Koncentrált napfény-erőművek: van jövőjük a napelemek mellett?
2020 / 06 / 24 / Rácz Tamás
Koncentrált napfény-erőművek: van jövőjük a napelemek mellett?
A napenergia-ipar felfutásának kezdetén sok szakértő gondolta úgy, hogy nem a fotovoltaikus napelem lesz a befutó technológia, hanem a parabolatükrös hőerőmű.

Érdekes jelentést adott ki az amerikai kormányzat megújuló energiával kapcsolatos kutatásokkal foglalkozó ügynöksége, az NREL (National Renewable Energy Laboratory) arról, mi is a helyzet a koncentrált napenergia-erőművekkel, érdemes-e még ilyenekben gondolkodni és milyen működtetési, tapasztalatok gyűltek össze, milyen tervezési problémákra derült fény, amióta 2007-ben átadták az első, ténylegesen üzleti alapon megnyitott ilyen létesítményt Spanyolországban. Ma mintegy 100 ilyen erőmű működik szerte a világban.


A világ legnagyobb koncentrált napenergia-erőműve a marokkói Noor / Ouarzazate Solar Power Station, 510 megawattos

A 269 oldalas pdf itt található, megpróbáljuk most ennél sokkal rövidebben összefoglalni a leszűrt tanulságokat. A legfontosabb: bár a fotoelektromos erőművek (amelyek a háztetőkön is látható, a napfényből közvetlenül elekromos energiát előállító napelem-táblák tömegéből állnak össze) beruházási költsége nagyot zuhant, a napelemek hatékonysága sokat javult az elmúlt évtizedekben, a koncentrált napfényt hasznosító erőművek gazdaságilag még mindig életképesek, megfelelő méretgazdaságosság és megbízható technológia mellett.


A világ második legnagyobb CSP-je, az Ivanpah Solar Power Facility, Kaliforniában. 392 megawattot tud

A koncentrált napfénnyel működő erőműveknek két elterjedt típusa van. Az egyikben a parabolid síktükrök egy csővezetékben áramló folyadékot (rendszerint ásványolajat) fűtenek fel, a másikban a tükrök egy toronyra fókuszálnak és a toronyban lévő hőtároló anyagot melegítik fel (rendszerint sóolvadékról van szó). Ezzel a hővel aztán kiválóan lehet a hagyományos hőerőművekhez hasonló módon, gőzkazánnal, turbinákkal elektromos energiát fejleszteni. A CSP-erőművek reálisan elérhető hatásfoka 23-35%.

Az erőművek gazdaságos üzemeltetésével kapcsolatban világszerte két fő probléma jelentkezett. Az egyik, hogy a hatalmas tőkeigényű, csak nagy léptékekben megtérülő beruházások gazdasági értelemben rugalmatlanok. Az erőművek megépítéséhez sok idő kell, a gyorsan, akár éven belül változó megújuló energetikai támogatási rendszerekhez nem lehet velük olyan jól alkalmazkodni, mint a sokkal gyorsabban kiépíthető és jól skálázható fotoelektromos rendszerekkel. A másik pedig, hogy a műszaki karbantartás-igény, a tervezési, kivitelezési hibák javítása sokszor messze elszállt a tervezettől. Forró folyadékok, gőzök, sok mozgó-kopó alkatrész: ez műszakilag jóval kockázatosabb évtizedes működési távlatokban, mint a csendesen, mechanikai munka nélkül termelő napelemes rendszerek technikája.


Ez pedig a világ legelső működésbe állított kereskedelmi CSP- projektje, a Planta Solar 10, Sevillánál, Spanyolországban. 2007 óta működik, 11 MW-ot tud az első torony

A jövőre nézve több ajánlást tesz a tanulmány. A legfontosabb a nagyon alapos műszaki előkészítés és a profi karbantartó-üzemeltető szolgáltatói kapacitás biztosítása. A CSP-erőművek nagy lehetősége pedig, ha kombinálják őket a fotovoltaikus rendszerekkel. A koncentrált napenergiával felhevített, még éjszaka is forró hőtároló közeg ugyanis jóval rugalmasabban használható elektromos energia termelésére, mint a napelem, ami csak akkor termel, ha épp süt a nap. Egy kombinált erőmű viszont képes lehet akár a nonstop termelésre is: napközben a napelemek adják az energiát, éjjel pedig a napközben felhevített közeggel fűtött kazánok gőze által hajtott turbinák.

Ha tetszett ez a cikk, kövess minket a Facebookon is!

 

 


Ezek is érdekelhetnek

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.