247Solar kehittää aurinkolämpövoimalajärjestelmää integroidulla fossiilisen polttoaineen varajärjestelmällä

Kuva: Ars Technica · Lähde

Yhdysvaltalainen startup 247Solar rakentaa Intiaan keskittynyttä aurinkoenergiaa hyödyntävää voimalaitosta, joka käyttää kuumennettua ilmaa ja keraamisia pellettejä energian varastointiin, mahdollistaen käytön aurinkolämmöllä tai fossiilisilla polttoaineilla saman turbiinilaitteiston kautta, tarjoten joustavaa ja ympärivuorokautista sähkön tuotantoa.

Keskittyneen aurinkoenergian (CSP) voimalat, joita aikoinaan pidettiin lupaavana uusiutuvan energian tuotantoteknologiana, muuttavat yleensä auringonvalon lämmöksi peilien avulla, jotka kohdistavat säteitä vastaanottotornille. Tämä lämpö käyttää perinteisiä höyryturbiineja sähkön tuottamiseen, ja joissain ratkaisuissa on lämpövarastointia, joka mahdollistaa sähkön tuotannon auringonlaskun jälkeenkin. Halpojen aurinkopaneelien (PV) yleistyessä CSP:n taloudellinen kilpailukyky heikkeni merkittävästi, mikä on pysäyttänyt uusien CSP-voimaloiden rakentamisen globaalisti.

Viimeisimmän kehityksen myötä yhdysvaltalainen startup-yritys 247Solar elvyttää kiinnostusta CSP:hen ehdottamalla hybridiratkaisua, joka integroi fossiilisen polttoaineen varajärjestelmän aurinkolämpöjärjestelmään jakamalla suurimman osan generaattorilaitteistosta. Heidän ensimmäinen projektinsa, pieni 1 megawatin voimalaitos Intiassa, yhdistää keskittyneen aurinkolämmön ja aurinkopaneelit päiväaikaisen sähkön tuotantoon, ja käyttää ainutlaatuista vastaanottojärjestelmää, joka kuumentaa ympäröivää ilmaa noin 970° Celsiukseen.

Perinteiseen sulan suolan lämpövarastointiin verrattuna 247Solar varastoi lämpöä keraamisissa pelleteissä, jotka voivat toimittaa varastoitua energiaa yhdeksästä kahteenkymmeneen tuntiin auringonlaskun jälkeen riippuen käytöstä. Lämpö siirretään lämmönvaihtimen kautta, joka korvaa perinteisen turbiinin polttimen, mikä sallii turbiinin tuottaa sähköä käyttämällä joko varastoitua aurinkolämpöä tai eri polttoaineiden palamista silloin, kun aurinkoa on vähän.

Tämä ratkaisu tekee järjestelmästä "oman varajärjestelmänsä", poistaen tarpeen investoida erillisiin maakaasuvoimaloihin tai suuriin akkujärjestelmiin yöaikaista sähköntuotantoa varten, kuten 247Solarin Mark von Keszycki toteaa. Polttoaineen palamisen tai aurinkolämmön avulla kuumennettu ilma syötetään turbiinijärjestelmään samalla tavalla, tarjoten toimintajoustavuutta ja kustannussäästöjä, ja polttoaineen käyttö lisää kokonaiskustannuksiin alle 10 prosenttia.

Yrityksen alkuperäinen asennus, jossa on pari 200 kW generaattoria, vahvistaa tekniikan ja suorituskyvyn, ja suunnitteilla on modulaarinen 3 megawatin laitos, jossa on useita vastaanottimia ja jaettu varastointi. Vaikka verkkotalous tarjoaa tällä hetkellä vain vähän kannustimia jatkuvalle uusiutuvien energiamuotojen tuotannolle, 247Solar näkee lupaavia sovelluksia verkkoympäristöjen ulkopuolella, kuten syrjäisillä kaivosalueilla, joissa fossiilisten polttoaineiden logistiikka on kallista ja päästöjen vähentäminen on yhä pakollista.

Jos tämä lähestymistapa osoittautuu taloudellisesti kannattavaksi, se voisi määritellä CSP:n roolin uudelleen puhtaiden energiaportfolioiden osana, tarjoten vakaata, tarpeen mukaista uusiutuvaa energiaa, jota fossiiliset polttoaineet täydentävät saumattomasti saman infrastruktuurin sisällä. Laajemmat markkinarakenteet ja kannustimet ovat kuitenkin ratkaisevia, jotta tämän voidaan odottaa vaikuttavan energiatransitioon.