CSP централите могат да работят при 80% капацитет целогодишно

Изследователи от Международния институт за анализ на приложни системи (IIASA) са провели изследване, за да проучат възможностите слънчевата енергия да осигурява надеждно електричество денонощно, през всеки ден от годината. Екипът е установил, че една голяма, разпределена мрежа от системи за концентрирана слънчева енергия (CSP) в басейна на Средиземно море или пустинята Калахари в Южна Африка би била достатъчна и ще може да работи постоянно с 80 на сто от максималния си капацитет или повече – през цялата година, независимо от деня, сезона или климатичните условия.

PS20andPS10
Planta Solar 20 (PS20) – CSP електроцентрала в Санлусар ла Майор недалеч от Севиля в Андалусия, Испания. Снимка: Koza1983, CC-BY-SA-3.0

Потенциалът за генериране на слънчева енергия из пустините на Земята е по същество неограничен: има повече от достатъчно площ земя и много слънце – толкова, че може да се генерира много повече електричество, отколкото е нужно на целия свят.

Все пак тези огромни съоръжения за генериране на енергия биха били непрактични, ако се изграждат от фотоволтаични (PV) клетки, най-вече защото фотоволтаичните панели за производство на електричество не могат да работят през нощта и се влияят от променящите външни метеорологични условия.Да се изгражда електропреносната мрежа предимно с фотоволтаични системи ще означава нужда от много голям брой системи от батерии, което ще увеличи разходите за електроенергия.

Един друг обещаващ подход за черпене на енергия от Слънцето е концентрираната слънчева енергия. При нея системи от огледала и лещи съсредоточават слънчевата светлина от голяма площ върху по-малка площ, нагрявайки работен флуид. Той се използва за задвижването на парна турбина и съответно за генериране на електричество. Голямото предимство тук е, че самата загрята течност може да се разглежда и като система за съхранение на енергия (тези работни течности се нагряват до над 800 градуса и изстиват бавно). Чрез интелигентно управление на това кога и как тази топлина се превръща в електричество, такива централи биха могли да да продължават да генерират електроенергия по всяко време, дори доста след залез слънце.

В едно скорошно проучване изследователите Щефан Пфенингер и колегите са симулирали работата на мрежи от CSP електроцентрали, които са използвани и като системи за топлинно съхранение. Чрез оптимизиране на избор на площадка, експлоатацията и оразмеряването е постигната реалистична симулация на енергийното потребление в региона.

„Това, което разгледахме, беше дали системата за слънчева енергия, основана на CSP, може да осигурява електричество надеждно“, казва д-р Антъни Пат, съавтор на изследването. „Да речем, че изградим 10 централи, всяка с някакво топлинно съхранение и с комбинирана пикова мощност от 1000 MW. През каква част от времето тази система ще бъде в състояние надеждно да предоставя 1000 MW – или подобно количество? Това, което открихме, е, че една мрежа от такива централи, ако се оптимизира по отношение на местоположението и експлоатацията, може наистина да бъде управлявана така, че винаги да генерира между 800 MW и 1000 MW – независимо дали е ден или нощ, лято или зима“.

От решаващо значение, според проучването на екипа, е способността на CSP системите да съхраняват енергията през нощта или при лошо време. Това не би коствало никакви допълнителни разходи, ако системите са разположени в райони като Сахара и пустинята Калахари. В други области, като например пустинята Мохаве, използването на CSP и като системи за съхранение, би добавило повече разходи.

Изследователите казват, че ако мрежа от CSP централи се разположи върху голяма площ в пустините, това ще гарантира, че дори слънцето да остане скрито за дълги периоди от време, системата все пак ще може да задоволява мащабните енергийни нужди чрез разпределяне на енергията там, където е необходима.

Това е първото подробно проучване, което доказва, че наистина е възможно да се изгради електрическа мрежа, която разчита главно на слънчева енергия и все пак осигурява надеждна електроенергия денонощно, през цялата година. Освен това разходите на база киловатчас могат да започнат да спадат драстично през следващите няколко години.

Проучването беше публикувано в списание Nature Climate Change.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*