Nikkel-undirstaða málmblöndur og nikkel-innihaldandi ryðfríu stáli gegna lykilhlutverki í nýrri tegund endurnýjanlegrar orku sem kallast sólarvarmaorka eða þétt sólarorka (CSP).
Notkun þessara efna hefur gert iðnaðinum kleift að sigrast á áskorunum í hitaflutnings- og geymslutækni og, fyrir verkefni með hönnunarlíf upp á 40 ár eða lengur, getur það hjálpað til við að draga úr niðurbroti efnis eða endurnýjunarkostnaði.
Samkvæmt Alþjóðaorkumálastofnuninni (IEO 2017), á milli 2015 og 2040, mun neysla endurnýjanlegrar orku (þar á meðal CSP) vaxa um 2,3 prósent á ári. Nú eru meira en 40 sólarvarmavirkjanir um allan heim og meira en 20 slíkar stöðvar eru á skipulags- eða byggingarstigi. Þeir hafa tilhneigingu til að vera staðsettir á svæðum með mikla sólargeislun, eins og Spáni, Indlandi, Suður-Afríku, Kína, Chile, Ástralíu, Miðausturlöndum og Norður-Afríku (MENA) og suðurhluta Bandaríkjanna.
Sýningarvirkjanir CSP voru starfræktar strax á níunda áratugnum. Síðan þá hafa miklar framfarir orðið í orkuöflun og geymslu. Sólarturninn er nýþróuð þéttingartækni þar sem bráðið salt er notað sem varmaflutningsvökvi. Bræðsluhitastig nítratblöndunnar er yfirleitt 130 gráður (268 gráður F) eða hærra. Þeir eru áfram í fljótandi formi í einangruðum geymslutönkum við hitastig 288 gráður (550 gráður F). Vökva salti er síðan dælt í gegnum pípu inn í sólarmóttakara og hitað með einbeittri geislun að hitastigi allt að 566 gráður (1.050 gráður F). Háhitavökvinn er síðan færður í háhitageymslutank. Háhitageymslutankurinn er einnig einangraður og getur geymt varmaorku í langan tíma.
Varma rafmagnsgeymsla (TES) er notuð til að bæta upp breytingar á eftirspurn og umhverfisaðstæðum. Bráðnu salti er dælt inn í gufugjafa eftir þörfum til að mynda gufu til að knýja hefðbundnar hverfla og rafala. TES hefur einstaka kosti umfram aðra endurnýjanlega orkugjafa í stórum stíl og þarf í sumum tilfellum ekki einu sinni varaorkueldsneyti. Sumarið 2013 framleiddi kerfi bræddra saltturna á Spáni samfellda raforku allan sólarhringinn í 36 daga - í fyrsta sinn.
Crescent Dunes er ein slík virkjun í rekstri. Staðsett í Tonopah, Nevada, í eyðimörkinni norðan Las Vegas, hefur það nettóframleiðslugetu upp á 110 megavött og TES tíma upp á 10 klukkustundir. Þetta þýðir að virkjunin getur framleitt rafmagn af fullum krafti í allt að 10 klukkustundir á álagstímum. Meira en 10,000 heliostatar endurkasta sólarljósi og einbeita orkunni við móttakara ofan á 200-metra (640-fet) turni. Hver heliostat samanstendur af litlum speglum með heildarflatarmál 115,7 fermetrar (1.245 fermetrar). Heildar ljóssöfnunarsvæðið fer yfir 1,2 milljónir fermetra (12 milljónir ferfeta). Frá því að það var sett á markað árið 2015 hefur Crescent Dunes framleitt meira en 173 gígavött af raforku, nóg til að mæta hámarks raforkuþörf um 75,000 heimila. Sól turnar og bráðið salt CSPs mynda hönnunargrundvöll nýrra fyrirhugaðra verkefna í Suður-Afríku, Ástralíu og Nevada. 100 MW Redstone verkefnið í Suður-Afríku mun mæta hámarks raforkuþörf um 200,{20}} heimila með TES tíma upp á 12 klukkustundir. Stórt nýtt verkefni í Nevada hefur 10 sólarturna með framleiðslugetu upp á 2 gígavött (2,000 megavött).
NotkunRyðfrítt stálognikkel málmblöndurhefur gert háhitakerfi möguleg þar sem meðhöndlun bráðinn sölt var áður áskorun. Hönnuðir og verkfræðingar byrjuðu að búa til móttökurör úr nikkel-undirstaða málmblöndur eins og UNS N06617, N06625 og N06230 vegna þess að þeir þurftu að viðhalda háhitastyrk í langan tíma -- eiginleika sem kallast skriðþol. Þessar málmblöndur eru stöðugar við notkunarhitastig aðallega vegna mikils nikkelinnihalds og viðnáms gegn oxun.
Gerð 347H ryðfríu stáli (S34709) er notað fyrir háhita geymslutanka.
Frá og með 2016 náði heildaruppsett afl CSP um allan heim 4.815 MW. Árið 2017 var Spánn með 2.300 MW af uppsettu afli í rekstri, næstum helmingur alls heimsins. Bandaríkin eru með uppsett afl upp á 1.740 MW og eru með tvö af stærstu verkefnum í heimi: Avenpa sólarorkuverið (392 MW) og Mojave sólarverkefnið (354 MW).
Crescent Dunes, staðsett í eyðimörkinni norður af Las Vegas, Nevada, hefur nettó raforkuframleiðslugetu upp á 110 megavött og TES tími upp á 10 klukkustundir. Þetta þýðir að virkjunin getur framleitt rafmagn af fullum krafti í allt að 10 klukkustundir á álagstímum.
Sól turn einbeitingu tækni
1. Sólarljós er einbeitt í gegnum stórt svæði heliostats og endurkastast í móttakara efst á 195-metra (640-fóta) turni; 2. Fljótandi salti úr köldu salttankinum er dælt inn í móttökutækið og hitað í 566 gráður (1050 gráður F); 3. Upphitað salt í móttakara er geymt í heitum salttanki; 4. Heita saltinu er dælt í heita salttankinn í gegnum gufugjafann til að mynda gufu, sem knýr gufuhverflinn til að framleiða rafmagn; 5. Kalda saltið við 288 gráður (550 gráður F) rennur aftur í kalda salttankinn; 6. Þétt gufan úr gufuhverflinum er endurunnin ítrekað.
