247Solar opracowuje system skoncentrowanej energii słonecznej z zintegrowanym zapasem paliw kopalnych

Image: Ars Technica · Source

Amerykański startup 247Solar buduje w Indiach elektrownię skoncentrowanej energii słonecznej wykorzystującą podgrzane powietrze i ceramiczne granulki do magazynowania energii, umożliwiającą pracę na energii słonecznej lub paliwach kopalnych za pomocą tej samej turbiny, oferując elastyczną, całodobową produkcję energii.

Elektrownie skoncentrowanej energii słonecznej (CSP), niegdyś postrzegane jako obiecująca technologia odnawialnej energii, zwykle konwertują światło słoneczne na ciepło za pomocą luster skupiających promienie na wieży odbiorczej. To ciepło napędza tradycyjne turbiny parowe do generacji elektryczności, a niektóre projekty wyposażone są w magazyny ciepła umożliwiające produkcję energii po zachodzie słońca. Jednak rozwój tanich paneli fotowoltaicznych (PV) znacząco obniżył konkurencyjność ekonomiczną CSP, powodując zatrzymanie budowy nowych obiektów CSP na całym świecie.

W niedawnym rozwoju sytuacji amerykański startup 247Solar odżywia zainteresowanie CSP, proponując hybrydowe podejście integrujące zapas paliw kopalnych bezpośrednio w systemie cieplnym słonecznym, dzieląc większość sprzętu generacyjnego. Ich pierwszy projekt, mała elektrownia 1 megawata w Indiach, łączy skoncentrowane ciepło słoneczne z panelami fotowoltaicznymi na dzień oraz wykorzystuje unikalny system odbiorczy, który podgrzewa powietrze otoczenia do około 970° Celsjusza.

W przeciwieństwie do tradycyjnego magazynowania ciepła w ciekłych solach, 247Solar magazynuje ciepło w ceramicznych granulkach, które mogą dostarczać energii od dziewięciu do dwudziestu godzin po zachodzie słońca, w zależności od użytkowania. Ciepło jest przekazywane przez wymiennik ciepła, który zastępuje komorę spalania w konwencjonalnym układzie turbiny, pozwalając turbinie produkować elektryczność zarówno przy użyciu zgromadzonego ciepła słonecznego, jak i spalania różnych paliw w okresach niskiej dostępności słońca.

Ten projekt sprawia, że system jest „własnym zapasem”, eliminując konieczność inwestowania w osobne elektrownie gazowe lub duże systemy baterii do zasilania nocnego, jak stwierdził Mark von Keszycki z 247Solar. Powietrze podgrzewane przez spalanie lub słońce zasila turbinę identycznie, zapewniając elastyczność operacyjną oraz oszczędności kosztów, przy czym zdolność spalania paliwa dodaje mniej niż 10% do całkowitych kosztów systemu.

Pierwsza instalacja firmy z parą generatorów po 200 kW posłuży do weryfikacji inżynieryjnej i wydajności, a plany obejmują modułową elektrownię 3 MW z wieloma odbiornikami i wspólnym magazynem. Chociaż obecna ekonomia sieci oferuje ograniczone zachęty do ciągłej produkcji odnawialnej, 247Solar widzi obiecujące zastosowania w miejscach bez dostępu do sieci, takich jak odległe kopalnie, gdzie logistyka paliw kopalnych jest kosztowna, a redukcje emisji są coraz mocniej wymuszane.

Jeśli podejście to okaże się opłacalne, może zdefiniować na nowo rolę CSP w portfelach czystej energii, dostarczając stabilną, na żądanie energię odnawialną, płynnie wspieraną paliwami kopalnymi w tej samej infrastrukturze. Jednak szerzej zakrojone struktury rynkowe i zachęty będą kluczowe dla pełnego wykorzystania jego potencjału w transformacji energetycznej.