Slovensko
Médiá

Skladovanie slnečného svetla

Termo-solárne elektrárne premieňajú slnečnú energiu na elektrickú. Veľkým bonusom je, že systémy na uskladnenie tepla im umožňujú dodávať energiu aj v čase, keď nesvieti slnko. Odborníci predpovedajú tejto ekologickej technológii veľkú budúcnosť.

imago 74745670

Na púštnom slnku sa ligocú státisíce zrkadiel. Sú usporiadané do 800 radov, z ktorých každý je dlhý stovky metrov. V meste Ouarzazate na juhu Maroka vzniká neprekonateľná továreň na výrobu elektrickej energie. Táto termo-solárna elektráreň sa má stať najväčšou na svete; bude pokrývať plochu, ktorá zodpovedá rozlohe asi 4 000 futbalových ihrísk. V prvej fáze – ktorá sa označuje ako „Núr I“, čo znamená po arabsky „svetlo“ – sa od februára 2016, keď bola uvedená do prevádzky, vyrába elektrická energia s inštalovaným výkonom 160 megawattov (MW), čo stačí pre 350 000 marockých domácností. „Núr I“ je však len začiatok: tento vlajkový projekt majú tvoriť celkovo štyri elektrárne a do konca roku 2017 má dosiahnuť výkon 500 MW.

Elektrina z púšte

„Termo-solárne elektrárne koncentrujú slnečné svetlo na produkciu vysokých teplôt. V slnečných oblastiach teda dokážu vyrábať obrovské množstvá ekologickej elektrickej energie z obnoviteľného zdroja,“ vysvetľuje profesor Robert Pitz-Paal, riaditeľ Ústavu pre solárny výskum v nemeckom Centre pre letectvo (DLR). Koncentrácia slnečnej energie (CSP) je najvhodnejšia pre krajiny s vysokou intenzitou slnečného svitu. Z tohto hľadiska sa marocký solárny park nachádza na dokonalom mieste: v oblasti okolo mesta Ouarzazate dosahuje slnečné žiarenie intenzitu viac ako 2 500 kilowatthodín (kWh) na meter štvorcový ročne, čo je jedna z najvyšších úrovní na svete.

Rozhovor s profesorom Robertom Pitz-Paalom,
riaditeľom Ústavu pre solárny výskum v nemeckom Centre pre letectvo (DLR)

Čo znamená koncentrácia slnečnej energie (CSP) a čo vás na nej fascinuje?

Takmer každý pozná fotovoltaiku alebo veternú energiu, ale len veľmi málo ľudí počulo o koncentrácii slnečnej energie, alebo skrátene CSP. Prečo je to tak?

Aké je hlavné zameranie vášho výskumu?

AFP_7N7KK
Zariadenie Núr I: Prvá fáza najväčšej solárnej elektrárne na svete bola uvedená do prevádzky v roku 2016 v Maroku, v blízkosti Sahary.

Koncentrácia slnečnej energie

V zariadení Núr I sa 537 000 parabolických zrkadiel riadených počítačom neustále otáča za slnkom, rovnako ako slnečnice. Sústreďujú slnečné lúče a premieňajú ich na tepelnú energiu. Tieto mierne zakrivené zrkadlá presahujú výšku 10 metrov. Cez ich stred vedú potrubia, v ktorých cirkuluje termálny olej. Táto syntetická kvapalina, ktorú možno zahriať až na teplotu 393 stupňov Celzia, sa privádza do elektrárne uprostred rozsiahlej plochy zrkadiel, kde sa vyrába para na pohon obrovskej turbíny elektrárne. Aby bola elektrina k dispozícii aj po západe slnka, sú tu nainštalované veľké zásobníky na uchovávanie tepla. Vďaka tomu majú termo-solárne elektrárne rozhodujúcu výhodu v oblasti ponuky obnoviteľných zdrojov energie: elektrickú energiu je možné využívať 24 hodín denne.

AFP_7N7L9
Elektrická energia sa bude dodávať do viac ako milióna domácností: Keď bude celé zariadenie dokončené, rady parabolických zrkadiel sa budú rozprestierať na ploche 30 kilometrov štvorcových.
Nic6503442
Princíp slnečnice: Počítačom riadené parabolické zrkadlá sa neustále otáčajú za slnkom.

Plný výkon aj v noci

Zásobníky na uchovávanie tepla v zariadení Núr I tvoria dve obrovské oceľové nádrže. „Obsahujú špeciálnu soľnú zmes dusičnanu draselného a sodného, ktorá sa pri teplotách okolo 240 stupňov Celzia mení na kvapalinu,“ vysvetľuje Matthias Hinrichs, PhD, manažér divízie Solar Business and New Business Development Inorganics v spoločnosti BASF. V oblasti skladovacích solí sa táto chemická spoločnosť sústreďuje na výrobu syntetických sodných solí s vysokou čistotou – a venuje sa tomu už vyše 90 rokov. Uvoľňovanie tepla z uskladnenej soli umožňuje udržiavať plný výkon elektrární CSP dokonca aj v noci. Soľných zmesí je v skladovacích nádržiach treba obrovské množstvo: len pre samotné zariadenie v Maroku musí spoločnosť BASF vyrobiť v Ludwigshafene približne 27 000 metrických ton dusičnanu sodného.

AFP_7O3HE
Slnečná energia aj v noci: V zariadení Núr I sa uchováva teplo v dvoch obrovských oceľových nádržiach pomocou špeciálnej zmesi dusičnanu draselného a sodného.
Natriumnitrat / Sodium Nitrate
Dusičnan sodný v kvalite najvyššej čistoty: Roztavená soľ od spoločnosti BASF v termo-solárnych elektrárňach uchováva slnečnú energiu, ktorú možno podľa potreby premeniť na elektrickú. Záber z mikroskopu, zväčšenie 320 : 1 (šírka 12 cm).

Nové investície a prudký nárast pracovných miest?

Podľa štúdie s názvom „Slnečná tepelná energia – globálny výhľad pre rok 2016“ krajiny ako Maroko významne prispievajú k znižovaniu emisií skleníkových plynov. Krajiny v tzv. „slnečnom páse“ – teda tie, ktoré ležia v zemepisnej šírke do 40° severne a južne od rovníka, – by mohli do roku 2020 vďaka využívaniu CSP zabrániť úniku 32 miliónov metrických ton CO2 do ovzdušia. V súčasnosti stoja na vrchole rebríčka vo využívaní CSP Španielsko a USA, no úspešne ich dobiehajú aj ďalšie krajiny. Čína má v úmysle do roku 2020 uviesť do prevádzky termo-solárne elektrárne s celkovou kapacitou 10 gigawattov (GW) a Saudská Arábia plánuje do roku 2032 vybudovať elektrárne CSP s výkonom 25 GW. Štúdia, ktorú si dala vypracovať medzinárodná sieť výskumníkov v oblasti slnečnej energie SolarPACES, technologický program Medzinárodnej energetickej agentúry (IEA), organizácia Greenpeace a Európska asociácia pre slnečnú tepelnú energiu (ESTELA), okrem toho zistila, že využívanie tohto klimaticky neutrálneho zdroja energie v uvedených krajinách by do roku 2020 vytvorilo investície v hodnote 16 miliárd eur a 70 000 nových pracovných miest v budúcnosti.

História slnečnej tepelnej energie

O kovových zrkadlách a slnečných vežiach

 

Súvisiaci  obsah

Budovy ako elektrárne

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

Inscenácia zelenej revolúcie

Metal solar tree

Úsporný solárny strom

Ridha Azaiz in-between a field of solar panels

Roboty odstraňujú púštny prach