247Solar разрабатывает солнечную тепловую энергосистему с интегрированным резервным питанием от ископаемого топлива

Image: Ars Technica · Source

Американский стартап 247Solar строит концентрированную солнечную электростанцию в Индии, использующую нагретый воздух и керамические гранулы для хранения энергии, что позволяет работать на солнечном тепле или ископаемом топливе через одно и то же турбинное оборудование, обеспечивая гибкую круглосуточную генерацию.

Концентрированные солнечные электростанции (CSP), ранее считавшиеся перспективной технологией для производства возобновляемой энергии, обычно преобразуют солнечный свет в тепло с помощью зеркал, которые фокусируют лучи на приёмной башне. Это тепло приводит в движение традиционные паровые турбины для выработки электроэнергии, при этом некоторые конструкции включают тепловое накопление, позволяющее вырабатывать энергию после захода солнца. Однако появление дешёвых фотоэлектрических (PV) панелей значительно снизило экономическую конкурентоспособность CSP, что привело к приостановке строительства новых CSP объектов по всему миру.

В недавнем развитии событий американский стартап 247Solar возрождает интерес к CSP, предложив гибридный подход, интегрирующий резервное питание ископаемым топливом непосредственно в солнечную тепловую систему, при этом большая часть оборудования для генерации используется общая. Их первый проект — небольшая электростанция мощностью 1 мегаватт в Индии, сочетающая концентрированное солнечное тепло с фотоэлектрическими панелями для дневной генерации и использующая уникальную систему приёмника, нагревающую окружающий воздух примерно до 970° Цельсия.

В отличие от традиционного теплового накопления в расплавленных солях, 247Solar хранит тепло в керамических гранулах, способных поставлять накопленную энергию от девяти до двадцати часов после захода солнца в зависимости от нагрузки. Это тепло передаётся через теплообменник, который заменяет топку в обычной турбинной установке, позволяя турбине производить электроэнергию как за счёт сохранённого солнечного тепла, так и за счёт сжигания различных видов топлива в периоды низкой солнечной доступности.

Такой дизайн делает систему «собственным резервом», устраняя необходимость инвестировать в отдельные газовые электростанции или крупные аккумуляторные системы для ночного электроснабжения, как утверждает Марк фон Кезицки из 247Solar. Воздух, нагреваемый сжиганием или солнцем, поступает в турбинную систему одинаково, обеспечивая оперативную гибкость и экономию, при этом возможность сжигания топлива добавляет менее 10% к общей стоимости системы.

Первая установка компании с парой генераторов по 200 кВт подтвердит инженерные решения и показатели производительности, а планы включают модульное сооружение мощностью 3 МВт с несколькими приёмниками и общим накопителем. Хотя экономика сети в настоящее время предлагает ограниченные стимулы для непрерывного производства возобновляемой энергии, 247Solar видит перспективные применения в автономных условиях, таких как удалённые горнодобывающие объекты, где логистика ископаемого топлива дорога, а требования по сокращению выбросов усиливаются.

Если этот подход окажется финансово жизнеспособным, он может переопределить роль CSP в портфелях чистой энергии, обеспечивая стабильную возобновляемую энергию по требованию с плавным дополняющим резервом из ископаемого топлива в одной инфраструктуре. Тем не менее, более широкие рыночные структуры и стимулы будут ключевыми для раскрытия его потенциала в энергетическом переходе.