Dorota M. Zielińska: Energia słońca całą dobę

W Newadzie zastosowano najnowszą technologię pozwalającą na zapewnienie ciągłości dostaw energii w elektrowni solarnej!

Elektrownia Crescent Dunes, fot. Wikimedia commons, Amble

Zwykło się sądzić, że elektrownia słoneczna może dostarczać prąd jedynie w ciągu dnia. Jednak w elektrowni Crescent Dunes osiągnięto to, co wydawało się niemożliwe. Dzięki zastosowaniu ciekłych soli udaje się tam magazynować energię.

Concentrated Solar Power (CSP) to elektrownie słoneczne dużej mocy. Moc największych z nich jest już porównywalna z blokiem energetycznym w konwencjonalnej elektrowni węglowej (Solar Star – 579 MW, Ivanpah – 370 MW). Podobny jest też proces wytwarzania prądu: ciepło uzyskane z paliwa trafia do silnika, którym jest najczęściej turbina parowa zasilająca generator prądu. W słonecznych elektrowniach CSP paliwem jednak nie jest gaz czy węgiel, ale substancja ogrzana za pomocą wielotysięcznej armii luster lub soczewek, przechwytujących energię słoneczną. W elektrowni Crescent Dunes w Newadzie (o mocy 110 MW) nośnikiem ciepła są ciekłe sole. Ale elektrownia ta jest interesująca jeszcze z innego względu – może dostarczać prąd przez całą dobę, bo zbiornik z ciekłymi solami pełni w niej funkcję magazynu energii.

Elektrownie CSP to młoda technologia. Jak podaje Międzynarodowa Agencja Energetyki Odnawialnej dostarczają one zaledwie 5000 MW na świecie[->]. Najbardziej popularne są CSP wykorzystujące lustrzane rynny paraboliczne, które przymocowane są do ruchomej osi, śledzącej wędrówkę słońca po niebie. Ogrzewają one olej w rurach umieszczonych wzdłuż rynien. Rozwija się też alternatywna technologia typu tower. Wówczas nośnik ciepła znajduje się w zbiorniku umieszczonym w centralnie usytuowanej wieży, którą ogrzewają lustra lub soczewki umieszczone wokół. W zbiorniku nośnikiem może być olej albo ciekłe sole, ale zdarza się też, że chcąc magazynować energię, olej wykorzystuje się do nagrzania ciekłych soli umieszczonych w innym miejscu.

Elektrownia Crescent Dunes składa się 10347 heliostatów, czyli luster pozwalających precyzyjnie nakierować wiązkę światła na zbiornik o pojemności 3,6 milionów galonów (ca 13,7 mln litrów) z ciekłymi solami umieszczony w centralnie zlokalizowanej wieży. Energia słoneczna nagrzewa sole do temperatury 565 stopni C. Ilość ciekłych soli pozwala napędzać generator przez 10 godzin, co odpowiada 1100 MWh magazynowania – 10 razy więcej niż największa litowo-jonowa bateria zastosowana jak dotąd do magazynowania energii odnawialnej.

Opracowanie tej technologii zajęło inżynierowi z firmy SolarReserve, Wiliamowi Gouldowi, dwie dekady. Oczywiście decydującym czynnikiem był koszt produkcji energii. Kiedy już udało się go zrównać z kosztem uzyskiwanym w dużych elektrowniach PV, ceny paneli fotowoltaicznych zaczęły szybko spadać. Pojawiły się też problemy eksploatacyjne, jak wyciek ciekłych soli ze zbiornika. Na szczęście ciekłe sole są substancją niepalną i nietoksyczną, niemniej jednak spowodował on zamknięcie elektrowni na kilka miesięcy. Od lipca 2017 roku elektrownia Crescent Dunes w Newadzie jednak znów działa.

Dzięki doświadczeniom w Crescent Dunes udało się rozwiązać wiele problemów technologicznych i znacznie obniżyć koszt produkcji energii. W budowie jest kolejna elektrownia tego typu w Maroku, a konstrukcja kolejnych czterech – w RPA, Dubaju, Australii i w Chile (gdzie wydobywa się ciekłe sole) może rozpocząć się jeszcze w tym roku.


Źródło: insideclimatenews.org

Dorota M. Zielińska
Wolność kocham i rozumiem. Wolności oddać nie umiem. REO to dla mnie nowe wspaniałe miejsce na Ziemi. Odpowiadam tu głównie za działkę oze-energetyczną. Uwielbiam zagadki słowne, kalambury i skrablowe pojedynki na słowa. Masz ciekawy temat? Napisz do mnie: dorota.zielinska@reo.pl