© martinlisner
Dotychczas elektrownie słoneczne mogły produkować prąd jedynie w dzień, ponieważ po zachodzie słońca brakowało niezbędnego surowca. Zależność elektrowni słonecznej od promieni słonecznych w rygorystyczny sposób wyznaczała czas, w którym może ona produkować energię. Produkcja energii w nocy zaczęła być jednak możliwa dzięki swego rodzaju „magazynom”, które dostarczają prąd także w nocy. Takie rozwiązania, nazywane Concentrated solar power (CSP), od kilku lat funkcjonują w Hiszpanii, Maroko i RPA
Energię magazynuje sól
W ciągu dnia energia elektryczna pochodzi bezpośrednio z promieni słonecznych. Promienie padają na heliostaty, czyli urządzenia wyposażone w płaskie zwierciadła, które kierują wiązkę światła w określonym kierunku. Trafia ona na tzw. wieżę, u której podstawy umieszczone są dwa zbiorniki – nazywane zimnym i gorącym. W zimnym znajduje się sól w stanie ciekłym – mieszania azotynu sodu i azotynu potasu. Dzięki energii słonecznej wieża jest rozgrzewana do temperatury ponad 500 st. C. Sól, która zmienia stan skupienia ze stałego w ciekły w 305 st. C, jest pompowana ze zbiornika zimnego do wieży. Następnie częściowo zmienia się w parę wodną, która napędza turbiny generatora, a potem spływa do zbiornika gorącego. Inaczej mówiąc - energia termiczna zamienia się w elektryczną.
24-godzinna produkcja energii elektrycznej dla odbiorców jest możliwa dzięki wcześniejszemu magazynowaniu energii w potężnych bateriach. Cały system zaprojektowany jest tak, aby moc energii dostarczanej w dzień i w nocy była taka sama.
Wydajniejsze od fotowoltaiki
W odróżnieniu do innych systemów - wykorzystujących olej, który podgrzewał wodę - całodobowa elektrownia nagrzewa wodę bezpośrednio zgromadzoną w wieży pod ciśnieniem 120 barów. Tak wysokie ciśnienie pozwala osiągnąć wspomnianą temperaturę ponad 500 st. C. Ważną rolę w nocnym funkcjonowaniu elektrowni odgrywa nagrzany w ciągu dnia beton, który w nocy nadal przekazuje ciepło do wody napędzającej łopatki turbin. W ten sposób powstaje taki system, jak w elektrowni solarno-termalnej, który jest efektywniejszy od fotowoltaiki.
15 godzin bez słońca
Elektrownia CSP, która powstała w 2011 roku w Hiszpanii, pracuje nieprzerwanie do dziś. Hiszpańska elektrownia Gemasolar może produkować energię elektryczną przez 15 godzin bez słońca. Zajmuje ona obszar prawie 200 ha i składa się z ponad 2500 luster. Hiszpańska elektrownia ma moc 19,9 MW i pozwala na zasilenie 25 tysięcy gospodarstw domowych w Andaluzji. Koszt jej budowy wyniósł około 420 mln dolarów, a jednostkowa cena prądu wynosi 33 dol. za 1 Wat. Jednak wraz z dalszym rozwojem technologicznym, ceny te mogą znacząco spaść.
Dzisiejszy światowy potencjał systemów CSP wynosi około 5 GW wobec około 320 GW fotowoltaiki.
Natalia Rytelewska-ChilczukDziennikarz, specjalista ds. ochrony środowiska
