Mae aloion sy'n seiliedig ar nicel a duroedd di-staen sy'n cynnwys nicel yn chwarae rhan allweddol mewn math newydd o ynni adnewyddadwy o'r enw pŵer thermol solar neu bŵer solar crynodedig (CSP).
Mae'r defnydd o'r deunyddiau hyn wedi caniatáu i'r diwydiant oresgyn heriau mewn technoleg trosglwyddo a storio gwres ac, ar gyfer prosiectau sydd â bywyd dylunio o 40 mlynedd neu fwy, gallant helpu i leihau costau diraddio deunydd neu amnewid.
Yn ôl yr Asiantaeth Ynni Ryngwladol (IEO 2017), rhwng 2015 a 2040, bydd y defnydd o ynni adnewyddadwy (gan gynnwys CSP) yn tyfu ar gyfradd flynyddol o 2.3 y cant. Ar hyn o bryd mae mwy na 40 o weithfeydd pŵer thermol solar ledled y byd, ac mae mwy nag 20 o weithfeydd o'r fath yn y cyfnod cynllunio neu adeiladu. Maent yn tueddu i gael eu lleoli mewn ardaloedd ag arbelydru solar uchel, megis Sbaen, India, De Affrica, Tsieina, Chile, Awstralia, y Dwyrain Canol a Gogledd Affrica (MENA) a de'r Unol Daleithiau.
Arddangos Roedd gweithfeydd pŵer PDC ar waith mor gynnar â'r 1980au. Ers hynny, mae llawer o gynnydd wedi'i wneud o ran cynaeafu a storio ynni. Mae'r tŵr solar yn dechnoleg canolbwyntio sydd newydd ei datblygu lle mae halen tawdd yn cael ei ddefnyddio fel hylif trosglwyddo gwres. Mae tymheredd toddi y cymysgedd nitrad yn gyffredinol 130 gradd (268 gradd F) neu uwch. Maent yn aros ar ffurf hylif mewn tanciau storio wedi'u hinswleiddio ar dymheredd o 288 gradd (550 gradd F). Yna caiff yr halen hylifol ei bwmpio trwy bibell i mewn i dderbynnydd solar a'i gynhesu gan ymbelydredd crynodedig i dymheredd mor uchel â 566 gradd (1,050 gradd F). Yna caiff yr hylif tymheredd uchel ei fwydo i danc storio tymheredd uchel. Mae'r tanc storio tymheredd uchel hefyd wedi'i inswleiddio a gall storio ynni thermol am amser hir.
Defnyddir Storio Trydan Thermol (TES) i wneud iawn am newidiadau yn y galw ac amodau amgylcheddol. Mae'r halen tawdd yn cael ei bwmpio i mewn i gynhyrchydd stêm yn ôl yr angen i gynhyrchu ager i yrru tyrbinau a generaduron confensiynol. Mae gan TES fanteision unigryw dros ffynonellau ynni adnewyddadwy eraill ar raddfa fawr, ac mewn rhai achosion nid yw hyd yn oed angen tanwydd cynhyrchu pŵer wrth gefn. Yn ystod haf 2013, roedd system o dyrau halen tawdd yn Sbaen yn cynhyrchu trydan di-dor 24 awr y dydd am 36 diwrnod - y tro cyntaf erioed.
Mae Twyni Cilgant yn un orsaf bŵer o'r fath sydd ar waith. Wedi'i leoli yn Tonopah, Nevada, yn yr anialwch i'r gogledd o Las Vegas, mae ganddo gapasiti cynhyrchu net o 110 megawat ac amser TES o 10 awr. Mae hyn yn golygu y gall yr orsaf bŵer gynhyrchu trydan yn llawn am hyd at 10 awr yn ystod cyfnodau galw brig. Mae mwy na 10,000 heliostat yn adlewyrchu golau'r haul ac yn canolbwyntio'r egni ar dderbynnydd ar ben tŵr 200-metr (640-troedfedd). Mae pob heliostat yn cynnwys drychau bach gyda chyfanswm arwynebedd o 115.7 metr sgwâr (1,245 troedfedd sgwâr). Mae cyfanswm yr ardal casglu golau yn fwy na 1.2 miliwn metr sgwâr (12 miliwn troedfedd sgwâr). Ers ei lansio'n fasnachol yn 2015, mae Crescent Dunes wedi cynhyrchu mwy na 173 gigawat o drydan, digon i fodloni'r galw am drydan brig o tua 75,{17}} o gartrefi. Tyrau solar a Phartneriaethau Diogelwch Cymunedol halen tawdd yw'r sail dylunio ar gyfer prosiectau newydd yn Ne Affrica, Awstralia a Nevada. Bydd y prosiect Redstone 100 MW yn Ne Affrica yn bodloni'r galw am drydan brig o tua 200,000 o gartrefi gydag amser TES o 12 awr. Mae gan brosiect newydd enfawr yn Nevada 10 tŵr solar gyda chapasiti cynhyrchu o 2 gigawat (2,000 megawat).
Mae'r defnydd odur di-staenaaloion nicelwedi gwneud systemau tymheredd uchel yn bosibl, lle roedd trin halwynau tawdd yn her yn y gorffennol. Dechreuodd dylunwyr a pheirianwyr wneud tiwbiau derbyn o aloion nicel megis UNS N06617, N06625 a N06230 oherwydd bod angen iddynt gynnal cryfder tymheredd uchel am gyfnodau estynedig o amser -- eiddo a elwir yn wrthiant ymgripiad. Mae'r aloion hyn yn sefydlog ar dymheredd gweithredu yn bennaf oherwydd eu cynnwys nicel uchel a'u gwrthwynebiad i ocsidiad.
Defnyddir dur di-staen math 347H (S34709) ar gyfer tanciau storio tymheredd uchel.
O 2016 ymlaen, cyrhaeddodd cyfanswm capasiti gosodedig PDCau ledled y byd 4,815 MW. Yn 2017, roedd gan Sbaen 2,300 MW o gapasiti gosodedig ar waith, bron i hanner cyfanswm y byd. Mae gan yr Unol Daleithiau gapasiti gosodedig o 1,740 MW ac mae ganddi ddau o'r prosiectau mwyaf yn y byd: Gorsaf Bŵer Solar Avenpa (392 MW) a Phrosiect Solar Mojave (354 MW).
Mae gan Dunes Crescent, sydd wedi'i leoli yn yr anialwch i'r gogledd o Las Vegas, Nevada, gapasiti cynhyrchu pŵer net o 110 megawat ac amser TES o 10 awr. Mae hyn yn golygu y gall yr orsaf bŵer gynhyrchu trydan yn llawn am hyd at 10 awr yn ystod cyfnodau galw brig.
Technoleg canolbwyntio twr solar
1. Mae golau'r haul wedi'i ganoli trwy faes mawr o heliostats a'i adlewyrchu i dderbynnydd ar ben tŵr 195-metr (640-troedfedd); 2. Mae halen hylif o'r tanc halen oer yn cael ei bwmpio i'r derbynnydd a'i gynhesu i 566 gradd (1050 gradd F); 3. Mae halen wedi'i gynhesu yn y derbynnydd yn cael ei storio mewn tanc halen poeth; 4. Mae'r halen poeth yn cael ei bwmpio i'r tanc halen poeth trwy'r generadur stêm i ffurfio stêm, sy'n gyrru'r tyrbin stêm i gynhyrchu trydan; 5. Mae'r halen oer ar 288 gradd (550 gradd F) yn llifo'n ôl i'r tanc halen oer; 6. Mae'r stêm cyddwys o'r tyrbin stêm yn cael ei ailgylchu dro ar ôl tro.
