太陽エネルギー発電システム

太陽エネルギー発電システム
カリフォルニア州サンバーナーディーノ郡北部にある 354 MW SEGS 太陽光発電施設の一部。
国アメリカ合衆国
位置モハーベ砂漠
座標北緯35°01′54″ 西経117°20′53″ / 北緯35.0316° 西経117.348° / 35.0316; -117.348
状態運用
建設が始まった1983
委託日1984
所有者ネクストエラ・エネルギー・リソーシズ
太陽光発電所
タイプCSP
CSPテクノロジーパラボリックトラフ
コレクター936,384
サイトリソース2,725 kWh/m 2 /年
敷地面積1,600エーカー（647.5ヘクタール）
発電
ユニット運用中2
廃止されたユニット7
銘板容量160MW​
容量係数19.2%
年間純生産量539 GW·h (2015)
外部リンク
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太陽エネルギー発電システム（SEGS）は、米国カリフォルニア州にある集光型太陽光発電所です。3か所の別々の場所から合計354メガワット（MW）の発電能力を有し、2014年にさらに大規模なイバンパ施設が稼働するまで、30年間世界最大の太陽熱発電施設でした。また、2014年に太陽光発電のトパーズソーラーファームが稼働するまで、30年間世界最大の太陽光発電施設でもありました。カリフォルニア州モハーベ砂漠にある9つの太陽光発電所で構成されており、この地域は米国でも最も日射量が多い地域の一つです。

SEGS I～II（44 MW）はダゲット（34°51′45″N 116°49′45″W / 34.86250°N 116.82917°W / 34.86250; -116.82917）に位置していましたが、現在は太陽光発電ファームに置き換えられています。

SEGS III～VII（150 MW）はクレイマー・ジャンクション（35°00′43″N 117°33′32″W / 35.01194°N 117.55889°W / 35.01194; -117.55889）に設置されましたが、5基のSEGSはすべて解体されました。[1] [2] [3]

SEGS VIII～IX（160MW）は、ハーパーレイク（35°01′55″N 117°20′50″W / 35.03194°N 117.34722°W / 35.03194; -117.34722）に位置している。[4]ネクストエラ・エナジー・リソーシズは、クレイマー・ジャンクションにある発電所を運営し、一部所有している。2018年1月26日、ハーパーレイクのSEGS VIIIおよびIXは、再生可能エネルギー企業であるテラジェンLLCに売却された。

10番目の発電所（SEGS X、80MW）が建設中であり、SEGS XIとSEGS XIIはLuz Industriesによって計画されていたが、開発者は建設資金を確保できず、1992年に破産を申請した。[5] SEGS Xの敷地は後に、太陽光発電所であるLockhart Solar PV IIの建設許可を得た。[6]

火力発電所のほとんどは2021年までに廃止され、[7]同じ場所に太陽光発電所が建設されました。

工場の規模と運営

SEGS I-VIIが廃止され、太陽光発電システムに置き換えられる前、これらの発電所の正味設備容量は354MW（総設備容量は394MW）でした。定格出力は連続運転で、太陽光のみから供給される正味電力出力は約75MWeとなり、設備利用率は21%でした。さらに、タービンは夜間に天然ガスを燃焼させることで稼働させることができました。

ネクストエラは2009年に、太陽光発電所は232,500世帯（日中、ピーク電力時）に電力を供給し、石油などの化石燃料で電力を供給した場合に発生する年間3,800トンの汚染物質を排除できると主張した。[8]

施設には合計936,384枚の鏡が設置され、1,600エーカー（647.5ヘクタール）以上の敷地をカバーしていました。放物面鏡を並べると、総延長は369キロメートル（229マイル）以上にもなります。

コストの例として、2002年には30MWのクレイマージャンクション発電所の1つを建設するのに9000万ドルかかり、その運営・維持費は年間約300万ドル（1キロワット時あたり4.6セント）でした。[9]

動作原理

パラボラトラフコレクターのスケッチ

この施設は、パラボリックトラフ、太陽熱発電技術、そして天然ガスを用いて発電を行っています。発電量の約90%は太陽光で賄われます。[要出典]天然ガスは、南カリフォルニアの電力供給会社であるサザンカリフォルニアエジソンの需要を満たすのに太陽光発電だけでは不十分な場合にのみ使用されます。[10]

ミラー

パラボラミラーはクォーターパイプのような形状をしています。太陽光はガラスパネルに照射されますが、反射率は94%です。これは、一般的な鏡の反射率が70%であるのに対し、この鏡は一日中自動的に太陽を追尾します。鏡の破損の最大の原因は風であり、毎年3,000枚の鏡が交換されています。強風時には、オペレーターが鏡を回転させて保護することができます。パラボラ反射パネルは自動洗浄装置によって定期的に洗浄されます。「フィールドエリア」とは、実際の集光エリアを指します。

熱伝達

太陽光は鏡で反射し、合成油で満たされた中央の管に導かれます。中央の管は400℃（750℉）以上に加熱されます。中央の管に集光された反射光は、通常の太陽光の71～80倍の強度を持ちます。合成油は熱を水に伝え、水は沸騰してランキンサイクルの蒸気タービンを駆動し[11]、発電します。この熱輸送には水の代わりに合成油が使用され、圧力を制御可能な範囲内に維持します。

個々の場所

SEGS発電所はLuz Industriesによって建設され、[11] [12] 1984年12月20日から1990年10月1日まで稼働しました。[13] 1991年にLuz Industriesが倒産した後、発電所は個別のプロジェクトとして様々な投資家グループに売却され、さらに3つの発電所の建設を含む拡張は中止されました。[5]

Kramer Junction では約 95 人が雇用されており、そのうち 45 人が Harper Lake で勤務しています。[引用が必要]

SEGSプラントの歴史と運用データ（1985～1990年）
植物
建造年		位置タービン
容量		フィールド
エリア		油
温		太陽光発電総
発電量（MWh）
ネット（MW）総量（MW）（平方メートル）（℃）198519861987198819891990
SEGS I1984ダゲット141482,96030719,26122,51025,05516,92723,52721,491
SEGS II1985ダゲット3033190,33831625,08523,43138,91443,86239,156
SEGS III1986クレイマージャンクション3033230,30034949,44461,47563,09669,410
SEGS IV1986クレイマージャンクション3033230,30034952,18164,76270,55274,661
SEGS V1987クレイマージャンクション3033250,50034962,85865,28072,449
SEGS VI1988クレイマージャンクション303518万800039048,04562,690
SEGS VII1988クレイマージャンクション3035194,28039038,86857,661
第8節1989ハーパーレイク8089464,340390114,996
セグメントIX1990ハーパーレイク8089483,9603905,974
合計3543942,314,97819,26147,595150,111244,937353,230518,487
出典：Solargenix Energy、[14] KJC Operating Company、[15] IEEE、[16] NREL [17] [18]
SEGSプラントの歴史と運用データ（1991～2002年）
太陽光発電総
発電量（MWh）
植物1991199219931994199519961997199819992000200120021998～2002年の平均合計
SEGS I20,25217,93820,36820,19419,80019,87919,22818,68611,25017,23517,94717,40216,500348,950
SEGS II35,16832,48136,88236,56635,85335,99534,81733,83633,40831,20732,49731,51132,500571,696
SEGS III60,13448,70258,24856,89256,66364,17064,67770,59870,68965,99469,36966,12568,555995,686
SEGS IV64,60051,00758,93557,79554,92961,97064,50371,63571,14263,45764,84270,31368,2781,017,283
SEGS V59,00955,38367,68566,25563,75771,43975,93675,22970,29373,81071,82673,23572,8791,014,444
SEGS VI64,15547,08755,72456,90863,65071,40970,01967,35871,06668,54367,33964,48367,758878,476
SEGS VII58,37346,94054,11053,25161,22070,13869,18667,65166,25864,19564,21062,19665,048834,986
第8節102,464109,361130,999134,578133,843139,174136,410137,905135,233140,079137,754138,977137,9901,691,773
セグメントIX144,805129,558130,847137,915138,959141,916139,697119,732107,513128,315132,051137,570125,0361,594,852
合計608,960538,458613,798620,358628,674676,091674,473662,631636,851652,835657,834662,542654,5398,967,123
出典：Solargenix Energy、[14] KJC Operating Company、[15] IEEE、[16] NREL [17] [18]
SEGSプラントの歴史と運用データ（2003～2014年）
太陽光
発電による純電力生産量（MWh）
植物2003200420052006200720082009201020112012201320142003～2014年の平均合計
SEGS I6,9138,4216,3365,559010,7059,03310,64811,16411,6669,4038,5838,20398,431
SEGS II11,14214,58213,3757,5475,44528,04018,63522,82926,19825,12623,1737,61116,975203,703
SEGS III59,02764,41356,68051,72159,48069,01262,97160,02961,35056,87756,82454,40759,399712,791
SEGS IV58,10062,00656,34952,43959,79969,33863,56363,08457,68462,41458,31754,32159,785717,414
SEGS V61,92167,71762,30953,47159,54769,31659,82054,32860,45162,87757,75856,35460,489725,869
SEGS VI50,50453,61851,82745,07665,83267,15662,75063,57659,32756,08252,53950,54756,570678,834
SEGS VII49,15450,47946,62842,05058,30765,18558,95058,83657,37854,14748,18346,76253,005636,059
第8節119,357124,089120,282117,451122,676135,492131,474155,933152,463145,247141,356145,525134,2791,611,345
セグメントIX115,541123,605120,915117,310122,699150,362139,756163,899160,506164,203154,082147,883140,0631,680,761
合計531,659568,930534,701492,624553,785664,606606,952653,162646,521638,639601,635571,993588,7677,065,207
SEGSプラントの履歴と運用データ（2015～2021年）
太陽光
発電による純電力生産量（MWh）
植物2015201620172018201920202021合計
1985～2021年の合計
SEGS I [19]12,56212月（PV）（PV）（PV）（PV）（PV）12,562459,943
SEGS II [20]12月12月（PV）（PV）（PV）（PV）（PV）0775,399
SEGS III [21]52,07346,58244,11543,84938,242012月224,8611,933,518
SEGS IV [22]53,11749,03443,18244,40641,865012月231,6041,969,301
SEGS V [23]52,64650,14243,93447,38341,424012月235,5291,975,842
SEGS VI [24]46,93740,92336,38034,2620012月158,5021,715,812
SEGS VII [25]37,77130,48032,60127,9560012月128,8081,599,852
第8節[26]138,149140,849123,451132,871120,530114,55781,699852,1064,189,538
SEGS IX [27]145,863142,867131,268137,564124,375122,045116,013919,9954,161,294
合計539,118500,877454,931468,291366,254236,602197,7122,754,40518,780,499
2017年から、SEGS IはPVシステムSunray 2に、SEGS IIはPVシステムSunray 3に 置き換えられました。

ハーパーレイク

2014年にイヴァンパ太陽光発電施設が稼働する まで、 35°01′55″N 117°20′50″W / 35.031815°N 117.347270°W / 35.031815; -117.347270 に位置する SEGS VIII と SEGS IX (SEGS VIII と IX)は、個別でも全体でも世界最大の太陽熱発電所だった。[28]これらは、SEGS の 9 つの発電所のうち最後で最大かつ最先端のもので、規模の経済を生かすように設計された。同じ地域にある 10 番目の発電所の建設は、Luz Industries の倒産により中止された。承認された 11 番目と 12 番目の発電所の建設は開始されなかった。計画されていた 3 つの発電所は、それぞれ 80 MW の設備容量を持つ予定だった。[29]アベンゴア・ソーラーは最近、SEGS VIIIおよびSEGS IX発電所に隣接して280MWのモハベ太陽光発電プロジェクト（MSP）を建設しました。 [30] MSPも集光型太陽熱トラフ技術を採用しています。

2020年2月以降、SEGS VIIIは天然ガスの燃焼を停止しました。最終生産月は2021年10月でした。SEGS IXは2020年10月以降、2021年1月を除き天然ガスの燃焼を停止しました。

クレイマージャンクション

クレイマー ジャンクション サイトの反射鏡は西の空に面しており、夕方の太陽光を吸収管に集光します。吸収管は写真では明るい白い点として部分的に見えます。

この場所（北緯35°00′48″ 西経117°33′38″ / 北緯35.013218° 西経117.560531° / 35.013218; -117.560531 （SEGS III–VII））は、年間平均340日の晴天日があり、太陽光発電に最適な場所です。平均直達日射量（DNR）は7.44  kWh /m 2 /日（310 W/m 2）で[15] 、国内でも最高レベルの一つです[要出典]。ここは2019年に廃止されたSEGS II - VIIの場所でした。2021年には、Resurgence Iと呼ばれる新しい太陽光発電アレイに置き換えられる予定でした。[2] [3]

ダゲット

SEGS I および II は、34°51′47″N 116°49′37″W / 34.8631°N 116.827°W / 34.8631; -116.827 (SEGS I および II)に位置し、Cogentrix Energy ( Carlyle Group ) が所有していました。[31] SEGS II は2014年に閉鎖され、13.8 MW の太陽光発電システムの Sunray 3 (EIA プラント コード 10438) に置き換えられました。SEGS I は 1 年後には閉鎖され、20 MW の太陽光発電システムの Sunray 2 (EIA プラント コード 10437) に置き換えられました。[32] [33] EIA データによると、Sunray 2 と Sunray 3 は 2017 年に生産を開始しました。

事故や事件

1999年2月、 SEGS I（ダゲット）太陽光発電所で90万米ガロン（3,400 m³ ）の鉱油貯蔵タンクが爆発し、炎と煙が空高く舞い上がった。当局は、硫酸と水酸化ナトリウムを貯蔵していた隣接する2つのタンクへの炎の拡散防止に努めた。爆発現場周辺の0.5平方マイル（1.3 km² ）から避難指示が出された。[34]

参照

参考文献

  1. ^ “SEGS III – VII – クレイマージャンクション”.カリフォルニア州エネルギー委員会。2022 年9 月 24 日に取得。
  2. ^ ab 「Valley Clean Energy、太陽光発電と蓄電に関する大型契約を締結」.
  3. ^ ab 「Resurgence Solar I & II 土地利用サービス部門計画委員会スタッフレポート」（PDF）。
  4. ^ エネルギーブログ: パラボリックトラフ太陽光発電について
  5. ^ ab 「大規模太陽エネルギープロジェクト」カリフォルニア州エネルギー委員会。2016年7月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年7月14日閲覧。
  6. ^ 「2021年7月14日 Lockhart Solar PV II NOP」（PDF） .
  7. ^ Cheah, Cindy (2021年9月21日). 「世界最長稼働の太陽熱発電施設、その稼働能力の大半を廃止へ - Today in Energy - 米国エネルギー情報局（EIA）」www.eia.gov。2021年9月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  8. ^ 「太陽光発電システム」（PDF） . 2009年12月13日閲覧。
  9. ^ 「パラボリックトラフ型太陽光発電所のエネルギーコストの削減」NREL、2003年
  10. ^ ペン、アイヴァン（2017年6月22日）「カリフォルニア州は太陽光発電に多額の投資を行ってきた。今ではその投資額が膨大で、他州が太陽光発電を奪うために金をもらっていることもあるほどだ」www.latimes.com 。 2019年2月25日閲覧。
  11. ^ ab 「太陽熱発電」。Solel Solar Systems Ltd. 2008年6月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年9月30日閲覧。
  12. ^ Alexis Madrigal (2009年11月16日). 「未来に対する罪：Luzの終焉」. Inventing Green . 2011年7月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年9月30日閲覧。
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  17. ^ ab Price, Hank (2002). パラボリックトラフ技術概要（編）. 「トラフ技術 - アルジェリア」（PDF） . NREL : 9. 2008年10月20日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です
  18. ^ ab 太陽光発電所 IX. NREL
  19. ^ EIA電力データブラウザ - SEGS I
  20. ^ EIA電力データブラウザ - SEGS II
  21. ^ EIA電力データブラウザ - SEGS III
  22. ^ EIA電力データブラウザ - SEGS IV
  23. ^ EIA 電力データ ブラウザ - SEGS V
  24. ^ EIA 電力データ ブラウザ - SEGS VI
  25. ^ EIA電力データブラウザ - SEGS VII
  26. ^ EIA電力データブラウザ - SEGS VIII
  27. ^ EIA電力データブラウザ - SEGS IX
  28. ^ Jones, J. (2000)、「ソーラートラフ発電所」、国立再生可能エネルギー研究所。2010年1月4日閲覧。
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  31. ^ SUNRAY/SEGS 2013年5月16日アーカイブ、Wayback Machine
  32. ^ カリフォルニア州の太陽エネルギー統計とデータ
  33. ^ 太陽光発電施設の許可が承認されました。2017年2月13日、Wayback Machineにアーカイブされています。
  34. 砂漠の太陽光発電所の貯蔵タンクが爆発、周辺地域が避難
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