Что такое ЦСП. Область применения ЦСП

Что такое ЦСП? Зачем он нужен? Где и почему применяют ЦСП?

На все вопросы мы ответим в этой статье.

Итак, что такое ЦСП?

ЦСП (цементно-стружечная плита) – это материал нового поколения. Он прочный, влагостойкий и долговечный! Давайте разберемся почему.

Как понятно из названия, ЦСП производят из цемента и древесной стружки. Цемент хорошо сопротивляется воспламенению, а древесная стружка не дает плите растрескаться на морозе или жаре. 

К тому же, цементно-стружечные плиты обладают превосходными тепло и звукоизоляционными качествами. Это делает данный материал универсальным для проведения наружных и внутренних работ в разных климатических условиях. С материалом работать так же легко, как и с обычными лесоматериалами. Но в отличие от дерева, цсп надежно защищен от повреждения насекомыми и грызунами, и практически не боится грибковых образований.

Преимущества ЦСП

Экологичность

Основным химическим вяжущим в ЦСП является сам цемент. Никаких фенольных, формальдегидных и других ядовитых соединений этот материал не содержит.

Плиты изготавливаются путем прессования смеси из стружки древесины, цемента, минеральных веществ и воды. Действительно, ЦСП — экологически чистый материал.

Пожаробезопасность

При пожарах в помещениях плиты ЦСП не образуют дыма, не выделяют токсичных газов и паров. Цемент вообще считается негорючим материалом. И, 
если плиты ЦСП сравнивать с известными всем ОСБ, то ЦСП явно выигрывает.

Биостойкость и влагостойкость

В составе ЦСП содержатся антисептики, которые способствуют противостоянию воздействия различных грибков, жуков, грызунов и прочей живности. 

Биопоражение плит ЦСП не наблюдается даже при длительном воздействии влаги. 

Морозостойкость

Пожалуй, самым важным преимуществом ЦСП является морозостойкость, расширяющая географию использования цементно-стружечных плит. Так, нормативная величина снижения прочности при изгибе после 50 циклов не превышает 10%. На практике значение данного показателя ниже. Длительный опыт применения конструкций с ЦСП ТАМАК в зданиях различного назначения в Якутии, Ханты-Мансийске подтвердил высокие эксплуатационные свойства материала.

Надежность

ЦСП ТАМАК хорошо переносят перепады уровня температуры и влажности в течение длительного времени. Благодаря этому обеспечивается широкая география применения и долговечность конструкций.

Применение ЦСП

Возведение и утепление зданий

Один из самых востребованных видов работ с применением цементно-стружечных плит — это утепление зданий разного типа. В каркасном строительстве монтаж цементно-стружечных плит позволяет выполнить сразу две задачи. С их помощью формируется как внешняя, так и внутренняя поверхность здания. Плиты крепятся непосредственно на каркас-обрешетку.

Обычно используют плиты ЦСП толщиной 12-16 мм, которые необходимо крепить на обрешетку. Размер и материал обрешетки лучше всего выбирать строго следовать рекомендациям производителя. Для данного вида работ в качестве утеплителя рекомендуется использовать минеральные плиты (минеральную вату). Между плитами нужно оставить небольшой зазор, не более 10 мм. Его необходимо заизолировать эластичной мастикой или уплотнительной прокладкой. Сверху такой зазор нужно закрыть, например, теми же обрезками ЦСП. 

Внутренние работы с ЦСП

Цементно-стружечная плита полностью безопасный для человека и экологически чистый материал. Плиты ЦСП рекомендованы для использования во внутренней отделке помещений любого типа. Используют такие плиты, чтобы быстро и качественно выровнять стену. Крепить их можно на деревянную обрешетку из бруса или металлический профиль. Для этого используют гвозди, шурупы и саморезы. После этого плиты можно облицовывать, оштукатуривать, красить или проводить другие работы. Такая отделка существенно повышает уровень пожарной безопасности.
Также ЦСП отлично подходят для формирования внутренних перегородок, особенно если речь идет о влагостойких перегородках. Если для обычной ширмы хорошо подойдет и обычное ДСП, то в условиях повышенной влажности такой материал долго не выдержит. Для того, чтобы повысить срок службы такой перегородки, ее необходимо покрасить рекомендованной влагоустойчивой краской. Особое внимание нужно обратить на кромки плиты, их нужно обязательно обработать специальным влагоотталкивающим средством.

Пол и кровля из ЦСП

Правилом хорошего тона считается использование ЦСП при укладке пола или формирование кровельного пирога вместо устаревших ДСП. 

При этом совершенно не нужно менять технологию. Обычно пол устраивают по лагам с сечением 50х80 мм и шагом около 600 мм. Для работ такого типа используют более прочные плиты, толщиной от 20 до 26 мм. С их помощью можно постелить основание под пол, сформировать подстилающий или выравнивающий слой. Также ЦСП используют для постилки теплых полов и чистых полов с лицевым слоем. Отдельно нужно отметить возможность стелить пол из цементно-стружечной плиты толщиной 24 и 26 мм непосредственно на землю. Это позволяет возводить складские и подсобные помещения на насыпном грунте, даже при отрицательных температурах. То есть затраты на ремонтные и подсобные работы существенно сокращаются. Во-первых, не нужно подбирать подходящее время и температуру, во-вторых, укладка такого пола производиться в краткие сроки, в-третьих, при минимуме финансовых затрат получается полноценное рабочее помещение. 

Что касается мягкой кровли, то, несмотря на повышенную влагоустойчивость строительного материала, необходимо строго следить за гидроизоляцией. Главная опасность для любой крыши -это вода проникнувшая и скопившаяся внутри. Если повреждение не выявить вовремя, то последствия могут быть очень разными. Поэтому стыки между плитами нужно защитить полосами из листового материала. После этого их дополнительно усиливают полосками из защитного кровельного материала. И только после этого наносят защитное рулонное покрытие на саму крышу. Но в целом процесс формирования основания под мягкую кровлю при помощи ЦСП практически ничем не отличается от работы с аналогичными древесными материалами. В зависимости от проекта здания используют плиты толщиной 16, 20 и 24 мм.

Наружные работы с ЦСП

Цементно-стружечные плиты часто используются в наружных работах. Самый простой пример это обшивка металлических дверей. Подобрать и прикрепить плиту необходимых размеров можно даже без предварительной подготовки. Лишние края легко убрать ручным инструментом. Обшивку можно проводить как с наружной, так и с внутренней стороны. Это значительно повысит звуко- и теплоизоляцию помещения, а также придаст двери огнеупорные качества. Одна плита ЦСП толщиной 20 мм, способна задержать пламя на 50 мин. Рекомендуется использовать данный материал для ограждения балкона или лоджии. Обычно с этой целью используют асбестоцементные листы, но этот материал очень хрупкий. Это усложняет его монтаж и приводит к быстрому выходу из строя во время эксплуатации. Применив ЦСП для ограждения балкона, вы получаете прочную и долговечную конструкцию.

В последнее время из ЦСП стали производить подоконные доски. Размер такой доски может быть самый разный. Обычно их изготавливают непосредственно на строительной площадке в зависимости от размеров окна. Минимальная толщина такой доски 10 мм, максимальная — 26 мм. Такая технология характеризуется следующими преимуществами: низкая цена, прочная гладкая поверхность, отсутствие стыков, стабильность размеров. При заливке фундамента все чаще в качестве опалубки применяют цементно-стружечные плиты. Такая технология отлично зарекомендовала себя в малоэтажном строительстве. Обычно используют плиты толщиной от 12 до 26 мм, в зависимости от размеров фундамента. При этом плиты выполняют сразу две функции. Во-первых, их применение позволяет значительно уменьшит трудозатраты и сроки работы, т.к. монтаж данного строительного материала максимально прост. Во-вторых, если внешнюю часть плиты окрасить специальной краской, то они возьмут на себя функцию вертикальной гидроизоляции. Но главное это то, что ЦСП достаточно прочна, чтобы не деформироваться во время заливки и застывания бетонной смеси.

Что такое ЦСП плита где применяется это материал?

Дата: 2018-08-10

Просмотры: 29207

Комментарии:

1. 1. Что входит в состав цементно-стружечного листа
2. 2. Разновидности ЦСП плиты
3. 3. Основные характеристики ЦСП плиты
4. 4. Объекты, использующие ЦСП
5. 5. Сфера применения

Цементно-стружечная плита – востребованный материал в строительстве, получивший известность благодаря своему использованию для внешней и внутренней отделки комнат и зданий. Это универсальное средство превосходит по своим характеристикам любой листовой материал. Несмотря на наличие положительных свойств по звуко- и теплоизоляции плита не деформируется (нет риска усадки и коробления) и устойчива к пожару. Поэтому ЦСП чаще используют в строительстве и отделочных работах, так как ее можно оформлять сайдингом и керамической плиткой, красить и штукатурить.

Что входит в состав цементно-стружечного листа

Название изделия уже говорит о наличии двух компонентов, входящих в его состав: цемента и древесной стружки. Это такой своеобразный бетон, который изготовлен на основе вяжущего материала минерального происхождения. Только здесь в качестве наполнителя выступает не щебень с песком, а стружка древесины. Благодаря этому компоненту листы имеют небольшую плотность и объемное армирование.

Для достижение таких качеств с состав ЦСП включены следующие компоненты:

• древесную стружку различной фракции;
• цементный раствор;
• добавки минерализирующие и гидратационные;
• обычную воду.

Первоначальный этап изготовления смеси начинается с дробления стружки из древесины. Причем, ее производитель измельчает до необходимого размера. Затем стружка попадает на два сита, где древесная фракция более мелкого помола формирует слои листа внешнего плана, а более крупная фракция формирует средний слой плитки. После ее культивируют специальными добавками:

• алюминия сульфат,
• кальция хлорид,
• «жидкое стекло».

Химические добавки для ЦСП. Алюминия сульфат и жидкое стекло.

Все это требуется для того, чтобы листы были меньше подвержены грибковому заражению и гниению.

Древесные стружки после просеивания и обработки смешиваются с цементом и водой. Там же растворяются все добавки, которые благоприятным образом сказываются на затвердевании ЦСП. В изделия так же добавляются масло индустриального содержимого И-20 и мазут, с помощью которого происходит облегчение процесса прессования.

Затем готовое сырье кладется на поддоны, которые помещаются под штабелем в пресс холодного контроля. Плиты сжимаются и фиксируются замками. После чего сжатые пакеты с продукцией в течение 8 часов находятся в помещении под высокой температурой нагрева. Тем временем цемент хорошо затвердевает, а древесная стружка усаживается. Благодаря чему размеры плиты ЦСП не изменяются. Затем пакет с плитами раскрывают, а их самих помещают в буферный склад на 7-14 дней.

Как только материал будет готов к дальнейшей обработке, его достают из склада и обдувают воздухом при температуре от 70 до 1000С. Конечным этапом является резка листов согласно требуемым размерам, их шлифовка, сортировка и передача на склад готовых изделий.

Купите ЦСП в Саратове по низким ценам с доставкой в Мидилтд.

Разновидности ЦСП плиты

Помимо различных размеров таких плит выделяют и следующие их виды в зависимости от фракции древесных волокон и других наполнителей:

Арболит – универсальный материал, который приравнивают к легкому бетону. Почему? Все дело в том, что в основе наполнителя данного материала имеются: щепа, мелкая древесная стружка, рисовая солома и стебли камыша. Но такое строительное изделие не прочное. Его применяют в основном для внутренних межкомнатных перегородок, которые не несут никаких дополнительных нагрузок.

Фибролит – плиты, в основе которых имеется древесная шерсть или волокна. Такие изделия имеют высокий уровень фибрирования, благодаря чему они износостойки и прочны. Такие плиты нетвердые, имеют небольшую плотность и часто используются для звуко- и теплоизоляции в помещениях.

Ксилолит – уникальный материал, изготовленный на основе цемента Сореля. Его часто используют для укладки в помещениях с большой влажностью. Изделие настолько нечувствительно к влаге, что его применяют для отделки кровли, полов и др.

Основные характеристики ЦСП плиты

Цементно-стружечная плита, как и любой другой строительный материал, имеет следующие характерные ей свойства:

• морозоустойчивость;
• высокая степень устойчивости к влаге и биостойкость;
• наличие теплопроводности и паропроницаемости;
• безопасность использования материала;
• высокие показатели экологичности изделия;
• пожарная безопасность;
• легкая обработка плитки.

Объекты, использующие ЦСП

Листы цементно-строительных плит чаще всего применяются в следующих объектах:

• здания под офисы;
• промышленные предприятия;
• учреждения здравоохранения;
• гостиницы;
• школы;
• детские сады;
• жилые дома каркасного типа до трех этажей включительно;
• спортзалы;
• склады;
• ангарные помещения.

Помимо основных сфер применения ЦСП панелей их можно встретить при обустройстве следующих объектов:

• при обустройстве подоконников и возведении заборов;
• при обшивке балконов и отделке каминов, дымоходов;
• при создании вентилируемого фасада, а также его утепления;
• в качестве настила под кровлю и основания под пол.

Также такие плиты являются отличным материалом при строительстве хозяйственных построек: гаражей, уличных туалетов, сарая, бани, погребов. С помощью этих листов происходит устойчивость к повышенной влажности и атмосферным осадкам.

Сфера применения

В сфере применения наружных работ строительные плиты из цемента и стружки используются для постройки вентилируемых фасадов. Благодаря своей износостойкости к влаге и морозоустойчивости такие плиты могут применяться и 8 мм в ширину. Несмотря на их малую толщину, на них можно набить маяки, вставить армированную сетку в процессе штукатурки стен.

Один из вариантов применения — вентилируемый фасад дома.

Также ЦСП плиту применяют для отделки съемной и несъемной опалубки. Благодаря высокой степени непроницаемости влаги, жесткости и минимального коробления плита идеально подходит для опалубки с одноразовым или многоразовым использованием.

Листы сэндвич-панелей из ЦСП нашли свое широкое применение в строительстве и пользуются спросом по сей день. С помощью таких изделий дом строится за считанные месяцы. Причем, дома из таких панелей можно построить любой этажности и не бояться за их прочность.

Из всех видов сэндвич листов для постройки домов, панели с наличием ЦСП будут максимально прочными.

Для внутренней отделки помещения строительные листы прекрасно подойдут для обшивки стен из каркаса и массива. Устойчивость к влаге, атмосферным осадкам и безопасности с точки зрения экологичности плит позволяет использовать их для стен внутри здания.

Например, ЦСП плиты можно крепить к кирпичной стене вместо ее штукатуривания. С их помощью не только удастся выровнять стену, но и быстро закончить работу, чем при традиционном штукатуривании.

В каркасном строительстве цементно-стружечные плиты играют далеко не последнюю роль. В этом случае применяется листовая обшивка стен. Такой процесс экономит значительное количество времени и обеспечивает высокую технологичность работ. С помощью таких плит можно значительно снизить акустику между помещениями, которые разделены перегородками.

ЦСП используют и при устройстве кровель плоских форм, пришедших в негодность. Плиты из цементного и стружечного материала укладываются поверх теплоизоляционной поверхности и закрываются мембраной из теплоизоляции. Плиты ЦСП настолько жесткие, что утеплитель под ними не подвергается деформации. Поэтому можно смело ходить по кровле здания и не бояться ее усадки. Здесь приемлемо использовать листы толщиной от 20 мм и более.

Пол обычно укладывают плитами ЦСП посредством сухой стяжки. Он будет прочен, влагостоек и готовым к отделке помещения.

При строительстве стандартной опалубки всегда подразумевается временная конструкция, которую снимают после затвердевания бетона. Но с использованием ЦСП плит можно сразу приступать к отделочным работам. Ведь такие плиты изначально формируют ровную поверхность, которую можно не штукатурить.

При укладке садовых дорожек цементно-строительные плиты – идеальный вариант. Ведь уличные дорожки должны быть прочными и устойчивыми к влаге и другим атмосферным осадкам. Этими свойствами и обладают панели ЦСП. Они не трескаются и не крошатся. Прекрасно кладутся на дренажную прослойку, чтобы ликвидировать риск возникновения морозного пучения и провалов.

Если материал был вам полезен — будем благодарны оценке

• Текущий 3.58/5
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Рейтинг: 3.6/5 (67 голос(ов) всего)
1

Цементно-стружечные плиты в строительстве частных домов

Экологичные плитные материалы приобрели в последнее десятилетие особую популярность в деревянном домостроении. Малоэтажное строительство ищет новые пути экономии времени на возведение строений и возможность снижения материальных затрат. Одним из путей, позволяющих решить обе указанные задачи, является применение в каркасном строительстве цементно-стружечных плит (ЦСП).

ЦСП – плита, полученная в результате прессования сформованной смеси, в составе которой есть древесина хвойных пород(ок. 24%), портландцемент (ок. 65%), гидратационных добавок в количестве 2,5%  и 8,5% воды. Основное химическое вяжущее при производстве плиты  — цемент. Смесь твердеет и приобретает прочность после прессования, естественного процесса твердения и дополнительной сушки.

ЦСП могут применяться во многих отраслях строительства в качестве элементов систем легких и прочных конструкций, благодаря своим технологическим качествам: высокой плотности, твердости и низкому водопоглощению. Эти параметры позволяют использовать цементно-стружечные плиты для стен, полов и потолков в различных помещениях. Высокая водостойкость дает возможность применять ЦСП в ванных комнатах. Плиты могут применяться для строительства и реконструкции зданий и сооружений различного назначения: жилых домов, больниц, гаражей, магазинов и киосков, заправочных станций и др.

Прочность этих плит обусловлена четырехслойной структурой. Наружные слои плиты содержат мелкодисперсную стружку, придающую высокую твердость, а также плотность и влагостойкость материала. Во внутренние слои добавлена длинная щепа, что позволяет придать ЦСП такое качество, как достаточно высокая прочность на изгиб.

ЦСП – экологичный материал, не содержащий фенольных и формальдегидных соединений, и поэтому не имеющий ограничений по использованию в любом строительстве.

Цементно-стружечные плиты имеют способность сопротивляться биопоражению, воздействию насекомых, в том числе и термитов. Одним из важнейших качеств ЦСП является морозостойкость, дающая возможность использования плит в различных климатических зонах, в том числе в условиях Севера.

Плиты обладают достаточно высокой огнестойкостью, не выделяя при пожаре токсичных паров и газообразных веществ. Помимо остальных качеств, ЦСП могут применяться для строительства зданий и сооружений в сейсмоопасных зонах.

Основное использование ЦСП – в качестве обшивок деревянных каркасов панелей в малоэтажном домостроении. Наружная поверхность плиты имеет гладкую структуру, поэтому, при экономном строительстве, наружные стены дома, отделанные ЦСП, достаточно будет просто покрасить.

Крепление плит ЦСП

Плиты можно крепить с помощью шурупов или гвоздей по деревянной обрешетке.  Второй вариант – использование металлических профилей и саморезов.

Применение ЦСП:

— Для устройства влагостойких перегородок (12 и 16 мм толщина ЦСП)

— Для устройства полов в качестве основания под последующие покрытия, в качестве подстилающего слоя, для выравнивания пола и для устройства чистового пола с лицевым покрытием.

— Плиты также применяются в качестве несъемной опалубки при строительстве фундаментов коттеджей.

— Устройство внутренних перегородок типа «сэндвич», с утеплителем внутри перегородки.

Окрашивание

При окрашивании ЦСП предпочтение отдается краскам на акриловой или силиконовой основе. Краска наносится на загрунтованную поверхность плиты. Также рекомендуется обязательно грунтовать грани и срезы плиты.

области применения цементно-стружечных плит, характеристики и свойства

ЦСП — универсальный материал, который широко применяется в строительстве, внешней и наружной обшивке, разработке мебели, каркасов. Листы состоят из нескольких слоев древесной прессованной щепы, соединенной портландцементом и рядом специальных добавок. Плиты различаются размерами, предназначением и характеристиками в зависимости от области применения. Цементно-стружечные плиты популярны благодаря безопасному составу для человека и окружающей среды, возможности использовать во влажных помещениях и прочности материала.

Области применения

Благодаря разнообразию толщины, размеров и характеристик плит, их используют во многих областях строительства, например:

• Обшивка стен и перегородок. Экологичность листов позволяет использовать их во внутренних жилых помещениях, а низкая влагопроницаемость — в банях, ванных комнатах и бассейнах. С помощью цементно-стружечных плит можно быстро добиться ровной поверхности стен для дальнейшей отделки. Листы также используют и для каркасных перегородок в качестве звукоизолирующего материала;
• Навесные фасады. Плиты используют в качестве вентилируемой внешней обшивки дома, защищающей здание от ветра, влаги. Для этой области применения особенно важна пожарная безопасность и влагонепроницаемость материала;
• Опалубка. В отличие от обычного использования опалубки как временной конструкции, с помощью ЦСП можно создать несъемную опалубку, совместив ее производство с отделкой дома;
• Садовые дорожки. С помощью панелей создается ровное покрытие для дальнейшей укладки плит. Влагонепроницаемость и прочность листов защищает дорожки от провалов и повреждений;
• Обшивка кровли. ЦСП применяют при монтаже плоской кровли. Плотные жесткие листы выдерживают большие нагрузки на крышу здания;
• Устройство пола. Плиты, обладающие большой прочностью на изгиб, влагостойкостью и теплоизоляцией, применяют для монтажа чернового напольного покрытия.

Характеристики и свойства

ЦСП плиты считаются универсальным строительным материалом, превосходящим по характеристикам фанеру и дсп. У многофункциональных плит большое количество преимуществ перед сходными материалами:

• можно использовать для внутренней, внешней отделки, для пола;
• соответствует всем строительным стандартам для применения в разных областях: устойчив к разным климатическим условиям, грызунам и насекомым, возгораниям, гниению;
• безопасны для окружающей среды благодаря отсутствию вредных ферментов при производстве;
• благодаря ровной гладкой поверхности листы легко поддаются дальнейшей отделке;
• высокий шумоизоляционный индекс до 30 дБ;
• модуль упругости на изгибе до 4500 МПа.

Размеры и масса

Панели ЦСП имеют большое количество размерных показателей, от которых зависит область применения сырья, его вес и стоимость. В зависимости от этих параметров выделяют несколько стандартных типов плит с размерами 2700×1250 мм, 3000×1250 мм и 3200×1250 мм. Для каждого размера плиты существует несколько видов толщины и материала, от чего зависит вес готового листа. Стандартная толщина — от 8 до 26 мм. Наиболее плотное и толстое сырье рекомендуется использовать для внешней отделки и монтажа плоской кровли. Тонкими панелями, как правило, обшивают стены внутри помещения и монтируют каркасы. Вес одного листа среднего размера составляет от 40 до 145 кг.

Методы крепления

При строительстве плиты необходимо прикрепить к каркасу. Плотный материал крепят несколькими крепежными элементами:

• Анкерные болты. Применяют при установке перегородок и навесных фасадов для крепления кронштейнов к стене;
• Заклепки. Для крепежа используют заклепочник. Применяется при работе с кронштейнами для закрепления обрешетки;
• Дюбель-грибок. Применяется для крепежа утеплителя;
• Гвозди. Металлические винтовые крепежи с оцинкованными метизами используют для работы во влажных помещениях. Для надежного крепежа длина гвоздя должна превышать толщину плиты в 2,5 раза;
• Саморезы. Для крепежей используют шуруповерт, предварительно подготовив отверстия для крепления. Саморезы с потайной шляпкой и сверлом могут применяться без подготовки отверстий. Наиболее оптимальный метод крепежа, благодаря действию самореза на отрыв.

Панели ЦСП широко используются в строительстве и отделочных работах благодаря большой области применения. Листы обладают полезными характеристиками, которые позволяют работать с материалом в любых климатических условиях, а также в разных помещениях, что выделяет панели среди аналогичного менее долговечного сырья. Материал обладает разными размерами, толщиной и весом, что делает ЦСП подходящим как для внутренней, так и для внешней отделки.

характеристики, отзывы, применение ЦСП, стоимость

На протяжении последних десятилетий в жилищно-гражданском строительстве все чаще находят применение технологии сухого монтажа. Они позволяют существенно улучшить расходные материалы и поднять уровень качества исполняемых работ. На практике нередко используются недорогие и безопасные цементно стружечные плиты. Изучение технических и эксплуатационных характеристик, областей применения, а также отзывы потребителей и обзор действующих цен помогут понять преимущества работы с этим материалом.

Оглавление:

1. Что нужно знать о плитах?
2. Характеристики
3. Применение
4. Плюсы и минусы
5. Отзывы о плитах
6. Стоимость

Что такое ЦСП?

Строительный элемент представляет собой монолитную плиту, в составе которой имеются такие вещества:

• цемент – до 65 %;
• стружка хвойных пород деревьев – около 25 %;
• вода – 8,5 %;
• присадки – 2,5 %.

Подготовленные компоненты смешивают и помещают под пресс. Сформованные листы подогревают до 90°С в течение 7-8 часов, затем охлаждают в естественных условиях Окончательное отвердевание наступает примерно через две недели.

Специальные добавки (антисептики, пластификаторы, гидратационные примеси) способствуют улучшению качественных характеристик ЦСП и обогащению их новыми свойствами.

Использование в основе производства натурального сырья делает панели абсолютно безопасными для человека. Дома, построенные из плит, получаются крепкими с ровными внутренними и внешними поверхностями. Стены хорошо пропускают воздух, что способствует образованию оптимального микрорежима в помещениях.

Плиты можно легко подвергать различным видам обработки:

• резать для достижения нужных размеров;
• просверливать отверстия;
• фрезеровать для получения деталей произвольных форм;
• шлифовать торцы для прочности соединения.

На поверхности панелей ЦСП применимы многие варианты финишной отделки:

• малярные работы с нанесением грунтовок и красок из силикона и акрила;
• оклеивание виниловыми шпалерами или стеклообоями;
• облицовка керамической плиткой.

Внешне панели имеют большое сходство с ДСП (древесно-стружечная плита). Не следует путать эти материалы, так как ЦСП содержит больше цемента, а значит, намного прочнее. Кроме того, обладает универсальностью применения.

Технические характеристики ЦСП

Толщина плит находится в пределах 8-36 мм. Геометрические размеры определяются нормативными документами и составляют: ширина 1200/1250 мм, длина 2600/2700/3200 мм. По предварительному заказу на предприятии могут изготовить любой размер плиты, например, с длиной в 3000 или 3600 мм.

При относительной влажности воздуха 6-12 % показатель составляет 1300 кг/см². Допустимо максимальное разбухание листов ЦСП до 2 %. Норматив предельного водопоглощения не более 16 %.

• Шероховатость.

Рельеф панелей зависит от степени обработки поверхностей шлифовальным оборудованием. Согласно ГОСТ, шероховатость необработанных элементов ЦСП не превышает 320 мкм, ошлифованных – до 80 мкм.

На практике встречается цементно-стружечная плита с толщиной около 4 мм. Она не требует дополнительной обработки поверхности, что позитивно сказывается на конечной стоимости изделий.

Где используют панели ЦСП?

Материал из цемента и древесной стружки – это высокопрочный строительный базис с хорошими показателями экологичности и устойчивости. Имеет широкое применение при сооружении и реконструкции объектов гражданского, промышленного и аграрного назначения.

Листы ЦСП составляют прекрасную основу модульного строительства. С их помощью создают теплосберегающие и звукопоглощающие стены в каркасных домах. Плиты отлично выравнивают основание пола, делают его теплым, что существенно увеличивает срок эксплуатации. Точность размеров способствует ускоренному монтажу панелей в каркас.

Целесообразно применение таких плит в устройстве несъемной опалубки, ограждений, отделке фасада. Это намного сокращает сроки работ, обеспечивает конструкциям необходимую надежность и экономит общие расходы на строительство.

Отличные эксплуатационные характеристики делают возможным применение плит для пола, стен и потолков во влажных помещениях, например, ванной или бане.

Достоинства и недостатки ЦСП панелей

Основные преимущества применения материала:

• высокая прочность;
• отсутствие ядовитых и канцерогенных компонентов;
• термозащита;
• влагонепроницаемость;
• устойчивость к биологической агрессии, насекомым и грызунам;
• хорошая шумоизоляция;
• эксплуатация в различных климатических условиях;
• приемлемая стоимость.

Отзывы специалистов подтверждают незначительное количество недостатков панелей ЦСП.

• Большая масса – усложняет транспортировку и монтаж элементов, что несколько замедляет рабочий процесс.
• Ломкость при изгибах – для укладки плит требуется гладкое основание. Желательно купить строительного материала с запасом на 10-15 % больше запланированного сметой.
• Ограниченный срок службы – действительно только в условиях жесткой эксплуатации.

Негативные моменты приводят к небольшому удорожанию строительных работ.

Рекомендации перед применением

При закупке расходных материалов следует принимать во внимание различные характеристики плиты.

Выбор листов оптимального размера зависит от места монтажа. Следует помнить, что увеличение параметров изделий приводит к росту общей нагрузки на конструкцию. Поэтому для устройства пола лучше купить листы толщиной 8-20 мм, для облицовки фасада выбрать 12-16 мм, а для козырьков, подоконников, столешниц подойдет 20-36 мм.

Вид лицевой поверхности имеет значение при отделке внутренних стен и фасада. Производители предлагают на выбор большой ассортимент панелей с гладким и рифленым покрытием, имитирующим мрамор, кварц, песок.

При выборе бренда рекомендуется отдавать предпочтение известным производителям с хорошей репутацией.

Потребительские отзывы

«Много лет профессионально занимаюсь строительными работами разной сложности. Отметил немало преимуществ использования плит. В частности на отделку фасада затрачивается минимум времени. Толстые панели легко резать циркулярной пилой с диском по дереву, тонкие обычной ножовкой. Монтаж на каркас тоже удобно крепить, проделывая отверстия обычным сверлом. Натяжки не требуются, панели прочные, быстро укладываются, образуя ровные поверхности».

Андрей, Ярославская область.

«Первый опыт использования ЦСП приобрел во время облицовки гаража. Оказалось, что плиты совсем нетрудно резать и крепить. Готовые стены покрасил акриловой краской, получилось неплохо. Теперь на очереди устройство пола в кухне. Есть один существенный недостаток: материал выгодно покупать только крупной партией. В розницу стоимость листа выходит намного дороже. Так что для мелкого объема работ ЦСП брать не стоит».

Игнат, Москва.

«По замыслу дизайнеров в загородном доме были запланированы мраморные подоконники. Цена оказалась слишком высокой, поэтому решили заменить натуральный камень имитацией из цементно-стружечной плиты. Работать с таким материалом оказалось большим удовольствием – легко распиливается ножовкой, шлифуется рубанком. Результат порадовал, а друзья до сих пор уверены, что у нас настоящий мрамор».

Виктор Третьяков, Ленинградская область.

«По отзывам из интернета и совету друзей решил попробовать панели ЦСП для устройства пола. Сначала на слой щебня уложили толстую плиту. Затем утеплитель, гидроизолятор и лаги с поперечинами. На черновой пол пошли тонкие плиты в 16 мм, сверху постелил линолеум. Получилось недорого, ровно и тепло. Пол не пропускает влагу и хорошо дышит».

Николай, Ставропольский край.

«Хотел построить забор на даче из профлиста. Предварительно подсчитал расходы, получилась крупная сумма. Начал изучать характеристики других материалов и наткнулся на ЦСП. Материал оказался намного прочнее и дешевле. Самостоятельно установил опоры, приварил к ним металлические профили и закрепил листы саморезами. Получился прочный и красивый забор. Производители уверяли, что материал очень крепкий и не гниет. У меня стоит уже пятый год, нареканий не имею».

Евгений, Екатеринбург.

Таблица цен на ЦСП различных размеров

Плита ЦСП: характеристики, применение, размеры, вес

Листовые строительные материалы используются во многих видах строительных работ, которые принято называть «сухими». Один из таких материалов — плита ЦСП. Это прочный материал, который можно использовать при строительстве каркасных домов и хозпостроек, для внутренних и наружных отделочных работ. 

Содержание статьи

Что такое плита ЦСП

Цементно-стружечная плита (ЦСП) — листвой строительный материал, который делают из высококачественного цемента (портландцемент), смешанного с тонкой длинной древесной щепой (по ГОСТу 26816 толщина щепы 0,2-0,3 мм, длина от 10 мм до 30 мм). В состав добавляют сульфат алюминия и жидкое стекло. При замесе добавляется вода (около 8% от общей массы). Полученная субстанция формуется в виде плит, прессуется.

Плита ЦСП — листовой строительный материал для внутренних и наружных работ

Некоторые производители плиты ЦСП делают из нескольких слоев. Они отдельно замешивают составы с более мелкой и более крупной щепой. Смесь с крупной щепой используется для внутренних слоев, придает большую прочность. Из состава с более мелкой щепой формируются наружные слои, что делает ее поверхность более гладкой. Сложенный «пирог» поступает в пресс, в результате формируется монолитная плита ЦСП с улучшенными характеристиками.

Это плиты ЦСП для наружной отделки фасадов

Стоит также сказать, что есть шлифованные и нешлифованные плиты ЦСП. Шлифованные можно использовать для внутренней или наружной отделки в тех работах, после которых сразу могут следовать отделочные работы. Также есть отделочные плиты ЦСП, на одной из поверхностей которой сформирован отделочный слой в виде каменной или кирпичной кладки, декоративной штукатурки и т.д.

Область применения

ЦСП, в основном, используют в технологиях «сухого» монтажа. Они хороши при строительстве каркасных домов, так как не выделяют вредных веществ, имеют высокую прочность, малогорючи, во время пожара выделяют малое количество дыма, не распространяют огонь. Имея высокую механическую прочность, они повышают жесткость каркасных конструкций. Все это делает каркасные дома, обшитые ЦСП, более безопасными и надежными.

Цементно-стружечные плиты используются для строительства, отделки

Объекты для использования ЦСП

Листовой ЦСП может применяться при строительстве следующих объектов:

• Каркасные жилые дома до 3-х этажей включительно.
• Промышленные, офисные здания.
• Гостиничные комплексы.
• Детские сады, школы.
• Лечебные учреждения.
• Спортивные залы.
• Склады, ангары.

Недостаток: плита ЦСП имеет значительную массу (в несколько раз тяжелее ОСБ), что повышает требования к фундаменту. Солидный вес также становится проблемой при подъеме на второй этаж — нужны помощники и леса или подъемная техника (хотя бы лебедка). Еще один недостаток ЦСП — низкая стойкость к изгибающим нагрузкам. Этим и ограничивается область их применения — они кладутся на основание, в местах с малой изгибающей нагрузкой или должны монтироваться вертикально.

С использованием ЦСП строят каркасные дома

Стойкость к атмосферным воздействиям и повышенной влажности, грибкам и бактериальным поражениям, позволяет использовать цементно-стружечные листы при строительстве хозпостроек: сараев, уличных туалетов, гаражей погребов.

Для отделочных наружных и внутренних работ

Еще одна область применения цементно стружечных плит — выравнивание пола, стен. По сравнению с другими материалами плита ЦСП имеет лучшие звукоизоляционные характеристики, не подвержена воздействию грибков, хорошо переносит климатические влияния. Поэтому часто используются при создании вентилируемых фасадов.

Примеры использования ЦСП в строительстве и отделке частных домов

Для внутренней отделки плиты ЦСП могут использоваться для следующих работ:

• Звукоизолированные и огнестойкие перегородки и стены.
• Внутренняя облицовка помещений любого назначения (жилых и нежилых, в том числе с повышенной влажностью).
• Подоконники.
• Черновой пол.
• Потолки.

Положительный момент в том, что есть цементно-стружечные плиты шлифованные и нешлифованные. Шлифованные имеют абсолютно гладкую поверхность. При их использовании можно только заделать швы и затем красить, клеить обои, использовать другие способы отделки.

Характеристики и свойства

Плита ЦСП — относительно новый материал, пока не слишком широко используемый в частном строительстве. Все потому что не все представляют как он себя ведет в долгосрочной перспективе. Чтобы понять, хорош он или нет для ваших целей, необходимо знать обо всех свойствах.

Плотность и масса

Плотность ЦСП 1100-1400 кг/м³. Высокая плотность придает каркасным конструкциям повышенный уровень жесткости. Если используется этот материал для внутренних отделочных работ, такие стены имеют достаточную несущую способность, чтобы удержать полки, шкафчики и другие достаточно тяжелые предметы.

Удельное сопротивление выдергиванию саморезов из плиты ЦСП

Материал достаточно плотный и тяжелый. Один лист высотой 2700 мм — в зависимости от толщины — весит от 37 кг и до 164 кг. Это делает неудобной обшивку второго этажа и выше. Это можно считать недостатком.

Тепловое и влажностное расширение

Для строительства еще важна такая характеристика, как линейное расширение при изменениях влажности и температуры. Для плиты ЦСП оно присутствует, но является небольшим. При расположении плит одна возле другой, между ними рекомендовано оставлять зазор в 2-3 мм. При установке второго ряда (по высоте) рекомендованный зазор — 8-10 мм.

• Нормальная влажность при продаже — 9% (±3%).
• Невысокое водопоглощение позволяет использовать этот тип материала для наружной отделки, для обшивки стен в помещении с повышенной влажностью. При нахождении в воде в течение 24 часов предел увеличения толщины — не более 1,5%. То есть, при намокании они почти не меняют размеры.

Что еще стоит знать: при погружении в воду размеры меняются незначительно — 2% по толщине и 3% по длине. Если материал сделан согласно технологии, то даже при длительном нахождении на улице под открытым небом, он годами не меняется.

Прочностные показатели и особенности монтажа

Цементно-стружечные плиты плохо переносят изгибающие деформации, но имеют очень высокую прочность при продольных нагрузках. Потому их используют для монтажа на вертикальные поверхности. Класть их на лаги производители не рекомендуют, а вот при укладке на черновой пол или черновую стяжку материал ведет себя стабильно. Так как плита ЦСП не боится попадания воды, ее можно укладывать на пол в помещениях с повышенной влажностью.

Модуль упругости:

• при сжатии и изгибе 2500 МПа;
• на растяжение — 3000 МПа;
• при сдвиге — 1200 МПа.

Если ЦСП Монтируется на каркас, необходима обрешетка с шагом не менее 60 см. При монтаже крепеж устанавливается с шагом 20 см. Саморезы ставим не только по периметру, но и по промежуточным рекам обрешетки. В этом случае на плиту ЦСП можно клеить плитку (грунтовка, после ее высыхания — не клеевой состав можно укладывать плитку).

Пожароопасность и морозостойкость

Плита ЦСП относится к трудносгораемым материалам, по поверхности огонь не распространяется, при сгорании токсичные или вредные газы не выделяются. Предел огнестойкости (способность сдерживать огонь) — 50 мин. Это значит, что материал разрушится после 50 минут нахождения в огне.

Высокая морозостойкость — снижение прочности после 50 циклов заморозки/разморозки не более 10%, что позволяет использовать материал для строительства домов даже в условиях Крайнего Севера. Срок эксплуатации этого материала на улице — 50 лет.

Сравнение ЦСП и ОСБ по горючести

Именно эти свойства делают ЦСП более предпочтительным материалом в каркасном домостроении. Строение получается более надежным с точки зрения пожарной безопасности.

Звукоизолирующие своства

Плита ЦСП имеет неплохие звукоизоляционные характеристики и может использоваться при обшивке наружных или внутренних стен:

• снижение уровня воздушных шумов для плиты толщиной 10 мм — порядка 30 дБ, для 12 мм — 31 дБ;
• снижение уровня ударных шумов при плитах, уложенных на железобетонное перекрытие — при толщине 20 мм составляет 16 дБ, при толщине 24 мм — 17 дБ;

При использовании дополнительных промежуточных слоев ударные шумы становятся тише еще на 9-10 дБ. То есть, каркасные стены, обшитые плитами ЦСП, задерживают достаточное количества звуков чтобы дом был тихим.

Лучшая комбинация — сочетание цементно-стружечной плиты и минеральной ваты. Минеральная вата также служит в качестве утеплителя, так как из-за однородности ЦСП имеет небольшое тепловое сопротивление (не является теплоизоляционным материалом).

Эксплуатационные характеристики

Плитам ЦСП присуща высокая паропроницаемость — 0,03 — 0,23 мг/(м·ч·Па). Это примерно на том же уровне, что и у натуральной древесины. При правильном подборе пирога обшивки стен, в помещениях влажность будет регулироваться естественным путем.

Кроме того, плита ЦСП имеет высокую устойчивость к гниению. Происходит это за счет естественного процесса образования гидроксида кальция, который образуется при превращении цемента в бетон и защелачивает материал так, что он становится неблагоприятной средой для обитания грибков, насекомых и гнилостных бактерий.

Размеры и масса

При закупке материалов для строительных и отделочных работ важны такие характеристики как размеры и масса материала. Листы ЦСП выпускаются двух размеров: при ширине 1250 мм длина может быть 2700 или 3200 мм. При этом толщина плит ЦСП может быть 8, 10, 12, 16, 20, 24, 36 мм.

Плита ЦСП: область применения в зависимости от толщины

Понятное дело, чем толще плита, тем больше ее масса. Примерные значения массы приведены в таблице (у разных производителей могут быть отклонения как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения массы).

Вес цементно-стружечных плит в зависимости от размеров и толщины

Еще могут понадобиться такие параметры:

• площадь одного листа:
  • 1250*2700 — 3,375 м²;
  • 1250*3200 — 4,0 м²;
• вес кубометра ЦСП — 1300-1400 кг.

Лист ЦСП представляет собой однородный монолитный материал без воздушных вкраплений, что объясняет высокую теплопроводность материала. Это надо учитывать при разработке пирога утепления. Материал хорошо клеится с древесиной, полимерами и металлом, так что при строительных работах он удобен.

Способы крепления

Плита ЦСП может крепиться при помощи гвоздей или саморезов. При монтаже на каркас, плиты должны монтироваться строго вертикально.

Область применения цементно-стружечных плит в частном строительстве

Для крепления цементно-стружечных плит можно использовать:

• Оцинкованные винтовые гвозди диаметром от 2,5 мм. Длина подбирается в зависимости от толщины листа и всего пирога. Ущемленная часть гвоздя должна быть не менее двойной толщины плиты, но не менее 10 диаметров гвоздя.
• Шуруп и саморезы с предварительным засверливанием отверстий под головки. Длина выбирается по тому же принципу.

При монтаже плит ЦСП необходимо строго следить за количеством и порядком установки крепежа: материал имеет большую массу, так что крепеж надо устанавливать не менее рекомендованных величин. Расстояние между гвоздями или саморезами зависит от толщины плиты и указано в таблице.

Как и с какой частотой устанавливать крепеж при монтаже ЦСП

Каждый лист цементно-стружечной плиты фиксируется по периметру, отступив определенное расстояние от кромки листа. Частота установки вдоль длинной и короткой стороны листа одинаковая, но зависит от толщины материала. Кроме того есть еще промежуточное крепление — посередине высоты. Тут частота установки саморезов или гвоздей в два раза реже чем по периметру.

Методы обработки и отделки

Несмотря на то что цементно стружечная плита намного прочнее ДСП, обрабатывается она теми же инструментами: фрезером, пилой, электролобзиком. Разница в том, что использовать надо более прочные пилки.

Для сверления рекомендуется использование сверла с твердым наконечником. Использовать можно как ручную, так и электрическую дрель. Шлифовать этот материал не рекомендуется, так как при этой работе снимается верхний слой, что увеличивает водопоглощение. Но при стыковке иногда возникает необходимость выравнивания высоты. В этом случае можно использовать шлифовальные машины любого типа. Рекомендуемое зерно наждачной бумаги — №16-25.

Швы при монтаже плит ЦСП

Обратите внимание, что для того чтобы швы между плитами не трескались, при внутренней отделе шов должен быть не менее 4 мм, при наружной — не менее 8 мм. Расстояние большое, может закрываться специальными рейками (обычно используется при наружной отделке) или при помощи эластичной ленты или герметика.

В качестве финишной отделки плита ЦСП может быть покрашена или покрыта штукатуркой. При наружной отделке стыки между плитами часто просто прокрашивают, оставляя их незаделанными. Еще вариант — использование алюминиевой профильной накладки, которая подчеркивает швы. Также можно закрыть шов нащельной рейкой.

Как заделать шов между плитами ЦСП при наружной или внутренней отделке

Для внутренней отделки шов заполняют герметиком, который после высыхания сохраняет эластичность. После этого можно штукатурить. Второй вариант — прокладка специального эластичного шнура, поверх которого снова-таки наносится эластичная штукатурка.

применение для пола, правила, плюсы

Использование цементно-стружечных плит широко распространено как в профессиональной области строительства, так и в частной. Причиной этому доступность материала, подходящие для различных условий характеристики и удобная эксплуатация. Кроме того, натуральные компоненты обеспечивают экологическую безопасность. Плита цсп для пола, применение которой делает ее лучшим выбором для строительства жилых помещений.

Цементно-стружечная плита состоит главным образом из цемента — его доля в составе достигает 65%, древесной стружке отведено 25%, остальное занимает вода и различные добавки, например, жидкое стекло. Производство ЦСП происходит с помощью специального оборудования — промышленных смесительных аппаратов, по следующей системе:

• Замешивается раствор из жидкого стекла и воды с добавлением алюминия, минеральных солей.
• Одновременно с процессом перемешивания в смесь постепенно добавляют древесную стружку.
• Добавляется еще одна порция воды и в смесь начинают подмешивать цемент.
• Густой состав перемешивается до полной однородности, после чего поступает в специальные машины для прессовки.

Застывшая плита отличается ровной поверхностью, высокой степенью прочности, долговечностью — это делает ее идеальным материалом для работ по выравниваю полов в помещении.

Характеристики и особенности материала

Размеры ЦСП могут варьироваться в зависимости от назначения, чаще всего используют стандартные плиты 2,7Х1,2м, толщина варьируется от 1см до 4см. Основные свойства цементно-стружечных плит следующие:

• высокая плотность, почти полное отсутствие разбухания от воды;
• большая степень прочности -плиты имеют твердую поверхность, однородный состав предотвращает опасность расслоения;
• устойчивость к значительным перепадам температуры;
• огнестойкость — состав на основе цемента обеспечивает пожаробезопасноть;
• морозоустойчивость — такое покрытие подойдет для загородных домов, которые закрываются на зиму и остаются без отопления;
• цемент в составе предотвращает загнивание, цсп не подвержены воздействиям плесени, грибка, не привлекают насекомых и грызунов;
• высокие показатели шумоизоляции;
• цсп-плиты хорошо сохраняют тепло;
• не подвержены химическому воздействию;
• универсальность — подходят для внутренних и наружных работ;
• экологичность — очень малая составляющая химических элементов в составе делает его безопасным для здоровья человека и для окружающей среды;
• простое производство обеспечивает доступную стоимость материала;
• предоставляют широкое поле для вариантов дальнейшего оформления помещения — цсп являются универсальной подложкой, подходящей для напольных покрытий различного типа — линолеума, ламината, паркета, деревянных и наливных полов.

К недостаткам цсп можно отнести значительный вес самих плит, особенно при их большой толщине. Также плиты из цемента сильно пылят при обработке — это необходимо учитывать при шлифовке поверхности или резке плит.

Особенности применения и правильного выбора

Условия производства позволяют изготавливать плиты любой толщины, подходящие для строительных задач различного типа. Цсп широко применяются не только в качестве напольного покрытия, но и для облицовки фасадов зданий, обустройства внутренних перекрытий и перегородок, проведения отделки помещений. Основная область применения цсп — замена трудоемкого и дорогостоящего выполнения цементной стяжки, что выгодно сказывается на семейном бюджете.

Ближайшим аналогом цементно-стружечных плит является фибролит. Этот материал также изготавливается на основе древесной стружки, которая заливается портландцементом. Такой способ дает большее количество стружки в составе, что положительно сказывается на легкости плиты и ее стоимости, но прочность цсп-плиты аналогичной толщины будет значительно выше. Кроме того, цсп значительно лучше подходят для наружных работ и эксплуатации в сложных условиях.

При выборе цсп-плиты учитывается степень неровности основания. Для чернового выравнивания берутся самые большие по толщине плиты, а под них обязательно устанавливают деревянную обрешетку из толстых брусьев — это поможет сгладить большие перепады высоты. Если выравнивается уже существующая бетонная стяжка и перепады незначительные, можно выбрать тонкие плиты и приклеить их на основание.

Порядок работ по выравниванию пола

Устройство стяжки из плит не требует наличия специальных инструментов.  Для подрезки плит можно использовать ножовочное полотно, — при этом нельзя забывать о средствах защиты от пыли, лучше надеть респиратор и защитные пластиковые очки. Порядок работы ведется по следующей схеме:

• Тщательно измерить помещение и составить чертеж-раскладку, учитывая размеры плит и площадь заданного участка.
• В соответствии со схемой плиты нарезаются и пронумеровываются для облегчения дальнейшей работы — для этого их придется выложить на полу в соответствии с чертежом.
• После того, как все выверено, плиты снимаются с пола и готовится основание — его очищают от мусора и пыли, после чего наносится клеящий состав. Если в качестве основания деревянный пол, его необходимо предварительно загрунтовать и высушить.
• Когда все готово начинают укладку плит по чертежу, оставляя небольшой зазор между ними (не менее 5мм). Зазор является необходимым в случае деформации и расширения при повышенной влажности.
• Для установки плиты достаточно плотно прижать ее к полу.
• Дальнейшие работы зависят от свойств клеящего состава — делать финишное покрытие рекомендуется после полного высыхания клея.

Цементно-стружечные плиты отличаются несложностью монтажа, но из-за их значительного веса не получится произвести установку без посторонней помощи.

Сухая стяжка из цементно-стружечных плит

Такой тип монтажа применяется, когда присутствую заметные перепады высоты основания. В таком случае не обойтись без выравнивающей обрешетки из брусков или металлических профилей. Пространство между основанием и плитами заполняется сыпучим материалом, например, мелкофракционный керамзит или песок. Порядок проведения работ:

• С помощью строительного уровня выверяются перепады высоты, рассчитывается отметка, на которой будет находиться слой плит.
• Делается чертеж обрешетки с учетом разницы толщины брусков, которая скроет неровности.

• На поверхность основания укладывают гидроизоляцию — чаще всего используется строительная полиэтиленовая пленка, которую необходимо уложить не менее чем в два слоя.
• На полу монтируется обрешетка из направляющих по чертежу. Между собой бруски крепятся саморезами, расстояние между балками не должно превышать полуметра.

• Засыпают, уплотняют и производят тщательное разравнивание слоя песка или гранул керамзита.
• По предварительно рассчитанной схеме выкладываются цементно-стружечные плиты, которые фиксируют к обрешетке при помощи саморезов.

Нередки случаи, когда больших перепадов высоты нет, но необходимо выполнить черновое выравнивание пола. При этом тоже часто делается сухая стяжка, но без использования направляющих. Плиты укладываются на слой керамзита или песка, в два слоя, таким образом, чтобы присутствовало смещение стыков. Между собой плиты скрепляются саморезами или клеящим составом.

Важно

Сухая стяжка обеспечивает выравнивание сложных полов, при этом отсутствие герметизации предотвращается образование конденсата. Из-за небольшого веса такого покрытия это идеальный вариант для старых домов, где состояние перекрытий не позволяет устанавливать полноценную цементную стяжку.

Заключение

Выбор цсп-плит обеспечивает быстрое и качественное выравнивание оснований любой сложности и степени неровности. Использование недорогих материалов и несложных монтаж позволит существенно сэкономить средства. Основание из цементно-стружечных плит является универсальным и отлично подходит под любое дальнейшее покрытие — под плитку, паркет, наливные полы. Его также можно просто покрасить и оставить без обработки — например на предприятиях промышленности.

Из-за своих свойств цсп-плиты имеют широкую сферу применения — от внутренней отделки жилых домов, производственных помещений, до установки покрытий в наружных помещениях (на террасах, в беседках). Покрытие отличается высокой степенью надежности и долговечности — при соблюдении всех правил эксплуатации цементно-стружечные плиты прослужат не менее пятидесяти лет.

© 2021 prestigpol.ru

Концентрация солнечной энергии | SEIA

Концентрирующие солнечные электростанции (CSP) используют зеркала, чтобы концентрировать солнечную энергию для приведения в действие традиционных паровых турбин или двигателей, вырабатывающих электричество. Тепловая энергия, сконцентрированная в установке CSP, может храниться и использоваться для производства электроэнергии, когда это необходимо, днем ​​или ночью. Сегодня в Соединенных Штатах эксплуатируется около 1815 мегаватт ( _{МВт на} МВт) электростанций CSP.

Параболический желоб

В системах параболического желоба

используются изогнутые зеркала для фокусировки солнечной энергии на приемную трубку, которая проходит по центру желоба.В приемной трубе высокотемпературный жидкий теплоноситель (например, синтетическое масло) поглощает солнечную энергию, достигая температуры 750 ° F или выше, и проходит через теплообменник для нагрева воды и производства пара. Пар приводит в движение обычную паротурбинную энергетическую систему для выработки электроэнергии. Типичное поле солнечного коллектора содержит сотни параллельных рядов желобов, соединенных в серию петель, которые расположены на оси север-юг, так что желоба могут отслеживать солнце с востока на запад.Индивидуальные коллекторные модули обычно имеют высоту 15-20 футов и длину 300-450 футов.

Компактный линейный отражатель Френеля

CLFR использует принципы систем желобов с изогнутыми зеркалами, но с длинными параллельными рядами недорогих плоских зеркал. Эти модульные отражатели фокусируют солнечную энергию на возвышающихся приемниках, которые состоят из системы трубок, по которым течет вода. Концентрированный солнечный свет кипятит воду, генерируя пар под высоким давлением для непосредственного использования в производстве электроэнергии и промышленных парах.

Power Tower

В системах опор

Power Tower используется система центрального приемника, которая обеспечивает более высокие рабочие температуры и, следовательно, большую эффективность. Зеркала с компьютерным управлением (называемые гелиостатами) отслеживают солнце по двум осям и фокусируют солнечную энергию на приемнике на вершине высокой башни. Сфокусированная энергия используется для нагрева теплоносителя (более 1000 ° F) для производства пара и запуска центрального генератора энергии. В эти проекты можно легко и эффективно включить накопители энергии, что позволит вырабатывать электроэнергию в течение 24 часов.

Посудомоечная машина

Зеркала распределены по поверхности параболической тарелки, чтобы сконцентрировать солнечный свет на приемнике, установленном в фокусной точке. В отличие от других технологий CSP, которые используют пар для создания электричества через турбину, система тарельчатого двигателя использует рабочую жидкость, такую ​​как водород, которая нагревается до 1200 ° F в ресивере для приведения в действие двигателя. Каждое блюдо вращается по двум осям, отслеживая солнце.

Основные требования к концентрирующим солнечным электростанциям

• Финансирование — Основная проблема для любого энергогенерирующего объекта коммунального масштаба, включая CSP, — это проектное финансирование.

• Районы с высокой солнечной радиацией. Чтобы сконцентрировать солнечную энергию, она не должна быть слишком рассеянной. Это измеряется прямой нормальной интенсивностью (DNI) солнечной энергии. Производственный потенциал на юго-западе США отличается от остальной части США, как демонстрирует карта Национальной лаборатории возобновляемой энергии ниже.

• Прилегающие участки земли с ограниченным облачным покровом — установка CSP работает наиболее эффективно и, следовательно, наиболее рентабельно, когда она построена мощностью 100 МВт и выше.Хотя потребности в земле будут варьироваться в зависимости от технологии, для типичной установки CSP требуется от 5 до 10 акров земли на МВт мощности. На большей площади размещается накопитель тепловой энергии.

• Доступ к водным ресурсам — Как и другие тепловые электростанции, такие как природные газовые, угольные и атомные, большинству систем CSP требуется доступ к воде для охлаждения. Все требуют небольшого количества воды для мытья сборных и зеркальных поверхностей. Установки CSP могут использовать мокрые, сухие и гибридные методы охлаждения для максимального повышения эффективности производства электроэнергии и экономии воды.

• Имеющийся и ближайший доступ к линии электропередачи — станции CSP должны располагаться на земле, пригодной для выработки электроэнергии, с адекватным доступом к все более напряженной и устаревшей сети электропередачи. Доступ к высоковольтным линиям электропередачи является ключом к развитию проектов солнечной энергетики в масштабах коммунального предприятия для передачи электроэнергии от солнечной электростанции конечным пользователям. Большая часть существующей передающей инфраструктуры на Юго-Западе загружена на полную мощность, и срочно требуется новая передача.

заводов CSP в США

Для получения дополнительной информации посетите страницу NREL Concentrating Solar Power Projects.

Солнечная электрическая генерирующая система Иванпа (Brightsource Energy / NRG Energy, Inc.)

Расположенный на 3500 акрах федеральной земли в пустыне Мохаве в Калифорнии, объект Ivanpah представляет собой солнечную электростанцию ​​мощностью 392 мегаватта, состоящую из 173 500 гелиостатов и трех вышек, способных обеспечивать экологически чистым и экологически чистым электроэнергией более 100 000 американских домов.Проект Ivanpah, разработанный в рамках партнерства между BrightSource Energy, NRG energy и Google и реализованный компанией Bechtel, с момента начала строительства в октябре 2010 года создал более 1000 рабочих мест.

Mojave Solar One (Abengoa Solar, Inc.)

Расположенная на 1765 акрах примерно в 100 милях к северо-востоку от Лос-Анджелеса, параболическая желобная установка мощностью 280 мегаватт будет способна обеспечивать электроэнергией примерно 90 000 американских домашних хозяйств. Разработано Abengoa Solar Inc.Проект Mohave создал около 830 рабочих мест в США, и после завершения проекта будет по-прежнему использоваться 70 человек.

Solana (Abengoa Solar, Inc.)

Завод по производству параболических желобов Solana мощностью 250 мегаватт недалеко от Хила-Бенд, штат Аризона, использует технологии аккумулирования тепла и обеспечивает экологически чистую и надежную электроэнергию более чем 97 000 клиентов из штата Аризона. В рамках проекта, разработанного Abengoa Solar, было создано 1700 рабочих мест, и он был введен в эксплуатацию в октябре 2013 года.

Crescent Dunes (SolarReserve, LLC)

Проект Crescent Dunes недалеко от Тонопа, штат Невада, представляет собой солнечную электростанцию ​​мощностью 110 мегаватт с 10-часовым накоплением при полной нагрузке, которая позволяет производить энергию по требованию днем ​​и ночью.Это первая в стране электростанция на расплавленной соли промышленного масштаба с накопителем энергии и не требует резервного источника природного газа. Проект Crescent Dunes с опорной башней высотой 640 футов и 10 347 гелиостатами обеспечивает питанием 75 000 американских домов. Этот проект площадью 1600 акров, разработанный SolarReserve и построенный компанией ACS Cobra, создал около 4300 рабочих мест, связанных с прямыми, косвенными и побочными действиями.

Genesis Solar (NextEra Energy Sources, LLC)

Расположенный в Блайте, Калифорния, проект солнечной энергии Genesis представляет собой солнечную электростанцию ​​мощностью 250 мегаватт, которая состоит из более 600 000 параболических зеркал на территории 1800 акров.Мощность электростанции составляет около 88 000 американских домов. Проект, разработанный NextEra Energy Sources в сотрудничестве с Sener и Fluor, был введен в эксплуатацию в апреле 2014 года и создал 800 рабочих мест.

Система производства солнечной энергии (NextEra Energy Sources, LLC)

Обладая совокупной мощностью 354 мегаватт из трех отдельных мест в Харпет-Лейк, Крамер-Джанкшен и Даггет в Калифорнии, заводы SEGS обеспечивают экологически чистым и экологически чистым электроэнергией 232 500 американских домов.

Nevada Solar One (Acciona)

В сотрудничестве с Nevada Power Company и Sierra Pacific Resources, проект Nevada Solar One охватывает 400 акров и имеет мощность 64 МВт. Завод состоит из более чем 182 000 зеркал и имеет 760 параболических концентраторов. Создано более 800 рабочих мест в строительстве, и в настоящее время на постоянных рабочих должностях работает более 30 человек. Ежегодно Nevada Solar One вырабатывает достаточно электроэнергии, чтобы обеспечить электроэнергией 14 000 домов в штате Невада.

Кимберлинская солнечная тепловая электростанция (Арева)

Расположенный в Бейкерсфилде, Калифорния, завод в Кимберлине, ранее принадлежавший и управляемый Ausra, теперь работает под управлением AREVA Solar.При мощности 5 МВт этот проект площадью 10 акров является вторым в своем роде завершенным в Калифорнии, первый из которых был введен в эксплуатацию двадцатью годами ранее.

Sierra SunTower (eSolar)

В процессе разработки Sierra SunTower в Ланкастере, Калифорния, от начала до конца, eSolar создала более 250 рабочих мест в строительстве и в настоящее время обеспечивает 6 постоянных рабочих мест на полную ставку. SunTower мощностью 5 МВт обеспечивает питание более 4000 домов в Калифорнии ежегодно и нейтрализует более 7000 тонн CO2.

Центр солнечной энергии Martin Next Generation (FL Power & Light)

Центр солнечной энергии Martin NextGen в Индиантауне, Флорида, занимающий площадь в 500 акров и использующий более 190 000 зеркал, имеет генерирующую мощность 75 МВт. Этот объект является первым в мире комбинированным производством солнечной энергии и природного газа. 155 000 МВтч ежегодно могут обеспечивать электроэнергией более 11 000 домов.

Проект солнечного геотермального гибридного производства в Стиллуотере (Enel Green Power)

В качестве первого солнечного проекта Enel Green Power завод Стиллуотер использует 240 акров и более 89 000 фотоэлектрических панелей из поликремния для использования солнечной энергии в этой когенерационной установке.Эта первая в своем роде комбинированная солнечная и геотермальная электростанция, способная производить 2 МВт только на солнечной энергии, имеет общую мощность 26 МВт. Расположенный в Фаллоне, штат Невада, предприятие Enel Green Power вырабатывает достаточно энергии для питания 15 000 домов.

Технология концентрирования солнечной энергии (CSP)

Концентрированная солнечная энергия — обзор

13.3.1 Естественные географические районы для развертывания CSP

Станции CSP, скорее всего, будут развернуты в странах Sunbelt, где DNI превышает 1800 кВтч / м ² / год. Хотя стоимость и соответствующий уровень конкурентоспособности CSP будет зависеть от уровня DNI, меры по смягчению последствий изменения климата будут стимулировать предприятия CSP в странах с уровнями DNI, близкими к минимальному порогу, поскольку во многих областях не будет лучшего выбора возобновляемых источников энергии. .

На рис. 13.3 показана оценка привлекательности CSP, которую можно ожидать в различных географических регионах, а также карта мира DNI (Crespo, 2019).

Рис. 13.3. Оценка рыночного потенциала и карта мира DNI (Solar GIS).

США (юго-запад) и северная часть Мексики, возможно, являются областями, в которых установленная мощность станций CSP может быть максимальной к 2050 году. Уровни DNI выше 2500 кВтч / м ² / год, относительно простая разработка площадки Наряду с высоким спросом на электроэнергию этот регион может занять первое место в рейтинге, если будет ускорена общая политика по сокращению выбросов парниковых газов.Северные мексиканские штаты выиграют от проблем со стабильностью сети, когда использование солнечной энергии в этой части страны будет более сбалансированным между PV и CSP.

Несмотря на выдающиеся уровни DNI и возможности развития площадок в северной части Чили и южной части Перу, рыночный потенциал в Южной Америке представлен как «две звезды», поскольку спрос на электроэнергию в этих областях не так велик. Некоторые регионы Аргентины и даже Бразилии также хороши с точки зрения DNI и характеристик земли, но опять же, спрос на электроэнергию в этих районах умеренный.Длинные линии электропередачи постоянного тока высокого напряжения могут помочь в увеличении доли CSP, особенно в случае Чили.

Регион MENA — от Марокко до Иордании — имеет относительно высокий уровень DNI и легкую разработку сайтов. Атмосфера чистая в большинстве возможных мест, и из-за широты поля гелиостата и поля зеркал могут быть развернуты с аналогичными оптическими характеристиками. Вода может быть проблемой во многих местах, и поэтому система сухого охлаждения, вероятно, будет преобладать. В этих странах оптимальная комбинация фотоэлектрических и CSP-станций могла бы удовлетворить большую часть спроса на электроэнергию круглосуточно, без выходных, большую часть года.

Страны Персидского залива имеют высокие глобальные уровни радиации, но показатели DNI относительно умеренные из-за уровней запыленности на большей части территории, особенно в Арабских Эмиратах. Поэтому ожидания на горизонте 2030 года несколько скромнее, чем для стран MENA. Тем не менее, спрос в ночное время очень высок, и очевидна дополнительная роль фотоэлектрической генерации в этих странах, особенно в Арабских Эмиратах. Меры по смягчению последствий изменения климата могут подтолкнуть к более ранней замене резервного газа в дневное время.

Конус Южной Африки, включая Намибию и Ботсвану, особенно привилегирован в отношении уровней DNI, и CSP должен играть очень важную роль в долгосрочной перспективе. Проникновение CSP в ЮАР будет в основном зависеть от политики декарбонизации, поскольку уголь является богатым ресурсом. Еще один важный барьер — это передающая инфраструктура, которую необходимо укрепить. Намибия, Ботсвана, Замбия и Зимбабве в определенной степени также имеют хорошие условия для развертывания, но спрос намного ниже из-за сокращения населения и промышленной активности.Тем не менее, возможности экспорта в страны Центральной Африки, где доля фотоэлектрических систем будет актуальной, предоставляют дополнительный потенциал для установки установок CSP в этих странах. PV также может быть развернут.

Китай недавно начал активную политическую программу поддержки заводов CSP, основанную на льготных тарифах, хотя возможности значительного вклада заводов CSP в удовлетворение собственного спроса ограничены, поскольку ресурсы хорошего качества существуют во внутренней западной пустыне. регионы, а основная нагрузка приходится на восток.Ссылка на фотоэлектрическую отрасль с большим успехом экспорта модулей может быть причиной текущих обязательств в этом секторе. Компоненты CSP не так легко экспортировать, но экспорт услуг EPC может быть дополнительной целью китайской промышленной политики.

Центральная Азия занимает не очень высокое место, поскольку ресурсы DNI не так хороши, как в других регионах, и спрос также умеренный в тех областях, где могут быть размещены заводы CSP.

Индия и соседние с ней страны — большой вопрос для этой отрасли.Не так много мест, где DNI превышает 1800 кВтч / м ² / год, но рост спроса высок, и не будет большого количества вариантов для обеспечения необходимой резервной копии PV в дневное время. Еще один недостаток — сезон дождей, когда установки CSP будут остановлены на пару месяцев. Гибридные концепции, либо с использованием биомассы, либо с концепцией комбинированного цикла с разделением солнечной энергии и газа, описанные в разделе 13.2.5, могут быть подходящим решением. В такой большой стране все технологии обязательно найдут свою нишу.

Австралия — континент с прекрасными ресурсами DNI. Меры по смягчению последствий изменения климата вместе со старением парка техники должны постепенно приводить к выводу из эксплуатации угольных электростанций, которые должны быть заменены возобновляемой и управляемой синхронной генерацией (например, электростанциями CSP), которые помимо дополнительной роли фотоэлектрических станций — как отстаивается для остальной мир — тоже мог бы внести сюда свой вклад в дневное время. Электроэнергетическая система Австралии может потребовать от электростанций CSP с очень высоким коэффициентом мощности, что может помочь снизить стоимость энергии, компенсируя в некоторой степени другие специфические для страны факторы, из-за которых стоимость в Австралии будет выше, чем в других местах.

Наконец, Европа имеет прекрасные возможности для развертывания STE / CSP в южных странах, не только исходя из потребностей их собственных стран, но и в соответствии с требованиями к возобновляемым источникам энергии после захода солнца в странах Центральной и Северной Европы. В этих странах не будет другой более дешевой возможности для диспетчеризации возобновляемой электроэнергии. Кроме того, новая европейская директива по возобновляемым источникам энергии требует к 2030 году 15% трансграничного обмена возобновляемой электроэнергией. Проблема доступности площадок для крупных электростанций — более 500 гектаров — может стать сильным узким местом в таких странах, как Италия или Греция, в то время как в Португалии и Испанией было бы легче управлять.

Международное энергетическое агентство опубликовало в 2014 году одновременно две дорожные карты об ожидаемой роли солнечной электроэнергии в горизонте 2050 года. Одним из них была Дорожная карта технологий солнечной тепловой энергии, а другим — фотоэлектрическая энергия (IEA, 2014a, 2014b). МЭА предусматривало значительный вклад заводов CSP к 2030 году. К 2050 году видение МЭА заключалось в том, что CSP будет играть даже более значительную роль, чем PV, в странах Ближнего Востока и Африки. На рис. 13.4 показаны ожидаемые уровни выработки электроэнергии по регионам.

Фиг.13.4. Региональное производство CSP (STE) предусмотрено в дорожной карте IEA 2014.

При составлении дорожных карт PV и STE / CSP, как показано на рис. 13.5, общий вклад солнечных технологий в 2050 году предусматривался более чем 25%, став в то время единственным крупнейшим источником производства электроэнергии на мировом уровне. .

Рис. 13.5. Прогноз вклада PV + CSP в дорожную карту IEA 2014.

Основы концентрирования солнечной энергии | NREL

Концентрирующие солнечные энергетические системы используют тепло от солнечного света для производства электроэнергии
для крупных электростанций.

Свет отражается в коллекторе параболического желоба на заводе Abengoa в Солане, обслуживающем
более 70 000 домов в Аризоне. Фото Денниса Шредера / NREL

Многие электростанции сегодня используют ископаемое топливо в качестве источника тепла для кипячения воды. Пар
из кипящей воды вращается большая турбина, которая заставляет генератор производить
электричество.Однако в электростанциях нового поколения используется концентрированная солнечная энергия.
системы и солнце как источник тепла. Три основных типа концентрирующих солнечных
Энергетические системы: линейный концентратор , тарелка / двигатель и системы опорной башни .

Линейные концентраторы

Линейные концентраторы собирают солнечную энергию с помощью длинных прямоугольных изогнутых
(П-образные) зеркала.Зеркала наклонены к солнцу, фокусируя солнечный свет на трубках.
(или приемники), которые проходят по длине зеркал. Отраженный солнечный свет нагревает
жидкость, протекающая по трубкам. Затем горячая жидкость используется для кипячения воды в обычном
паротурбинный генератор для производства электроэнергии.

Существует два основных типа систем линейных концентраторов: системы с параболическими желобами,
где приемные трубки расположены вдоль фокальной линии каждого параболического зеркала;
и линейные рефлекторные системы Френеля, в которых одна приемная трубка расположена над
несколько зеркал для большей мобильности при отслеживании солнца.

Система тарелки / двигателя

В системе «тарелка / двигатель» используется зеркальная тарелка, похожая на очень большую спутниковую тарелку,
хотя для минимизации затрат зеркальное блюдо обычно состоит из множества более мелких
плоские зеркала в форме тарелки. Тарелочная поверхность направляет и концентрирует
солнечный свет на тепловой приемник, который поглощает и собирает тепло и передает
это к двигателю-генератору.

Самым распространенным типом теплового двигателя, используемого сегодня в системах тарелка / двигатель, является тепловой двигатель Стирлинга.
двигатель. Эта система использует жидкость, нагретую ресивером, для перемещения поршней и создания
механическая сила. Затем механическая мощность используется для запуска генератора или генератора переменного тока.
производить электричество.

Системы Power Tower

Система Power Tower использует большое поле плоских зеркал, отслеживающих солнце, известных как гелиостаты.
для фокусировки и концентрации солнечного света на приемнике на вершине башни.Теплообмен
жидкость, нагретая в ресивере, используется для генерации пара, который, в свою очередь, используется в
обычный турбогенератор для производства электроэнергии.

В некоторых градирнях в качестве теплоносителя используется вода / пар. Другие передовые разработки
экспериментируют с расплавом нитратной соли из-за его превосходной теплопередачи и
возможности хранения энергии. Способность к накоплению энергии или накоплению тепла позволяет
система продолжает подавать электроэнергию в пасмурную погоду или ночью.

Дополнительные ресурсы

Для получения дополнительной информации о концентрации солнечной энергии посетите следующие ресурсы:

Концентрация исследований солнечной энергии в NREL

Energy 101 видео о концентрации солнечной энергии

Концентрация солнечной энергии
Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США

Концентрированная солнечная энергия (CSP) против фотоэлектрической (PV): углубленное сравнение

Рост популярности солнечной энергии связан с расширением связанных с ней технологий.В конце концов, как только люди поймут, что солнце можно использовать для выработки электроэнергии, они, по понятным причинам, найдут способы, как это сделать. И пока есть две технологии, которые используются в настоящее время для производства солнечной энергии. Это концентрированная солнечная энергия (CSP) и фотоэлектрическая энергия (PV).

Но в чем разница между этими двумя? И если возможно, какой из них лучший вариант? Чтобы ответить на эти вопросы, лучше сравнить и сопоставить эти две технологии, чтобы увидеть, чем они отличаются и какие преимущества и недостатки они предлагают.

Концентрированная солнечная энергия (CSP) и фотоэлектрическая (PV)

Технологии

Начнем с того, что Концентрированные солнечные тепловые системы (CSP) вырабатывают электроэнергию путем преобразования солнечной энергии в высокотемпературное тепло с использованием различных конфигураций зеркал. Принцип работы этой конкретной технологии заключается в том, что солнечная энергия концентрируется различными отражателями, и эта концентрированная энергия затем используется для приведения в действие теплового двигателя и электрического генератора.Установки, использующие эту систему, состоят из двух частей: одна собирает солнечную энергию и преобразует ее в тепло, а другая преобразует тепловую энергию в электричество.

CSP — это косвенный метод, который генерирует переменный ток (AC), который затем можно легко распределить по электросети.

Фотоэлектрические (PV) солнечные панели , с другой стороны, полностью отличаются от CSP. В отличие от CSP, который использует солнечную энергию, фотоэлектрические солнечные панели используют солнечный свет.Другими словами, фотоэлектрическая энергия — это прямое преобразование света в электричество. Это работает так: солнечные фотоэлементы поглощают свет, который затем выбивает электроны. Затем, когда текут свободные электроны, создается ток, который затем улавливается и передается в провода, таким образом генерируя постоянный электрический ток (DC). После генерации постоянного электрического тока он затем преобразуется в переменный ток, обычно с помощью инверторов, так что он будет распределен по электросети.

Накопление энергии и эффективность

Системы

CSP способны накапливать энергию за счет использования технологий аккумулирования тепловой энергии (TES). В результате они могут использовать его в то время, когда солнечного света мало или совсем нет, например, в пасмурные дни или в ночное время, для выработки электроэнергии. Благодаря способности CSP накапливать энергию, проникновение солнечной тепловой технологии в энергетику увеличивается, поскольку она помогает преодолевать проблемы с нарушениями.

Между тем фотоэлектрические системы не способны производить или хранить тепловую энергию, поскольку они используют прямой солнечный свет вместо солнечного тепла. Кроме того, накопление электричества (например, в батареях) также нелегко, особенно при больших уровнях мощности.

Из этого становится ясно, что с точки зрения хранения энергии и эффективности технологии хранения тепловой энергии лучше, что делает системы CSP гораздо более привлекательным вариантом для крупномасштабного производства электроэнергии.Кроме того, поскольку системы CSP способны производить избыточную энергию и хранить ее для использования в будущем, они могут помочь улучшить финансовые показатели, а также возможность совместного использования солнечной энергии и гибкость энергосети.

Обзор рынка: взгляд инвестора

Есть три основных фактора, которые энергетические рынки учитывают при выборе источников энергии: стоимость энергии, вспомогательные услуги и возможность распределения электроэнергии по запросу. Очевидно, что для инвесторов в энергетику наиболее важным вопросом является конкурентоспособная стоимость энергии.А поскольку фотоэлектрическая энергия намного дешевле, чем CSP, все больше и больше инвесторов в энергетику выбирают ее. Эта тенденция, когда инвесторы выбирают PV вместо CSP, будет продолжаться до тех пор, пока PV остается дешевле. И похоже, что это будет продолжаться, потому что фотоэлектрические панели недавно продемонстрировали большое падение цен — примерно на 30-40% всего за пару лет — и некоторые ожидают, что эти цены будут продолжать падать.

Что касается CSP, если эти системы хотят быть привлекательными для инвесторов, они должны найти способ продемонстрировать высокую производительность по всем трем параметрам.Потому что они могут быть более эффективными и способны хранить много энергии для будущего использования, но если они также будут стоить целое состояние, никто не захочет вкладывать в них деньги.

Помимо стоимости, участники энергетического рынка также сообщили, что фотоэлектрические системы намного проще построить. Их строительство не требует больших затрат и не требует много времени. Это не похоже на CSP, потому что предприятиям CSP требуется больше места для крупномасштабных приложений, и они также имеют большие риски. Некоторые из этих рисков включают более высокие инвестиции, проблемы с тепловым дефицитом и охлаждение.

Статья по теме: Важнейшая солнечная статистика, которую нужно знать в 2019 году

Интеграция для увеличения проникновения солнечной энергии

Несмотря на то, что кажется, что фотоэлектрические установки предпочитают только потому, что они не так дорого стоят и их легче построить, сравнение между CSP и PV все равно останется предметом спора. Некоторые могут даже возразить, что пытаться решить, какой из них лучший выбор, бессмысленно, потому что в какой-то момент в будущем им, возможно, больше не придется соревноваться друг с другом.Они могут фактически объединиться и работать как одно целое, чтобы увеличить проникновение солнечной энергии в энергетику.

Фактически, согласно последним исследованиям Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США, TES предположительно может увеличить проникновение солнечной или ветровой энергии — которые являются временными технологиями использования возобновляемых источников энергии — в электроэнергетику. Это означает, что CSP, наряду с возможностями накопления тепловой энергии, может использоваться в качестве дополнительного решения для решения проблем прерывистости других технологий возобновляемой энергии, таких как солнечные фотоэлектрические установки и ветряные турбины.Обе эти технологии сильно зависят от условий окружающей среды, которые непредсказуемы и нестабильны, поэтому их надежность, как решений для выработки электроэнергии, довольно ограничена. К счастью, CSP и TES могли бы решить эту проблему.

Производительность

К 2021 году будет намного больше поставщиков солнечных панелей и поставщиков оборудования CSP. PV просто намного популярнее во всем мире.

Действительно ли CSP конкурирует с PV?

Со всеми этими сравнениями между Concentrated Solar Power и Photovoltaic, можно было бы подумать, что эти два конкурируют друг с другом.На первый взгляд, такой вывод имеет большой смысл, потому что, в конце концов, CSP и PV — это два типа технологий, которые использует солнечная энергетика. Однако, если вы присмотритесь, вы поймете, что CSP на самом деле не конкурирует с PV. Вместо этого он конкурирует с природным газом.

Как мы уже установили ранее, CSP производит электричество, используя в первую очередь солнечное тепло. Это сделало бы эту технологию термической, и из-за этого мы можем сказать, что в действительности CSP фактически конкурирует с другими источниками энергии, которые являются тепловыми по своей природе.Примеров тому множество, но источник энергии, с которым CSP действительно борется, — это природный газ.

Статьи по теме

CSP в сравнении с природным газом

Причина, по которой CSP конкурирует с природным газом, заключается просто в том, что они оба являются диспетчерскими. Поскольку CSP поглощает солнечное тепло для выработки электроэнергии, его можно отправлять, когда это необходимо. Точно так же природный газ может быть извлечен из скважин природного газа или сырой нефти, а затем храниться на перерабатывающих предприятиях для использования для выработки энергии.По сути, и CSP, и природный газ являются привлекательными формами производства энергии из-за их способности к диспетчеризации. Но, к сожалению, предпочтение отдается природному газу просто из-за его доступной цены.

И тот факт, что предпочтение отдается природному газу, создает для всех нас большую проблему. Начнем с того, что природный газ небезопасен для окружающей среды — как и другие ископаемые виды топлива. Это правда, что природный газ выделяет меньше выбросов при выработке электроэнергии, чем уголь, но метан все же просачивается во время бурения и транспортировки.А метан — это парниковый газ, который в 20 раз сильнее углекислого газа. Другими словами, природный газ может буквально убивать людей и животных.

Еще одним недостатком природного газа является то, что у него непостоянные расходы на топливо. Его цены непредсказуемы. Сейчас они могут выглядеть разумно, но со временем, когда ресурсы иссякнут, эти цены обязательно вырастут. И это не хорошие новости.

Короче говоря, и CSP, и природный газ обладают одинаковыми желательными характеристиками: возможность диспетчеризации по запросу.И хотя между этими двумя вариантами CSP является более безопасным и лучшим вариантом, природный газ по-прежнему выигрывает, потому что его цены намного доступнее, чем у CSP. Вот почему, если CSP стремится стать привлекательным вариантом производства электроэнергии, она должна конкурировать с природным газом и в конечном итоге победить.

Связанная статья:

Проекты CSP и PV

Итак, теперь, когда мы уже знаем, что у CSP и PV есть свои преимущества и недостатки, нас больше не должно удивлять, что существует множество проектов для этих двух.Вот некоторые из самых популярных и крупнейших проектов CSP и PV:

Проекты CSP

Солнечная электростанция в Варзазате

Солнечная электростанция Уарзазат (OSPS), также называемая Нурской электростанцией, представляет собой комплекс солнечной энергии, расположенный в регионе Драа-Тафилалет в Марокко. Обладая установленной мощностью 510 МВт, это крупнейшая в мире солнечная электростанция. И, как будто это число недостаточно велико, Марокканское агентство по солнечной энергии дополнило дополнительную фотоэлектрическую систему мощностью 72 МВт, чтобы позволить электростанции производить 582 МВт на пике.Ожидается, что общая стоимость этого проекта составит около 9 миллиардов долларов.

Солнечная электростанция Иванпа

Солнечная электрическая генерирующая система Ivanpah — это концентрированная солнечная тепловая установка, расположенная в пустыне Мохаве в Соединенных Штатах. Общая мощность станции составляет 392 МВт, и на ней установлено 173 500 гелиостатов, каждый с двумя зеркалами, фокусирующими солнечную энергию на котлах, расположенных на трех централизованных солнечных электростанциях. По установленной мощности это одна из крупнейших в мире солнечных тепловых электростанций.

Системы производства солнечной энергии

Солнечные энергогенерирующие системы (SEGS) состоят из девяти солнечных электростанций в пустыне Мохаве в Калифорнии, где уровень инсоляции является одним из лучших в Соединенных Штатах. Изначально планировалось построить десятый завод. Но девелопер, Luz Industries, объявил о банкротстве в 1992 году, потому что не смог получить финансирование строительства. Суммарная мощность всех девяти солнечных электростанций составляет 354 МВт, что делает SEGS одним из крупнейших в мире предприятий по производству солнечной тепловой энергии.

Статьи по теме:

Примеры фотоэлектрических проектов

Парк солнечной энергии плотины Лунъянся

Плотина Longyangxia — это бетонная арочно-гравитационная плотина, которая изначально была построена для производства гидроэлектроэнергии, ирригации, борьбы с обледенением и борьбы с наводнениями. Однако в 2013 году была построена солнечная фотоэлектрическая станция, и эта станция, получившая название «Парк солнечной энергии на плотине Лунъянся», была завершена в 2015 году. Завершенный парк солнечной энергии имеет установленную мощность 850 МВт, что позволяет генерировать около 200 000 домохозяйств.С такой установленной мощностью солнечный парк на плотине Longyangxia считается крупнейшим в мире фотоэлектрическим проектом.

Солнечная звезда

Solar Star — солнечная фотоэлектрическая электростанция, расположенная в Розамонд, Калифорния. Он управляется и обслуживается SunPower Services, и он использует около 1,7 миллиона солнечных панелей, расположенных на общей площади 3200 акров. Эти солнечные панели представляют собой мощные, высокоэффективные и дорогие модули из кристаллического кремния форм-фактора, которые устанавливаются на одноосные трекеры.Когда он был завершен еще в 2015 году, он считался крупнейшей в мире солнечной электростанцией с генерирующей мощностью 579 МВт.

Солнечная ферма Топаз

Солнечная ферма Topaz — это фотоэлектрическая электростанция, расположенная в округе Сан-Луис-Обиспо в Калифорнии. Этот проект обошелся примерно в 2,5 миллиарда долларов и включает 9 миллионов фотоэлектрических модулей CdTe, основанных на тонкопленочной технологии. Строительство по этому проекту началось в ноябре 2011 года и закончилось в ноябре 2014 года.Солнечная ферма Topaz с установленной мощностью 550 МВт считается одной из крупнейших солнечных фотоэлектрических ферм в мире.

Статья по теме: 10 ведущих технологических достижений в солнечной индустрии

Заключение

В настоящее время в солнечной энергетике доминируют две технологии: концентрированная солнечная энергия (CSP) и фотоэлектрическая (PV). Эти двое могут быть похожи тем, что оба используют солнце для выработки энергии. Но помимо этого, они настолько разные, насколько это возможно.

Для начала, CSP использует солнечное излучение для нагрева жидкого вещества, которое затем будет использоваться для привода теплового двигателя и электрогенератора. Между тем, фотоэлектрические системы используют свет за счет «фотоэлектрического эффекта» — поглощения света, которое затем приводит к разрушению электронов — для генерации электрического тока.

У CSP и PV есть свои плюсы и минусы. С точки зрения хранения энергии и эффективности, CSP превосходит, поскольку он может хранить энергию с помощью технологий TES.С другой стороны, фотоэлектрические системы не способны производить или хранить тепловую энергию, поскольку они непосредственно вырабатывают электричество. Кроме того, трудно хранить электроэнергию.

Хотя CSP, очевидно, является более эффективным с точки зрения энергосбережения, это не означает, что это лучший вариант. В обоих случаях фотоэлектрическая энергия дешевле, поэтому инвесторы в энергетику более склонны использовать ее, чем CSP. Другими словами, несмотря на свои преимущества, CSP не пользуется популярностью.

Однако все эти дебаты — что лучше — бессмысленны, потому что им не нужно соревноваться друг с другом.На самом деле, мир станет лучше, если они будут работать вместе. Надеюсь, что в один прекрасный день появится новая технология для солнечной энергии, и это будет гибрид этих двух.

Как бы то ни было, и CSP, и PV помогают в продвижении солнечной энергетики. Они оба сделали возможной солнечную энергию, и они будут причиной, по которой солнечная энергия останется здесь надолго.

Рост популярности солнечной энергии связан с расширением связанных с ней технологий.В конце концов, как только люди поймут, что солнце можно использовать для выработки электроэнергии, они, по понятным причинам, найдут способы, как это сделать. И пока есть две технологии, которые используются в настоящее время для производства солнечной энергии. Это концентрированная солнечная энергия (CSP) и фотоэлектрическая (PV).

Источники:

Связанные

Самая дешевая — не всегда лучшая: концентрированная солнечная энергия может превзойти более дешевую фотоэлектрическую батарею с новыми рыночными правилами

Неспособность концентрированной солнечной энергии набрать обороты в U.Южные рынки — это сигнал о том, что традиционная оценка ресурсов может замедлить энергетический переход, как пояснила февральская конференция CSP.

CSP, который преобразует солнечное тепло в электричество, когда-то был доминирующим, но затем исчез, когда фотоэлектрические (PV) солнечные батареи, которые превращают солнечный свет в электричество, резко упали в цене. Но, в отличие от CSP, фотоэлектрические панели, даже с батареями, не могут обеспечить длительную управляемую генерацию, которая понадобится энергетическим системам с высоким содержанием возобновляемых источников энергии, заявили участники конференции.

«В настоящее время возобновляемые источники энергии являются основным направлением деятельности, а ископаемое топливо — альтернативой», — сказал на конференции председатель Комиссии по энергетике Калифорнии (CEC) Дэвид Хохшильд регулирующим органам, руководителям коммунальных предприятий и аналитикам. С новыми требованиями к нулевым выбросам «нам понадобится разнообразие возобновляемых ресурсов для поддержания надежности системы, и нам понадобится CSP, в частности, из-за его длительного хранения [потенциала]».

По словам руководителей коммунальных предприятий и регулирующих органов, амбициозные требования о 100% возобновляемых источниках энергии приводят к неизбирательной закупке самых дешевых возобновляемых кВтч.Но для энергосистемы переходного периода требуется более широкая стоимость, даже если цена за киловатт-час будет выше.

Реструктуризация рынков, политика и планирование коммунальных услуг для компенсации инвестиций в ресурсы с более высокой общей стоимостью сети, несмотря на более высокие капитальные затраты, будут необходимы для создания надежной энергосистемы с низким уровнем выбросов углерода, добавили они.

Как работает CSP

CSP использует зеркала для концентрации солнечного тепла в одной точке, содержащей теплоудерживающую жидкость.Уловленное тепло создает пар, который, как и обычные генераторы, приводит в действие турбину, вырабатывающую электричество.

Башенные технологии

CSP, такие как проект Crescent Dunes Nevada мощностью 110 МВт и проект Ivanpah California мощностью 394 МВт, фокусируют солнечное тепло на жидкости, протекающей через вершину башни. Технологии желобов, такие как проект Солана мощностью 280 МВт в Аризоне, нагревают жидкость, протекающую через фокусные точки желобовидных зеркал.

Теплопоглощающие жидкости включают воду, как в Ivanpah, или расплавленную жидкость, которая более эффективно удерживает тепло, как в Crescent Dunes.Изолированные резервуары хранят нагретую жидкость для отправки электроэнергии по запросу.

Фотоэлектрические панели промышленного масштаба выделяют электроны при воздействии солнечного света. Электроэнергия поступает в сеть или может храниться в батареях. Стоимость и нормативные барьеры в значительной степени ограничивают рентабельное хранение аккумуляторов до четырех часов, хотя были опробованы стеки аккумуляторов и альтернативные химические составы аккумуляторов, обеспечивающие более длительное хранение.

В 2010 году в США было 0,4 ГВт CSP и только 0.1 ГВт фотоэлектрических систем коммунального масштаба. Но совокупное количество установок CSP достигло всего 1,7 ГВт к 2020 году, в то время как падение стоимости панелей привело к установке 35,4 ГВт фотоэлектрических панелей к 2020 году, сообщил старший аналитик Wood Mackenzie по солнечной энергии в США Колин Смит по электронной почте Utility Dive.

С 2014 года «технология CSP страдает от проблем с производительностью и высокой цены», — сказал Смит. У него были проблемы с конкуренцией с фотоэлектрическими системами или фотоэлектрическими системами плюс накопители, «даже с обещанием непрерывного энергоснабжения от 12 до 24 часов.«

Во всем мире политические стимулы, а также высокие цены на электроэнергию не позволили CSP стать препятствием для высоких капитальных затрат и затрат на кВтч. По состоянию на конец 2019 года 90 станций CSP мощностью около 6000 МВт находились в эксплуатации по всему миру, сообщил Utility Dive Хэнк Прайс, управляющий директор компании-разработчика CSP Solar Dynamics.

Вопросы о CSP выросли в США после того, как контракт Crescent Dunes с NV Energy из Невады был расторгнут в 2019 году из-за недостатков в системе хранения расплавленной соли.Но другие страны добились успеха с этим методом хранения — шесть из 14 глобальных проектов башен и более 30 проектов лотков используют жидкий солевой раствор для хранения.

По сообщениям, для NV Energy ведутся ремонтные работы, и, по словам Прайса, у проекта, вероятно, найдется еще один покупатель.

Но многие на конференции сказали Utility Dive, что сомнения в технической осуществимости CSP и низкой стоимости фотоэлектрических модулей могут затруднить поиск нового контракта. NV Energy от комментариев отказалась.

Первый барьер CSP: получение денег

Ранние проекты CSP имели капитальные затраты, достигающие миллиардов долларов, а их средняя приведенная стоимость энергии (LCOE) составляла 0 долларов.21 / кВтч. Хотя первоначальные капитальные затраты по-прежнему высоки, по оценкам Министерства энергетики США, LCOE CSP за 2018 год с 12 часами хранения упала до 0,098 доллара США / кВтч.

Контрактная цена на CSP с хранилищем в Дубае в 2019 году составила 0,083 доллара США / кВтч, что значительно меньше, чем LCOE, о котором сообщила Lazard, равная 0,15 доллара США / кВтч или более для пикового завода природного газа, который его гибкость позволила бы заменить.

Для монетизации CSP потребуются новые стимулы, которые будут оценивать уникальный набор преимуществ системы «вместо того, чтобы оценивать наименее затратный ресурс», — сказала Utility Dive бывший комиссар коммунального хозяйства Невады Ребекка Вагнер.Защитники должны довести до регулирующих органов аргументы, что «CSP может стоить дороже, но его хранение позволяет использовать избыточную генерацию возобновляемых источников энергии, чтобы сгладить пиковый спрос и заполнить пробелы, когда ветер или фотоэлектрическая энергия не работают».

По мнению аналитиков на конференции, если сторонники CSP будут так говорить, регулирующим органам придется пересмотреть существующие рыночные правила и регулирующие структуры.

«Рынки и регулирующие структуры были созданы вокруг набора других источников электроэнергии, нежели те, которые будут доминировать в будущем», — сказала на конференции Utility Dive вице-президент по энергетическим инновациям Соня Аггарвал.«Это имеет каскадные последствия».

Существующие стимулы обеспечивают компенсацию источнику генерации ценности, которую его энергия приносит энергосистеме, в центах за кВтч, сообщил Utility Dive старший технический консультант Центра энергоэффективности и возобновляемых источников энергии (CEERT) Джим Колдуэлл. «Если бы CSP платили за все свои услуги, она могла бы конкурировать, но для этого потребовались бы другие рыночные правила».

CSP может сыграть роль в сдерживании роста затрат для плательщиков за удовлетворение пикового спроса, но рыночные правила определяют закупки отдельно по энергии, мощности и вспомогательным услугам, сказал Колдуэлл.«CSP не выигрывает в отдельных запросах. Только ценообразование всех трех вместе делает CSP наименее затратным решением, особенно сейчас, потому что емкость и вспомогательные услуги становятся более ценными».

Потребность в точной оценке предоставляемых сервисных ресурсов — новая проблема для системных операторов по всей стране, — сказал Колдуэлл. «Пока преждевременно оценивать конкретные услуги, и это может быть неточно, потому что потребность в них все еще ограничена, но еще не рано думать о том, как мы их ценим, чтобы метод был готов, когда он понадобится.«

Министерство энергетики США. Получено с https://www.energy.gov/eere/solar/concentrating-solar-power.

Лучшее моделирование и планирование

Моделирование, выполненное для интегрированного планирования ресурсов, может определить более высокую ценность CSP и других низкоуглеродных технологий, которые компенсируют более высокие затраты, — сказал Utility Dive старший аналитик Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Триу Май. «Затем портфели можно повторно оценить с помощью моделирования производственных затрат на надежность и достаточность ресурсов в итеративном процессе.«

Модели рассматривают «по существу бесконечные возможности», чтобы «сделать сложный выбор в отношении того, как система работает сегодня и как она может работать в будущем», — сказал он.

Modeling может сравнивать проекты CSP, особенно гибридные версии, объединенные с фотоэлектрической системой или природным газом, с традиционными пиковыми электростанциями и определять, какие проекты электростанций лучше всего подходят для сети с высокой степенью возобновляемости.

Переменный ветер и солнечная энергия, соединенные с сетью через инверторы, могут вызывать колебания напряжения и частоты, которые создают проблемы для защиты стабильности системы, сказала Utility Dive консультант по энергосистеме Дебра Лью, бывший инженер NREL и технический директор GE.«Но есть будущее с множеством переменных ветров и солнечной энергии, и для этого будущего не было достаточного планирования».

Работа по использованию ресурсов с нулевым уровнем выбросов, не связанных между собой через инверторы, для удовлетворения потребностей в производительности и балансировке системы продвигается, но работы по их использованию для стабильности системы — нет, — сказала она. Вместо этого системные операторы вкладывают средства в оборудование, чтобы исправлять и реагировать на колебания напряжения и частоты.

Управляемые ресурсы с нулевым уровнем выбросов, такие как CSP, накопленная гидроэлектростанция и геотермальные источники, могут обеспечить стабильность системы и предложить большую ценность, чем вложения коммунального предприятия в оборудование, поскольку коммунальное предприятие получает чистую энергию с расходами на стабильность системы, сказал Лью.Но существует мало стимулов или рыночных механизмов для компенсации этих инвестиций коммунальным предприятиям и разработчикам, поэтому «фотоэлектрические и аккумуляторные батареи будут построены, потому что они дешевые и быстрые», а оборудование останется основным инструментом стабильности системы.

Второй барьер CSP: краткосрочное мышление

В будущем у плановиков могут появиться «супермодели», которые определяют долгосрочную ценность высоких капитальных затрат, но сегодняшние модели часто приводят к краткосрочным решениям, сказал Лью. «Альтернатива — определить, какие ресурсы потребуются в сценариях нулевых выбросов, и создать их сейчас, но для этого потребуется долгосрочное планирование, которого мы не делаем.«

Размер инвестиций в такие ресурсы, как CSP, и время, необходимое для их разработки, также «очень устрашающе» для регулируемого коммунального предприятия, заявила на конференции вице-президент Государственной службы штата Аризона (APS) по государственной политике Барбара Локвуд.

По ее словам, существует много новых неопределенностей в отношении спроса из-за появления новых объектов обслуживания нагрузки (LSE) и быстрого роста популярности распределенных ресурсов и энергоэффективности у клиентов. В результате APS «по умолчанию сделала гораздо меньшие инвестиции», такие как небольшие фотоэлектрические системы и системы хранения, которые требуют меньших капитальных затрат и более короткого времени на разработку.

Южная Калифорния Эдисон (SCE), в ответ на аналогичные рыночные сигналы, также отказался от высоких капитальных затрат в сфере закупок, сказал Билл Уолш, вице-президент SCE по закупкам энергии. Меньшие закупки «помогают контролировать или сглаживать систему или заполнять пробелы при смене поколений».

Коммунальные предприятия предпочитают «инкрементализм [запросов предложений] для инвестиций в 50 или 100 МВт», потому что это кажется менее рискованным, сказал бывший комиссар Невады Вагнер. «Но это краткосрочное мышление, которое позволяет избежать оценки и признания системных потребностей в долгосрочной перспективе.Для достижения 100% чистой энергии нам нужно начать нестандартное мышление и изучить все возможности ».

Электроэнергетические компании переходят «от того, какой ресурс нам нужен, к тому, какие услуги нам нужны и когда они нам нужны», и более подходящие контракты могут «больше касаться мощности, чем энергии», — согласился Локвуд из APS.

Электрификация и требования о нулевых выбросах могут увеличить нагрузку на калифорнийскую систему на 75% или более, а это потребует «больших инвестиций» в новое поколение, сказал Utility Dive генеральный директор независимого системного оператора Калифорнии Стив Берберих.Контрагенты, такие как принадлежащие инвестору коммунальные предприятия и новые LSE, по этим инвестициям должны быть частью разработки новых контрактов, которые могут обеспечить необходимый капитал.

Контракты должны поддерживать проекты, которые предлагают «услуги от возобновляемых источников энергии, которые мы получили от теплового парка», — сказал Берберих. Он добавил, что новый процесс бухгалтерского учета, разрабатываемый регулирующими органами Калифорнии, должен привести к показателям, которые можно будет использовать для этих контрактов.

Value становится «ключевой частью планирования», — сказал Utility Dive глава энергетического отдела Комиссии по коммунальным предприятиям Калифорнии (CPUC) Эдвард Рэндольф.

Эффективная несущая способность фотоэлектрических систем без накопителей была установлена ​​на уровне 17% в постановлении CPUC 2019 года, что означает, что только 17 МВт из 100 МВт солнечных закупок учитываются для удовлетворения пикового спроса. Это, вероятно, увеличит закупки ресурсов, которые могут лучше соответствовать пикам системы.

Такой тип «фундаментального переосмысления того, что такое системная ценность и как ее определять количественно, необходим для ресурсов с нулевым выбросом углерода и высокими первоначальными капитальными затратами», — сказал Аггарвал.

«Новый подход может показаться несколько дальновидным, потому что рыночные механизмы должны измениться, чтобы позволить всем ресурсам на равных конкурировать за компенсацию за предоставление энергии, гибкости и сетевых услуг.«

Исправление: в предыдущей версии этой статьи неправильно переданы два утверждения консультанта по энергосистеме Дебры Лью относительно переменных ветров и солнечной энергии, а также работы по использованию ресурсов с нулевым уровнем выбросов. Кроме того, глобальная мощность электростанций CSP на конец 2019 года была указана неверно, она составляла 6000 МВт. Статья обновлена.

24-часовая солнечная энергия: расплавленная соль делает это возможным, и цены быстро падают

Подпишитесь, чтобы получать наши последние отчеты об изменении климата, энергии и экологической справедливости, которые будут отправляться прямо на ваш почтовый ящик. Подпишитесь здесь .

Первое, что вы видите на установке солнечной энергии Crescent Dunes, и вы можете быть в нескольких милях от нее, — это свет настолько яркий, что вы не можете смотреть прямо на него. Он расположен на вершине 640-футовой цементной башни, возвышающейся над плоской пустой пустыней Невады на полпути на шоссе, ведущем из Рино в Лас-Вегас. Башня окружена зеркалами шириной почти в две мили, которые посылают в небо мерцающие лучи света.

Путешественники иногда спрашивают, проезжали ли они что-то инопланетное, говорит Дарби, бармен столетнего отеля Mizpah в Тонопе, пыльном городке, где раньше добывали серебро, в 15 милях от завода.Такие вопросы здесь принимаются за чистую монету. Зона 51, засекреченный объект, где, по мнению сторонников заговора, ВВС США скрывают свидетельства космических пришельцев, всего через час или около того.

То, что люди на самом деле видят, — это электростанция концентрированной солнечной энергии (CSP) мощностью 110 мегаватт, построенная и управляемая SolarReserve в Санта-Монике, Калифорния. Он не из космоса, но ничего подобного ему такого размера еще нигде на планете нет.

SolarReserve пытается доказать, что технология, лежащая в основе Crescent Dunes, может сделать солнечную энергию доступным, безуглеродным, круглосуточным источником энергии, передаваемым по электрической сети, как любой другой завод, работающий на ископаемом топливе.Здесь концентрированный солнечный свет нагревает расплавленную соль до 1050 градусов по Фаренгейту в этой мерцающей башне; затем соль хранится в гигантском изолированном резервуаре, из которого можно производить пар для работы турбины.

Гелиостаты, гигантские зеркала, фокусирующие солнечные лучи, управляются программным обеспечением, которое позволяет им следить за солнцем в течение дня. Предоставлено: SolarReserve.

Если этот завод и несколько аналогичных объектов, которые строятся или вскоре будут построены, окажутся надежными, технология будет готова к взлету.Солнечные фотоэлектрические (PV) панели могут вытеснять ископаемое топливо в течение дня, а ветряные турбины могут делать то же самое, пока дует ветер. Но башни из расплавленной соли могут справиться с проблемой подачи электроэнергии по запросу и вывести на пенсию более старые и более грязные предприятия, работающие на ископаемом топливе.

«Мы собираемся увидеть еще много башен из расплавленной соли CSP», — сказал Марк Мехос, руководитель программы исследований CSP в Национальной лаборатории возобновляемой энергии в Колорадо. Мехос основывает свое мнение на ценах, которые SolarReserve и другие разработчики проектов назначают на электроэнергию с новых станций, и на знании того, что башня CSP с восьми или 10 часами хранения расплавленной соли в настоящее время намного дешевле, чем солнечная фотоэлектрическая ферма с эквивалентным количеством литий-ионные аккумуляторы.

Стоимость электроэнергии, вырабатываемой на второй электростанции SolarReserve, которая будет построена недалеко от Порт-Огаста, Австралия, будет меньше половины от стоимости электроэнергии, производимой Crescent Dunes — около 7,8 центов (австралийских) за киловатт-час, или чуть более 6 Центов США. Когда правительство Южной Австралии подписало контракт на закупку продукции завода в августе, казначей штата Том Кутсантонис написал в Твиттере, что «угольная промышленность только что подняла дрожь», потому что новая угольная электростанция не может соответствовать этой цене. .

Кевин Смит, главный исполнительный директор SolarReserve, считает, что Crescent Dunes показывает, что технология работает, и следующие запланированные проекты докажут экономическую эффективность. Компания владеет третьим заводом в Южной Африке и планирует построить еще 10 башен CSP в Неваде для нужд Калифорнии.

«Мы собираемся довести дело до конца», — сказал Смит о попытках добиться признания этого типа поколения. Он помог превратить компанию Invenergy в одного из крупнейших владельцев U.S. до того, как присоединиться к SolarReserve при его основании в 2008 году. «Потребовалось время, чтобы добраться туда, где мы находимся. Рынок сейчас реагирует. Мы снизили наши расходы. Мы выигрываем ставки «.

Следующая большая вещь? Это Хранилище

Производство электроэнергии в Crescent Dunes начинается с 10 347 зеркал, в общей сложности 13 миллионов квадратных футов стекла — этого достаточно, чтобы полностью покрыть Национальную аллею в Вашингтоне от ступенек Капитолия до памятника Вашингтону. Зеркала называются гелиостатами, потому что каждое из них может наклоняться и поворачиваться, чтобы точно направить луч света.Расположенные концентрическими кругами, они направляют солнечный свет на «приемник» наверху центральной башни. Если отбросить предположения туристов, на самом деле это не свет. Ресивер, матовый черный, когда на него нет солнечного света, поглощает энергию для нагрева расплавленной соли, протекающей по ряду труб. Затем горячая соль стекает в резервуар для хранения из нержавеющей стали на 3,6 миллиона галлонов.

Соль, которая при таких температурах выглядит и течет почти как вода, проходит через теплообменник, чтобы получить пар для работы стандартного турбогенератора.Резервуар вмещает расплавленную соль, достаточную для работы генератора в течение 10 часов; Это составляет 1100 мегаватт-часов хранения, что почти в 10 раз больше, чем у крупнейших литий-ионных аккумуляторных систем, которые были установлены для хранения возобновляемой энергии.

Если башни расплавленной соли CSP находятся на грани широкого признания, то это в значительной степени из-за растущего осознания того, что переход на возобновляемые источники энергии требует хранения в таких масштабах. «Хранение — это действительно ценное предложение для CSP», — сказал Клиффорд Хо, возглавляющий исследования тепловой солнечной энергии в Sandia National Laboratories в Альбукерке, Нью-Мексико.

Да, это ракетостроение

Несмотря на обещания, прогресс SolarReserve не был быстрым и легким. Компания все еще уклоняется от цели коммерческого признания своей технологии электростанций. Спустя десятилетие Crescent Dunes является единственным примером системы расплавленных солей CSP от SolarReserve. Во многом компания остается стартапом.

Keep Environmental Journalism Alive

ICN бесплатно предоставляет отмеченные наградами локализованные климатические материалы и рекламу.Чтобы продолжить работу, мы рассчитываем на пожертвования таких читателей, как вы.

Пожертвовать сейчас

Вы будете перенаправлены на страницу партнера ICN по пожертвованиям.

Технический директор

SolarReserve, Уильям Гулд, более двух десятилетий занимался разработкой производства электроэнергии из расплавленной соли CSP. Еще в 1990-х годах он был руководителем проекта демонстрационной установки Solar Two, построенной при поддержке Министерства энергетики США в пустыне Мохаве недалеко от Барстоу, Калифорния. В 1980-х годах в том же месте был Solar One, который успешно показал, что поле гелиостатов, сияющих на центральной башне, может производить пар для работы турбины.Работа Гулда заключалась в том, чтобы продолжить проект, в котором вместо пара нагревалась соль, и доказать, что энергия может храниться.

Solar Two был небольшим пилотным проектом недалеко от Барстоу, Калифорния, где в 1990-х годах была протестирована технология хранения соли, которая сейчас используется в Crescent Dunes. Предоставлено: KJKolb / CC-BY-SA-2.0.

Чтобы построить приемник расплавленной соли, Гулду пришлось выбирать между двумя претендентами: производитель котлов, имеющий опыт работы с традиционными электростанциями, работающими на ископаемом топливе; и Rocketdyne, компания, производившая ракетные двигатели для НАСА.Он пошел с учеными-ракетчиками. Конус или раструб в нижней части ракеты, где выходит пламя, на самом деле состоит из сети небольших трубок, по которым циркулирует жидкое топливо, охлаждающее металл и предохраняющее конус от плавления. Опыт Rocketdyne в разработке этого трюка и знания в области высокотемпературной металлургии побудили компанию разработать технологию использования расплавленной соли на установке CSP.

Проект Solar Two мощностью 10 МВт успешно работал в течение нескольких лет, подтверждая эту концепцию, и был списан в 1999 году.«У нас были прорезывания зубов. У нас были некоторые проблемы, которые нам нужно было исправить », — сказал Гулд. «Но, в конце концов, все работало так, как задумано». Действительно, основная технология, используемая сегодня в Crescent Dunes, практически ничем не отличается от Solar Two, кроме масштаба: смесь нитратных солей и рабочие температуры идентичны.

В начале своей карьеры Гулд работал инженером-ядерщиком в Bechtel, гигантской строительной компании, работавшей на реакторах Сан-Онофре в Калифорнии и на заводе в Пало-Верде в Аризоне. Он сказал, что в конце концов решил, что ничто не может быть полностью защищено от дурака.«Я больше не сторонник ядерной энергетики», — сказал он.

Однако он отказался от работы над Solar Two как большой сторонник расплавленной соли. «Мы возлагали большие надежды на быструю коммерциализацию», — сказал он. Масштабирование до коммерчески жизнеспособных 100 МВт или более оказалось слишком новым для привлечения финансирования из банков или других традиционных источников. Ему действительно требовалась государственная гарантия по кредиту или другая поддержка, которой в те годы не было.

Ставка на миллиард долларов

Когда была основана компания SolarReserve, казалось, что завод по производству расплавленной соли с полем гелиостатов и центральной башней может производить электроэнергию по цене, конкурентоспособной, если не дешевле, чем у большой солнечной фотоэлектрической станции.Но сразу цена на фотоэлектрические панели стала падать. По данным Министерства энергетики США, стоимость киловатт-часа электроэнергии от солнечной фермы в масштабе коммунального предприятия, усредненная за время эксплуатации объекта, упала с 28 центов в 2010 году до менее 6 центов. Сегодня это не редкость, когда солнечная ферма предлагает продавать электроэнергию примерно по 2 цента за киловатт-час.

Кевин Смит, генеральный директор SolarReserve, считает, что Crescent Dunes показывает, что технология работает, и что следующие проекты докажут экономичность.Компания планирует построить еще 10 башен CSP в Неваде. Предоставлено: Роберт Дитрайх.

Компания построила несколько солнечных фотоэлектрических станций, поскольку цены упали. По словам Смита, это помогло заработать немного денег. Но основное внимание оставалось на башнях из расплавленной соли. Благодаря соглашению о закупке электроэнергии с NV Energy, основной коммунальной компании Невады, и крупной гарантии по кредиту от Министерства энергетики, строительство Crescent Dunes началось в 2011 году. Оно было завершено в 2015 году, примерно на два года позже запланированного срока.

Строительство стоило около 750 миллионов долларов, а с учетом так называемых «мягких» затрат, таких как проценты во время строительства и подключения к линии электропередачи, общая стоимость была близка к 1 миллиарду долларов.По словам Смита, затраты на строительство для проектов, находящихся в стадии разработки, были сокращены почти вдвое. Тем не менее, новая солнечная фотоэлектрическая установка для коммунальных предприятий размером с Crescent Dunes, но без каких-либо хранилищ, может быть построена сегодня примерно за 110 миллионов долларов.

Смит и Гулд — и другие наблюдатели — скажут вам, что Crescent Dunes в первые два года существования страдала от проблем. Но проблема не в конструкции системы расплавленной соли, гелиостатов или башни, сказал Смит.Он ссылается на проблемы «баланса предприятия», такие как насосы, которые не работают должным образом, и трансформаторы для оборудования в области гелиостата, которые были малоразмерными.

Самой большой проблемой на Crescent Dunes была утечка в резервуаре для хранения горячей соли, обнаруженная в конце 2016 года. Смит объясняет, что гигантское кольцо, опирающееся на пилоны на дне резервуара, распределяет расплавленную соль по мере того, как она спускается из получатель. В то время как пилоны должны были быть приварены к полу, само кольцо было спроектировано так, чтобы двигаться, поскольку изменения температуры вызывают расширение или сжатие.Вместо этого из-за ошибки конструкции все было сварено вместе, и изменения температуры привели к изгибу дна резервуара и утечке.

Расплавленная соль, нагретая солнечными батареями, хранится в гигантских резервуарах возле башни в Crescent Dunes. Предоставлено: Роберт Дитрих.

Утечка солевого расплава не представляет особой опасности. Когда он попал в гравийный слой под резервуаром и сразу же остыл, он превратился в соль. Тем не менее, остановка длилась несколько месяцев, и завод вернулся в сеть только в июле.

Предполагается, что

Crescent Dunes сможет вырабатывать около 500 000 МВт электроэнергии в год, что эквивалентно работе около 12 часов в день.Но этого еще не произошло. Смит утверждает, что сейчас предприятие работает хорошо и выполнит поставленную задачу. «Основная технология работает как чемпион», — сказал он.

Все еще крошечный кусочек солнечного пирога

На протяжении многих лет использовалось несколько различных подходов к CSP. По данным Международного агентства по возобновляемой энергии, во всем мире было построено около 5000 МВт генераторов CSP. Это немного — на конец 2016 года количество солнечных панелей составляло 291 000 МВт, — но это еще не все.

Большинство проектов CSP находятся в США и Испании, где правительство предлагало щедрые субсидии в течение нескольких лет до финансового кризиса 2008 года. Чаще всего используется технология параболического желоба, система, в которой используются изогнутые зеркала, которые перемещаются по одной оси для отслеживания солнца. Солнечный свет концентрируется на трубе, заполненной маслом, в фокусе параболического зеркала. Масло, температура которого может достигать 700 градусов по Фаренгейту, используется для производства пара для работы турбины. Здесь нет прямого накопления тепла, хотя некоторые предприятия добавляют ступень, используя масло для нагрева расплавленной соли, чтобы ее можно было хранить.Однако этот процесс менее эффективен, чем хранение с использованием башни CSP, из-за более низких температур.

Первый завод CSP в Марокко, Noor I, имеет полмиллиона изогнутых зеркал, которые медленно следуют за солнцем. Солнечный свет концентрируется на трубе, заполненной маслом, которое используется для создания пара для работы турбин. Предоставлено: Фадель Сенна / AFP / Getty Images.

Параболические желоба могут быть уместны в некоторых местах, по словам Серджио Реллозо из подразделения солнечной энергетики испанской инженерной компании Sener.Компания Sener построила более двух десятков проектов лотков CSP. Сейчас компания строит два завода в Уарзазате, Марокко. Один использует технологию параболического желоба Sener и систему хранения расплавленной соли; другой — конструкция башни из расплавленной соли, что делает его вторым испытанием технологии в масштабах коммунального хозяйства после Crescent Dunes.

Цена на электроэнергию на двух марокканских заводах очень близка, сказал Реллозо. Поскольку многие установки с желобами уже построены, он делает ставку на то, что лучшая возможность для снижения затрат в будущих проектах связана с технологией башни с расплавленной солью.«Конструкция башни дает гораздо больше возможностей для снижения затрат».

Другой важный тип установок CSP использует центральную башню и гелиостаты для нагрева пара вместо соли. Эти растения похожи на Crescent Dunes, но здесь нет хранилища; пар должен быть немедленно использован в турбине. Эта технология используется на проекте Ivanpah мощностью 377 мегаватт, расположенном в пустыне Мохаве недалеко от границы Невады и Калифорнии, на крупнейшем в мире заводе CSP. Ivanpah был построен с гарантией федерального кредита в размере 1,6 миллиарда долларов.

Иванпа, расположенный в пустыне Мохаве в Калифорнии, был введен в эксплуатацию в 2013 году как крупнейшая в мире солнечная тепловая электростанция. Его ресиверы вырабатывают пар для работы турбин. Предоставлено компанией Bechtel.

Смит, Мехос и другие заявили, что использование только пара в Иванпе кажется тупиковым, потому что он остается намного более дорогим, чем солнечные фотоэлектрические панели, и не имеет возможностей хранения, которые могут сделать продукцию завода более ценной для населения. сетка.

Разработчик проекта Ivanpah, компания BrightSource Energy, сообщила в электронном письме, что его технология, основанная на проектировании солнечного поля и оптимизации гелиостата, также может быть применена на заводах по производству расплавленных солей.Компания разрабатывает проекты по хранению расплавленных солей в Китае.

Это то, что нужно сети?

SolarReserve всегда считал хранилище своим преимуществом. Смит сказал, что официальные лица коммунальных предприятий и политики ответят, что хранение важно, что они хотят большего. «Но они хотели бесплатное хранилище», — сказал он. «И, к сожалению, мы не могли дать им это бесплатно».

Стандарты портфеля возобновляемых источников энергии и другие законодательные и нормативные требования подтолкнули коммунальные предприятия к добавлению ветровой и солнечной энергии, но не дали большого стимула для поддержки генерации, которая будет работать тогда, когда сеть больше всего нуждается в электроэнергии.«На рынке коммунальных услуг США им просто нужны киловатт-часы, — сказал Смит. «Им было все равно, когда они их получили».

Теперь, по словам Смита, разговор о том, что действительно нужно электросети, начался всерьез. В таких местах, как Калифорния, где около трети электроэнергии в настоящее время вырабатывается из возобновляемых источников, в определенные часы дня наблюдается избыточное производство из возобновляемых источников. Если переход к более чистым, безуглеродным источникам энергии будет продолжаться, Калифорнии и другим системам потребуются чистые ресурсы, которые можно направлять для удовлетворения пикового спроса и поддержания стабильности энергосистемы.«Мы считаем, что сейчас происходит возрождение рынка CSP. И все дело в хранении «.

Концентрированные солнечные электростанции, использующие хранение расплавленной соли, вызывают интерес во всем мире, при этом несколько заводов планируется построить в Китае. Предоставлено: SolarReserve.

Мехос сказал, что такие разработчики, как SolarReserve, все еще должны доказать, что башни с расплавленной солью CSP могут быть надежными и обеспечивать электроэнергию по обещанным ценам. В дополнение к австралийскому проекту по цене около 6 центов, SolarReserve предложила продать электроэнергию из проекта в пустыне Атакама в Чили по цене около 5 центов за киловатт-час.

«Нам действительно нужно увидеть установки на местах, которые соответствуют этим предложениям и работают надежно», — сказал Мехос. Чилийский проект представляет собой самую низкую цену на продукцию CSP, отчасти потому, что там солнечный свет даже сильнее, чем в Неваде или Южной Австралии.

Тем временем в Китае правительство объявило о программе строительства CSP мощностью 6000 МВт с хранилищем. SolarReserve вступила в партнерские отношения с государственной компанией Shenhua Group, занимающейся строительством угольных электростанций, с целью развития производства расплавленной соли CSP мощностью 1000 МВт.

10 дополнительных станций, которые SolarReserve надеется когда-нибудь построить в пустыне Невада, будут похожи на Crescent Dunes, но больше — каждая с 10 часами хранения, общей мощностью 2000 МВт и производительностью 7 миллионов МВтч в год. Проект будет простираться к северу от участка Crescent Dunes, и компания подала заявку на разрешение на землю в Федеральное бюро землепользования.

Гулд наблюдает, когда Калифорния поймет, что это то, что им нужно. «Это кажется неизбежным, не так ли?» он сказал.Если так, то башни CSP, которые сегодня выглядят чуждыми путешественникам, проезжающим по пустыне, в ближайшие несколько лет могут стать привычным зрелищем.

Проект солнечной энергии Crescent Dunes — неожиданное место посреди безлюдной пустыни Невады. Кредит: SolarReserve

.

Роберт Дитрих

Роб Дитрих пишет еженедельный бюллетень чистой экономики для InsideClimate News.Его опыт работы в области экономики, финансов и энергетики: восемь лет он проработал старшим редактором журнала Bloomberg Markets и пять лет руководителем группы по энергетическим компаниям и рынкам в Bloomberg News. В качестве внештатного репортера и редактора Роб работал в The Economist Intelligence Unit и Bloomberg Businessweek, а также в других изданиях.