형적인 폭 6m의 대형 포물면 거울은, 회전식 소형 평면 거울 띠의 고정된 수평 줄과 열 수집관 뒤의 소형 2차 집중기로 대체된다.

  2. 태양의 움직임을 따르는 이동식 포물면의 초점은 고정된 초점선으로 대체되며, 각 거울 요소와 2차 집중기는 이 초점선으로 태양광을 반사한다. 이제 열 수집관은 고정된 위치에 있다.

  3. 거울 축과 열 수집관을 위한 지지 구조는 고정되어 있다.

열 수집관의 새로운 표면 코팅 덕분에, 긴 튜브의 고비용 진공 단열은 정상 대기에서의 단순한 열 손실 및 복사 방지 보호재로 대체될 수 있다.

증기는 특수 액체와 열교환기를 통해 증기 보일러로 열 전달된 후 생산되는 것이 아니라, 열 수집관 내에서 직접 생산된다.

집광 효율 및 일중 성능의 차이

:

포물면 거울 기반 시스템과 프레넬 수집기 기반 시스템의 비교 효율(카이로 위도 기준). 두 시스템의 효율이 매우 유사함을 알 수 있다.

두 장치 모두에서 거울 요소에 의한 수집기 필드의 커버리지가 다르다.

솔라문도 장치에서는 수집기 필드가 거의 완전히 거울로 덮여 있다. 이는 하루 중 극단적인 시간대, 즉 이른 아침과 늦은 오후에 일부 상호 차단을 초래한다. 포물면 장치에서는 북남 방향으로 정렬된 포물면 줄들이 아침과 오후의 차단을 피하기 위해 2줄의 빈 공간으로 분리되어 있으며, 이로 인해 수집기 필드의 1/3에서만 낮은 수확량을 제공하지만 낮 동안에는 더 일정한 수확량을 제공한다.

사용된 거울 표면의 관점에서 보면, 솔라문도 프레넬 수집기의 복사 수집이 더 우수하며, 거울 섹터의 관점에서 보면 포물면 거울의 복사 수집이 더 우수하다.

  1. 비용 절감은 주로 다음을 통해 달성된다:

  2. 특별히 설계된 대형 거울(포물면) 대신 제작이 용이한 소형 평면 거울 다수 사용.

  3. 태양을 추적하기 위해 소형 거울만 회전한다. 지지 축, 프레임 및 열 수집관은 고정된 상태로 유지된다.

  4. 지지 구조 전체를 표준 부품으로 쉽게 제작할 수 있다.

  5. 거울 줄의 영구적인 수평 위치는 풍력을 크게 감소시킨다.

  6. 열 수집관 주변의 진공 단열을 피할 수 있었다.

  7. 열 수집관 내에서의 직접 증기 생산.

  8. 저렴한 현지 노동력을 부품 조립에 광범위하게 활용할 수 있다.

  9. 수집기 필드의 운영 및 유지보수 간소화.

  10. 개발 단계

현재까지 프레넬 거울 띠, 2차 집중기 및 열 수집관은 제작되어 실험실에서 테스트되었으며, 벨기에의 시범 시설에서 조립되었다. 이 시범 시설은 폭 24미터이지만, 4.8MW 표준 모듈에 예상된 1000미터가 아닌 길이 100미터에 불과하다.

이 시범 시설에서 수집기의 기계적 기능이 검증되었다. 또한, 시범 시설에 대한 기대와 일치하게 270℃의 온도에서 증기가 생산되었으며, 최대 온도는 열 수집관의 예비 선택성 코팅에 의해 제한되었다. 새로운 고온용 선택성 코팅은 실험실에서 500℃에서 성공적으로 검토되었다. 이 코팅을 적용한 튜브의 생산이 시작되었다. 이 코팅의 높은 흡수율과 낮은 복사 특성의 장기 안정성, 그리고 증기 생산 과정의 제어는 실제 크기 수집기와 완전한 일사량 하에서 예상 작동 온도인 400℃에서 검증되어야 한다.

열 저장 및 농업 재배를 위한 추가 장치는 현재까지 '종이 위'에만 존재한다.

  1. 다음 단계

  2. 다음 단계는 현실적인 태양 조건과 합리적인 기간(예: 몇 달) 동안 수집기의 작동을 시연하는 것이다. 이를 위해 약 5MW 규모의 최소 한 줄 전체 수집기로 구성된 시범 공장을 건설하여 태양열 증기 생산을 위해 운영해야 한다.

이를 위해서는 800만~1000만 유로의 투자와 일조량이 강하고 노동력이 저렴한 장소의 식별이 필요하다. 모로코 정부는 적절한 부지를 제공하겠다고 제안했다. 일조량이 적고 노동력이 비싼 남유럽에서는 비용이 약 50% 더 높을 것이다.

2002년 초에 건설 작업이 시작되는 것이 바람직하다(! ...).

  1. 건설 작업과 병행하여, 솔라문도 수집기 필드의 농업 옵션에 대한 기술적 잠재력과 시장 조사, 그리고 시연 장치가 이루어져야 한다.

  2. 야간 에너지 저장의 기술적 타당성과 대규모 전력 수출 및 국내 공급을 위한 수요 기반 전력 생산의 중요성을 연구해야 한다.

  3. 시범 공장의 건설 및 운영 경험을 바탕으로, 50MW에서 수백 MW 범위의 상업용 발전소 계획 및 건설을 시작해야 한다.

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