Jak ujarzmić i wykorzystać energię słońca? To pytanie ludzkość zadaje sobie od wielu lat. Jednym ze sposobów na korzystanie z energii naszej najbliższej gwiazdy są panele słoneczne, które obecnie powszechnie instalowane są na dachach domów. Jednak panele nie są jedynym sposobem wykorzystania słońca do wytwarzania energii. Od dawna znany jest inny sposób, który dodatkowo ma przewagę na panelami, bo potrafi magazynować energię. Teraz zainteresowali się nim Chińczycy. Czy to oznacza, że technologia CSP dostanie drugą szansę?

Plama na wizerunku elektrowni CSP

Pierwsza duża elektrownia CSP powstała już w 1981 roku w Kalifornii. W tamtym czasie technologia ta była bardziej obiecująca niż fotowoltaika.

Później powstały kolejne projekty w tym elektrownia słoneczna Crescent Dunes, położona niedaleko Las Vegas. Megaprojekt składający się z tysięcy luster ułożonych w koncentryczne kręgi i wpatrujące się w ogromny betonowy filar wznoszący się 195 metrów, ukończony był w 2015 roku. Elektrownia miała wytwarzać energię elektryczną dla 75 tys. domów.

Niestety, projekt wart miliard dolarów, który miał być przełomem dla technologii skoncentrowanej energii słonecznej, nie spełnił oczekiwań i zamiast utorować drogę fali innych projektów CSP, zaszkodził wizerunkowi tej technologii. Energii było zbyt mało, a po wielokrotnych awariach technicznych i przedłużających się przerwach w pracy, elektrownia została zamknięta w 2019 roku.

Zainteresowanie Chin

Obecnie na świecie jest tylko około 7 gigawatów elektrowni CSP, głównie miejscach z dużą ilością bezpośredniego światła słonecznego, takich jak Hiszpania, USA, Chile, Maroko i Zjednoczone Emiraty Arabskie. Tymczasem zainstalowana globalna moc fotowoltaiczna przekracza obecnie 2000 gigawatów.

Teraz Chiny zainteresowały się technologią CSP i budują 30. elektrowni skupiających promienie słoneczne. Czy to oznacza powrót do CSP. Być może tak, bo technologia ta ma jedną specjalną cechę, która odróżnia ją od zwykłych paneli słonecznych. Potrafi magazynować energię i produkować prąd, gdy słońce już nie świeci.

Jak działa CSP

Elektrownie CSP wykorzystują ciepło słoneczne. Tak zwane heliostaty, czyli w zasadzie lustra, odbijają i skupiają promienie słoneczne w jednym określonym punkcie. Następnie ciepło ze skupionych promieni słonecznych jest wykorzystywane do wytwarzania pary, która obraca turbinę wytwarzającą energię elektryczną.

Całe pole lustra musi być starannie dostosowane, aby śledzić ruch słońca, dzięki czemu światło jest precyzyjnie odbijane. Umożliwia to kontrolowanie temperatury cieczy krążącej w systemie.

W przypadku projektu Crescent Dunes promienie słoneczne skupiają się na szczycie wieży solarnej. Ciecz znajdująca się wewnątrz tego odbiornika zostaje podgrzana w celu obracania turbin parowych produkujących prąd, a następnie pompowana z powrotem do wieży w celu ponownego ogrzania. Zwykle jako ciecz używana jest stopiona sól, ponieważ jest szczególnie dobra w zatrzymywaniu ciepła.

CSP może generować prąd także w nocy

CSP przegrało wyścig technologiczny głównie przez spadające ceny półprzewodników i paneli fotowoltaicznych. Ponadto panele słoneczne są proste w konfiguracji i instalacji, podczas gdy elektrownie CSP to poważny projekt inżynieryjny. Ale mimo wszystko CSP ma jedną wielką przewagę nad fotowoltaiką. Może generować energię także w nocy.

Nowsze elektrownie mają zazwyczaj duże izolowane zbiorniki, w których można przechowywać gorącą stopioną sól. Wewnątrz schładza się ona tylko o około 1 stopień Celsjusza dziennie, więc można jej użyć do wytworzenia pary w późniejszym czasie. Daje to możliwość magazynowania energii i przekształcania jej w energię elektryczną przez całą dobę, a to może dać CSP nową przewagę nad fotowoltaiką.

I właśnie w magazynowaniu energii specjaliści dopatrują się powód nagłej popularności CSP w Chinach. W wielu prowincjach obowiązują obecnie przepisy nakazujące, aby każdy nowy park energii odnawialnej o mocy większej niż 1 gigawat musiał obejmować co najmniej 10 proc. magazynowania.