Слънчевата термична електроцентрала Crescent Dunes в щата Невада започна работа през септември 2015 г. и има капацитет от 110 мегавата. Снимка: Wikimedia Commons/Amble.
Превръщайки директно слънчевата светлина в електричество, напоследък фотоволтаичните (PV) системи тотално доминират на пазара за производство на слънчева енергия, благодарение на поразителния спад в техните цени. За последните 25 години първоначалните цени са паднали с 99%, а 80% от този спад се случва след 2008 г. Този факт ограничава и значително забавя напредъка на концентрираната слънчева енергия (CSP) – технология, при която слънчевата светлина се използва за загряване на вода, а получената в този процес пара задвижва турбина и генератор.
За щастие, изглежда, че една държава ще заложи много на концентрираната слънчева енергия – Китай. Компанията SolarReserve, която построи слънчевата термична централа Crescent Dunes (на снимката горе), наскоро обяви, че е сключила споразумение с Shenhua Group, най-големият доставчик на въглища в света, за произвеждането на съоръжение с капацитет от 1000 мегавата CSP в Китай. Държавата планира да изгради съоръжения за 10 000 мегавата концентрирана слънчева енергия в следващите пет години.
Казвам „за щастие“, тъй като технологията на CSP има едно голямо предимство в сравнение с PV. Топлината, която тя произвежда, може да бъде складирана над 20 пъти по-евтино, отколкото електричеството – както и значително по-ефективно. Големият коз на CSP е, че може да осигурява енергия дълго след като слънцето е залязло, а системата не се повлиява драматично от облачното време.
Електроцентралата за концентрираната слънчева енергия може да бъде устроена по няколко различни начина. Съоръжението Crescent Dunes използва подвижни огледала, които отразяват слънчевата енергия към централна кула, побираща двигателя. Алтернативен метод е изграждането на параболичен колектор, който използва огледала, за да насочи слънчевата светлина към дълга тръба, изпълнена със съхраняваща топлината течност.
Заради вграденото си, евтино и ефективно складиране на енергия, слънчевата термична електроцентрала не споделя проблема на фотоволтаичните системи, когато слънцето е покрито от облаци за продължителен период от време. В резултат от това още през 2014 г. Международната агенция по енергетика (МАЕ) заключи, че PV може да генерира 16%, а CSP – 11% от електричеството в световен мащаб до 2050 г.
До 2050 г. тези технологии за слънчева енергия могат да се превърнат в най-големия източник на електроенергия и „да предотвратят емисията на над 6 милиарда тона въглероден диоксид всяка година – това е повече от всички текущи емисии на енергетичния сектор в САЩ и почти колкото всички емисии на транспортния сектор в световен мащаб.“
Вляво – световното електропроизводство в тераватчаса (един тераватчас се равнява на един милиард киловатчаса); вдясно – процент от цялото електропроизводство; долу – година; жълто – фотоволтаична (PV) слънчева енергия; оранжево – концентрирана слънчева енергия (CSP).
Това обаче не е прогноза, а по-скоро сценарий какво би могло да се случи при правилна политика и продължаващо подобрение на технологиите. През последното десетилетие фотоволтаичните системи прегазиха конкуренцията в резултат от агресивната политика на различни правителства, най-вече тези на Германия и Китай. И двете страни прокараха мащабни програми, които превърнаха PV от скъп и ограничен в един от най-евтините и бързо разпространяващи се източници на възобновяема енергия в света.
В тази ситуация въпросът е: ще се намери ли държава, която да инвестира в концентрираната слънчева енергия, както Германия и Китай инвестираха във фотоволтаиците? Както Международната агенция по енергетика, така и Националната лаборатория за възобновяема енергия на САЩ заявиха, че след като PV навлезе дълбоко в световния пазар, CSP ще стане по-евтина.
Понастоящем слънчевите панели произвеждат енергия в най-ценното време – дневния пик на електрическо потребление, особено през лятото, когато рязко се покачва използването на климатици. Щом фотоволтаиците започнат да генерират между 10% и 15% от годишното електричество в даден регион обаче, тяхната стойност може да спадне. Според МАЕ, когато това се случи (вероятно около 2030 г.), „ще започне масовото навлизане на слънчеви термични електроцентрали, благодарение на тяхното вградено топлинно съхраняване, което позволява производството на електричество по време на повишената консумация през късния следобед и вечерта и по този начин допълва производството на фотоволтаиците.“
За известно време изглеждаше, че държавата, която ще насърчи производството на концентрирана слънчева енергия, ще бъде САЩ. Широкото въвеждане на технологията обаче бе забавено от рязко падащите цени на фотоволтаиците, както и от накърнената репутация на слънчевите термични електроцентрали като „зелен“ източник на енергия. Това се случи, след като бе публикувано шокиращо изчисление, че в рамките на година една централа в САЩ е изгорила около 28 000 птици. В последствие информацията бе определена като спекулация, а броят бе сведен до 700 – преди да бъдат предприети съответни мерки. Оказа се, че използването на стандартни стратегии за отблъскването на птици намалява броя на инцидентите с 67%, а съоръжението Crescent Dunes успя почти напълно да елиминира изгарянето на птици, като смени начина, по който огледалата работят в режим на готовност.
Общественият имидж на технологията бе разрушен и в крайна сметка компанията SolarReserve обяви своето партньорство с китайската Shenhua Group. Според двете компании „уникалната способност за разпространяване на енергия, залегнала в тези проекти, ще насърчи допълнителното генериране на вятърна и слънчева енергия. Същевременно с това тя ще гарантира надеждността и сигурността на новите високоволтови електропроводи, които се изграждат, за да пренасят чиста и възобновяема енергия от северните и западните до източните части на Китай.“
Това е важно, тъй като в определени случаи Китай принуждава своите вятърни централи да преустановяват работа за известно време, за да могат въглищните електроцентрали да изпълнят производствените си норми. В резултат от това през 2012 г. около 17% от потенциалната вятърна енергия бе пропиляна. Днес тази стойност може да е дори по-висока.
Китай се ангажира да даде приоритет на използването на възобновяема енергия като част от своята цялостна „война срещу въглищата“. Понастоящем държавата планира или вече е започнала изграждането на над 12 слънчеви термични електроцентрали с идеята да достигне общ капацитет от 10 000 мегавата през следващите пет години. Дори и да изпълни целта си наполовина, Китай най-вероятно ще се превърне в най-големият производител на концентрирана слънчева енергия в света.
Концентрирана слънчева енергия – световен капацитет между 2005 г. и 2015 г. Оранжево – САЩ; жълто – Испания; сиво – останалата част от света. Общ световен капацитет: 4.8 гигавата (4800 мегавата). Снимка: REN21
Масовото разпространяване на концентрирана слънчева енергия е от изключителна важност за спада на нейната цена – точно както при вятърните централи и фотоволтаиците. Кевин Смит, главен изпълнителен директор на SolarReserve, вярва, че в резултат от сделката с Shenhua до 2020 г. цената на произведеното от компанията електричество може да падне с до 40%. Това е доста добра цена за чиста преносима енергия – по ниска от тази на новата ядрена енергия.
В крайна сметка нека най-добрата технология победи!
Превод: Момчил Вачев / Memoria de futuro
Източник: thinkprogress.org
Оставяне на коментар