Česká republika
Média

Skladování slunečního svitu

Solárně-termální elektrárny přeměňují sluneční energii na elektřinu. Velkým bonusem je, že díky systémům skladování tepla je možné získávat energii, i když slunce nesvítí. Odborníci předpovídají této metodě velkou budoucnost, protože jde o technologii šetrnou k životnímu prostředí.

imago 74745670

V záři pouštního slunce se lesknou stovky tisíc zrcadel. Jsou uspořádány v 800 řadách, z nichž každá je stovky metrů dlouhá. V Ouarzazátu v jižním Maroku se právě buduje výjimečná elektrárna. Toto solárně-termální zařízení na výrobu energie se se svou plochou rovnající se přibližně 4 000 fotbalových hřišť má stát největším na celém světě. Ve své první fázi, označované jako Noor I, což je arabský výraz pro „světlo”, vyrábí od svého uvedení do provozu v únoru 2016 elektřinu s instalovanou kapacitou 160 megawattů (MW). To stačí pro 350 000 marockých domácností. Noor I je však pouze začátek: tento projekt vlajkové lodi, který má dohromady zahrnovat čtyři elektrárny, má do konce roku 2017 dodávat kapacitu 500 MW.

Elektřina z pouště

„Solárně-termální elektrárny soustředí sluneční záření a produkují teplo. Ve slunečných oblastech jsou tak schopné dodávat velké množství ekologicky šetrné elektřiny z obnovitelných zdrojů,” vysvětluje profesor Robert Pitz-Paal, ředitel Institutu solárního výzkumu v Německém leteckém centru (DLR). Koncentrovaná solární energie (CSP) je nejvhodnější pro země s vysokou intenzitou slunečního záření. Lokace marockého solárního parku je perfektní: v oblasti kolem Ouarzazátu dosáhne sluneční záření více než 2500 kilowatthodin (kWh) na čtvereční metr ročně, což je jedna z nejvyšších úrovní na světě.

Rozhovor s profesorem Pitz-Paalem, ředitelem Institutu solárního výzkumu v Německém leteckém centru (DLR)

Co je to koncentrace solární energie (CSP) a co vás na ní vlastně zajímá?

Téměř každý už slyšel o fotovoltaice nebo větrné elektrárně, ale jen málo lidí zná pojem koncentrace solární energie či zkratku CSP. Proč je tomu tak?

Jaké je hlavní zaměření vašeho výzkumu?

AFP_7N7KK
Elektrárna Noor I: první fáze největší světové solární elektrárny byla uvedena do provozu v roce 2016 v Maroku, v oblasti blízko Sahaře.

Koncentrovaná solární energie

V zařízení Noor I se 537 000 počítačem řízených parabolických zrcadel neustále otáčí za sluncem, stejně jako slunečnice. Zrcadla soustřeďují sluneční paprsky a přeměňují je na tepelnou energii. Mírně zakřivené zrcadlové plochy dosahují výšky více než 10 metrů. Ve střední části se nachází potrubí, v němž cirkuluje syntetický termální olej. Tato syntetická tekutina, která beze změny skupenství vydrží až do teploty 393 stupňů Celsia, je vedena do elektrárny uprostřed obrovské plochy plné zrcadel. Tam vzniká pára, která pohání obrovskou turbínu elektrárny. Aby byla elektřina dostupná i po západu slunce, jsou na místě velké skladovací jednotky pro ukládání tepla. V důsledku toho nabízejí solárně-termální elektrárny rozhodující výhodu v rámci mixu obnovitelných zdrojů energie: elektřina může být využívána nepřetržitě.

AFP_7N7L9
Ve finále získá elektřinu více než milión domácností: po dokončení celého projektu budou řady parabolických zrcadel zabírat plochu 30 čtverečních kilometrů.
Nic6503442
Slunečnicový princip: počítačem řízená parabolická zrcadla se neustále obracejí za sluncem.

Plná kapacita i během noci

Skladovací jednotky na teplo Noor I se skládají ze dvou obřích ocelových nádrží. „Obsahují speciální sůl dusičnanu draselného a sodíku, která zkapalní při teplotách okolo 240 stupňů Celsia,” vysvětluje Matthias Hinrichs, Ph.D., ředitel společnosti Solar Business a společnost New Business Development Anorganics v BASF. Co se týče skladovacích solí, chemická společnost se soustřeďuje na výrobu syntetických sodných solí s vysokou čistotou – a činí tak již více než 90 let. Uvolňování tepla ze skladované soli umožňuje plnou kapacitu zařízení CSP udržovat i v noci. Skladovací nádrže vyžadují obrovské množství solných směsí: jen pro samotnou elektrárnu v Maroku vyrobila společnost BASF v Ludwigshafenu přibližně 27 000 tun dusičnanu sodného.

AFP_7O3HE
Solární energie i v noci: teplo je skladováno ve dvou obřích ocelových nádržích Noor I díky speciální solné směsi ze sodíku a dusičnanu draselného.
Natriumnitrat / Sodium Nitrate
Maximální čistota dusičnanu sodného: v solárně-termálních elektrárnách pomáhá roztavená sůl společnosti BASF solární energii, která může být dle potřeby přeměněna na elektřinu. Mikroskopický výřez, zvětšení 320: 1 (šířka 12 cm).

Příliv investic a pracovních míst?

Podle studie „Solární energie – globální výhled 2016” tak země jako Maroko významně přispívají ke snižování emisí skleníkových plynů. Do roku 2020 by země v „slunečním” pásmu – ty, které se nacházejí do 40° severně a jižně od rovníku – mohly zabránit pomocí CSP uvolnění 32 milionů metrických tun CO2 do atmosféry. V současné době využívají CSP nejvíce Španělsko a Spojené státy, ale ostatní země se rychle dotahují. Čína plánuje do roku 2020 schválit solárně-termální elektrárny o celkové kapacitě 10 gigawattů (GW) a Saúdská Arábie plánuje do roku 2032 využívat kapacitu CSP 25 GW. Studie, kterou vypracoval SolarPACES, technologický program Mezinárodní Energetické agentury (IEA), organizace Greenpeace a Evropská asociace pro tepelnou elektřinu (ESTELA) také uvádí, že využití solárního energie v zemích, které jsou z hlediska klimatu neutrální, by do budoucna znamenalo investice ve výši 16 miliard EUR do roku 2020 a 70 000 nových pracovních míst v budoucnosti.

Historie využívání solárně-termální energie

Kovová zrcadla a solární věže

 

Související obsah

Budovy jako elektrárny

Cate Blanchet with three other persons on the top of the roof with solar panels

Zelená revoluce v hlavní roli

Metal solar tree

Efektivní solární strom

Ridha Azaiz in-between a field of solar panels

Roboti uklízejí pouštní prach