Další solární boom na obzoru? Tentokrát v režii koncentračních elektráren

Loňský rok byl pro koncentrační solární elektrárny (CSP) slabý, když jejich instalovaný výkon v globálním měřítku vzrostl pouze o 100 MW. Ke konci minulého roku tak dosáhl celosvětový výkon tohoto typu solárních elektráren 4,95 GW. Během tří let se však má jejich výkon díky Číně a Dubaji více než zdvojnásobit.

Loňské tempo růstu celosvětového instalovaného výkonu koncentračních solárních elektráren dosáhlo podle agentury IRENA stejně jako v roce 2016 úrovně 2,1 %. Přitom až do roku 2015  zaznamenávaly CSP elektrárny stabilně dvouciferný růst instalovaného výkonu. Letos se plánuje zahájení provozu koncentračních elektráren o výkonu 450 MW, z čehož více než tři čtvrtiny budou v Maroku. Takovýto přírůstek výkonu by znamenal více než 9% nárůst.

Nejvýznamnějším projektem s plánovaným připojením do sítě v letošním roce, je druhá a třetí fáze marockého CSP komplexu Noor. Výkon elektrárny Noor II uvedené do provozu počátkem roku je 200 MW. Noor III pak přidá do marockého energetického mixu dalších 150 MW. První fáze marockého projektu disponuje výkonem 160 MW a byla uvedena do provozu již před dvěma lety.

Výstavba marocké koncentrační elektrárny (CSP) Noor III. Zdroj Twitter: @MasenOfficiel

Výstavba marocké koncentrační elektrárny (CSP) Noor III. Zdroj Twitter: @MasenOfficiel

Ambiciózní čínské plány

Instalovaný výkon čínských koncentračních elektráren byl ke konci roku 2017 pouhých 14 MW. Čína tak zatím výrazně zaostává za nejrozvinutějšími trhy v oblasti koncentračních elektráren, kterými jsou Španělsko (2,3 GW) a Spojené státy (1,76 GW). Pokud jde o koncentrační elektrárny, tak má Čína stejné ambice jako v segmentu fotovoltaiky nebo větrných elektráren, kde se již stala globálním lídrem.

Do roku 2020 tak země plánuje mít v koncentračních solárních elektrárnách k dispozici výkon 5 GW. Jen díky příspěvku nejlidnatější lidové republiky by se tak do tří let měl zdvojnásobil aktuální celosvětový instalovaný výkon CSP.  Prozatím čínské plány zahrnují výstavbu 16 koncentračních elektráren.

V Dubaji už CSP konkuruje fosilním zdrojům

Do konce roku 2020 má být v Dubaji uveden do provozu 700MW koncentrační solární zdroj nesoucí jméno premiéra Spojených arabských emirátů. Výstavbu bude mít na starosti konsorcium společností z Číny a Saudské Arábie.

Úspory z rozsahu a technologický pokrok umožnily developerům projektu požadovat garantovanou cenu elektřiny na úrovni 73 USD/MWh (1580 Kč/MWh). Takováto cena již činí z CSP zdroj plně konkurenceschopný s elektrárnami využívajícími k výrobě elektřiny fosilní paliva.

Přitom stejně jako elektrárny na fosilní paliva jsou koncentrační elektrárny stabilní zdrojem, a to díky zásobníkům pro akumulaci tepelné energie v podobě nádob s tekutými solemi. Tyto zásobníky umožňují technologii CSP vyrábět elektřinu i při zatažené obloze nebo v noci.

Koncentrační elektrárny jsou pro arabské šejky jednou z variant, jak snižovat závislost na těžbě ropy, Zdroj: CSP Focus

Koncentrační elektrárny jsou pro arabské šejky jednou z variant, jak snižovat závislost na těžbě ropy. Zdroj: CSP Focus

USA podpoří výzkum koncentračních elektráren

Americké ministerstvo energetiky zase v úterý oznámilo záměr podpořit výzkum a vývoj technologie CSP částkou 72 milionů dolarů (1,5 mld. Kč). Snahou Spojených států je dosáhnout navýšení účinnosti koncentračních elektráren prostřednictvím zvýšení teplot, kterých je při jejich provozu dosahováno.

Dosavadní komerční systémy CSP dokáží pracovat s teplonosnými médii o teplotě 565 °C. Cílem ministerstva je, aby byla vyvinuta taková technologie, která zvládne pracovat s provozními teplotami alespoň 700 °C. Spojené státy chtějí dosáhnout takového pokroku ve vývoji technologie CSP, aby cena elektřiny produkovaná těmito zdroji klesla na úrověň 50 USD/MWh do roku 2030.

Také v USA mají v plánu výstavbu nových elektráren. Za největším americkým projektem koncentrační elektrárny Sandstone, jejíž výstavba byla oznámena v roce 2016, stojí společnost SolarReserve. Tato společnost zaměřující se na výstavbu koncentračních elektráren totiž počítá s výstavbou 2GW CSP elektrárny v nevadské poušti.

Technologie koncentračních elektráren se zatím pohybovala na okraji zájmu investorů a poslední tři roky nevykazovala významný růst. Dle zmíněných plánů a počtu projektů, které jsou v přípravě, se však zdá, že se koncentračním elektrárnám blýská na výrazně lepší časy.



37 odpovědí na Další solární boom na obzoru? Tentokrát v režii koncentračních elektráren

  1. Petr napsal:

    Hezké, pak budou moci pozorovat koncentrovaný let slepých a hořících ptáků, stejně jako je tomu v USA. Inu výnosy až na prvním místě, příroda musí ustoupit.

    • manasek napsal:

      Budou pečení holubi 😉

    • Jan Veselý napsal:

      Aha, dávno odstraněný bug jedné elektrárny je argument proti všem a navždy. Jen pro informaci, ten bug spočíval v tom, že při odstávce výroby měl někdo ten blbý nápad posunout ohnisko nad věž, kde to sem-tam usmažilo nějakého ptáka. Bug je pryč, protože teď během odstávky jsou zrcadla nastavená tak, aby žádné ohnisko netvořila. Ale kdo chce psa bít, …

      • Carlos napsal:

        Nehledě na bug, který bych asi při programování systému také udělal, protože je to přece jenom jednodušší poslat všem zrcadlům stejný signál, než řešit rozostření, existují i koncepty s dlouhou řadou parabolických zrcadel kde toto vůbec nehrozí. Na druhou stranu věžová elektrárny bude mít asi menší nároky na přesnost terénu, dost by toho mělo zvládnout právě natáčení zrcadel.

        P.S. Umíte z Gitem? (případně třeba jiným verzovacím systémem? (skrz tu simulaci)

    • Michal napsal:

      Je zábavné jak lidé chtějí levnou a zároveň ekologicky vyráběnou elektřinu. Tepelné a jaderné elektrárny nepřipadají v úvahu. Vodní elektrárny ničí přírodu kvůli výstavbě přehrad. Větrné elektrárny hyzdí krajinu a rozsekávají ptáky (kdo na tohle proboha přišel?). Solární elektrárny podle vás zapalují ptáky v letu.
      Jak teda budeme vyrábět elektřinu? Očividně nijak, zalezeme zpátky do jeskyní a bude klid. Snad ale v těch jeskyních nebudou hnízdit netopýři. To by se ekologům taky zrovna nelíbilo.
      Nechápejte mě špatně, jsem pro ekologii, jenom nechápu uvažování některých lidí, pro které jsou i solární elektrárny uprostřed pouště velkým ekologickým problémem.

  2. manasek napsal:

    Jediný solární zdroj, který má smysl, fotovoltaika jen nadbytečně zatěžuje přenosovou soustavu. Toto má ode mne palec nahoru.

    • Jan Veselý napsal:

      Umíte udělat kalkulaci jestli je ekonomicky výhodnější FV farma, koncentrační elektrárna nebo FV na střeše? Nebo jen máte názor?

      • manasek napsal:

        Ve většině případů FV farma, pokud tedy bude jen posílat energii do sítě. Koncentrační solární elektrárna ale dělá daleko více, jednak dodává do sítě stabilní výkon bez ohledu na počasí, a to díky druhé věci co dělá, resp. může dělat – ukládá energii na pozdější dobu, dokáže sama sebe zálohovat, a to na dobu až několika hodin. Dejte ale ke každému solárnímu panelu akumulátor, aby dokázal totéž, a CSP nebude mít konkurenci. Problémem jsou taky dodatečné náklady – náklady přenosové soustavy na vyrovnání nestability v dodávkách el. energie, potřeba někde tuto zálohovanou energii vyrobit, někde energii na přechodnou dobu uložit atd. – toto nikdo do nákladů FV panelů nepočítá, v CSP ale tyto náklady započteny jsou, neboť jsou součástí samotné elektrárny. Krom toho CSP vyrábí i teplo, díky parnímu cyklu pak pracuje s vyšší účinností, než FV, ačkoliv potřebuje přímé světlo, čili pod mrakem nevyrábí.

        • Ondra napsal:

          Nestabilita dodávky elektřiny do sítě z FV panelů by se dalo obejít třeba tak, že by se ta elektřina do sítě vůbec nedodávala ale každý dům s panely na střeše, by přebytečnou elektřinu vyrobenou přes den ukládal do baterií a ta by se spotřebovala ve chvíli, kdy je to potřeba, a protože přes den je většina lidí v práci, tak by večer měli všichni dost elektřiny. Ale taky se to da řešit pomocí tzv. chytré sítě, která pomocí procesoru dodává a odebírá elektřinu kam nebo odkud je zrovna potřeba. Ještě jedna poznámka, CSP dokáže udržet teplo až několik dní 3, 4 ne několik hodin.

          • manasek napsal:

            Já nepsal dobu udržení tepla, ale schopnost sebe sama zálohovat, a sice na jmenovitém výkonu, při kterém opravdu takové zařízení nemá kapacity, aby vydrželo několik dní, v podstatě jen aby přečkalo noc. Ano, nicméně tu vzniká ten problém s těmi bateriemi. Jedním problémem je samozřejmě pořizovací cena, kvůli které by se tento systém stal pro většinu lidí neatraktivním, pak ekologičnost samotných baterií.

    • Petr napsal:

      S jednou obrovsky významnou výjímkou, státy kde se masově používá klimatizace, tam fotovoltaika především na střechách zatížení sítě podstaně snižuje.

      • Carlos napsal:

        Ona pomůže i na polích, ale to se pak bavíme o dálkové síti a ne síti kolem dědiny, ale i tu přespolní by to mělo odlehčit na delších trasách.

      • manasek napsal:

        Mají ty klimatizace regulaci výkonu podle toho, kolik onen panel vyrábí elektřiny? Chlad se dá, stejně jako teplo, skladovat, čily by to mohlo jít, nicméně takovou klimatizaci jsem ještě neviděl. Nabízí se řešení, jako má třeba Paříž – centrální zásobování chladem.

  3. Milan Vaněček napsal:

    CSP se hodí jen do polopouští a pouští s dominancí bezmračné oblohy. Tam žije zhruba méně než 5 % lidstva. Pro 90% obyvatelstva ze 7 miliard na Zeměkouli je nejlepší zdroj normální klasická fotovoltaika. Je to čisté, spolehlivé, bezpečné a stále levnější.

    • manasek napsal:

      No pokud pomineme spolehlivost a v oblastech, kde už je nějaká základní infrastruktura, i cenu, tak jsou daleko lepší zdroje. O čistotě by se v mnoha oblastech, především kde je zálohovaná uhlím, dalo taky dlouze diskutovat.

      • Milan Vaněček napsal:

        Manasku, zopakujte si základní vzděláni. Slunce a od něho odvozený i koloběh vody a pohyb vzduchu je spolehlivé již miliony let pro život na Zemi.
        To definuje i základní infrastrukturu biosféry.
        Slunce, voda a vzduch a lidská kreativita umožňují svět takový jaký je a jaký bude.
        Že je přechod od starých technologií k novým pozvolný a že ty staré dlouho „zálohují“ ty vznikající nové je snad skoro každému jasné.

        • manasek napsal:

          Funguje „spolehlivě“ ve velmi dlouhodobém měřítku. Pokud ale budu potřebovat doma něco udělat a zrovna budou přecházet mraky tak je mi málo platné, že sluníčko svítilo před milionem let zhruba stejně a stejně bude svítit i za další milion let, když nad chatrčí budu mít mrak, a panel bude co chvíli střídat výrobu a nevýrobu. Problém není se zálohou „nových technologií“ těmi stávajícími nyní, ale i ve výhledu na dekády let dopředu. Vždyť se stačí podívat na Německo, které vehementně buduje uhelné elektrárny, aby jim ty „spolehlivé“ soláry a větrníky mělo co zálohovat.

          • Milan Vaněček napsal:

            Kde leží to „Německo“ co, cituji Vás: „vehementně buduje uhelné elektrárny“ ??? Ten stát na západ od nás to není.

          • Carlos napsal:

            Které uhelky a které Německo? Ahá, zapomenul jsem, to které maximálně dojíždí projekty z před dvaceti let.

          • manasek napsal:

            Carlos: z posledních dvaceti let, kdy Německo pracuje na odstavení jaderných elektráren.
            Vaněček: Třeba Moorburg byl postaven po německém oznámení útlumu elektřiny z jádra.

          • Jan Veselý napsal:

            ad manasek) „vehementně buduje“ je přítomný čas. V přítomnosti se v Německu oficiálně buduje JEDNA uhelná elektrárna, nový blok elektrárny Datteln. Už je asi 3 roky hotová, ale jaksi nemá vyřízené povolení provozu. Postavili jí kousek jinde než uvedli ve stavebním povolení. A teď se řeší co s tím.
            Výsledek „vehementního budování“ uhelných elektráren v Německu za posledních 10 let jsou -3 GW výkonu a dalších pěkných pár má zažádáno o odstavení.

          • manasek napsal:

            Jan Veselý: „vehementně buduje“ = ne nutně dnes, nicméně v této době, v „pojaderné době“ z hlediska Německé energetiky (po oznámení útlumu energie z jádra), tj cca po roce 2000

          • Jan Veselý napsal:

            ad manasek) Tvrdíte-li něco o vehementním budování, tak to jistě budete schopen doložit příslušnými čísly a odkazy na jejich původ. Konkrétně byste měl dodat informace o tom kolik bylo instalováno výkonu hnědo- a černouhelných elektráren a kolik výkonu obojího bylo odstaveno. Očekávám tedy, že nám všem tato čísla sdělíte.

    • Petr napsal:

      Města v pouštích dnes patří k nejrychleji rostoucím na světě.

  4. jozef heinrich napsal:

    Otazka laika: Malo by podla vas zmysel ukladat teplo v nejakej forme (tak ako robia CSP) aj v uholnych elektrarnach, aby dokazali lepsie regulovat svoj vystupny vykon ?

    Dakujem

    • Jan Veselý napsal:

      Za mně: Ano.
      Dokonce jsem před pár lety četl o tom, že v v Německu dokonce zkoušeli na jednom bloku hnědouhelné elektrárny, tuším Jänschwalde. Problém velkých tepelných elektráren je v tom, že ideální provozní režim zdroje tepla je trvalá konstantní produkce. Ideální provozní režim výroby elektřiny je vyrábět a prodávat v časech velké poptávky/vysokých cen. Dáte-li mezi „kotel“ a „turbínu“ zásobník na teplo, máte k dispozici zásobník na teplo jako (v IT slangu) buffer, můžete potlačit oba (pro majitele) negativní provozní stavy tepelné elektrárny – změny výroby tepla a následné tepelné namáhání, vyšší opotřebení, vyhasnutí reakce, malé využití drahého stroje, … a prodej elektřiny za pakatel nebo dokonce za zápornou cenu, protože není poptávka.

      • Martin Pácalt napsal:

        Mimochodem, pokud by šlo o zásobník o několika stovkách či tisícovkách m3, jsou po ruce tepelné izolace na bázi polyuretanu, nebo pěnového skla. Dokonce existuje vrstvený hliník (používaný v zásobnících H2 v automobilce BMW). Jeho lambda je hluboko pod 0,010W/m.K (hodnotu si už nepamatuju přesně). Tlakovou odolnost by už ale musela řešit další vrstva.

        • Carlos napsal:

          Ta co sendvič? Tlaková ocelová nádrž, tenká vrstva teflonu, nebo jiného materiálu k zabránění koroze uvnitř a zvenku k zabránění elektrochemické koroze a pak izolace hliníkem? Pokud to počítám dobře tak na kubík a stupeň máme 1.16kWht energie, tedy asi 300Wh elektřiny, při změně teploty o 50°C je to 15kWhe/t. Ještě to po mě někdo přepočítejte raději.

          • Martin Pácalt napsal:

            Buďto a nebo nosný rám s roštovým uspořádáním, který pobere síly tlakové a i vlastní hmotnosti (která bude také zajímavá). Pravděpodobně ale obojí.

          • Vláďa napsal:

            Janom tak pro zajímavost. Buben bloku 110 MW má odsah cca 100 m3 je zde cca 130 bar a stěna je 120 mm, průměr okolo 3m . Instaluje se jako první protože to je nejtěžší kus při výstavbě.

          • Carlos napsal:

            A jaký je v tom bubnu tlak?

          • Vláďa napsal:

            130 bar

          • Carlos napsal:

            Tak to potom ano, při úvahách o případných akumulačních systémech jsem vycházel ze systémů podobných jako se používaly právě v akumulačních parních lokomotivách kde je tlak zhruba jedna desetina toho v elektrárně. Turbíně by se asi moc nelíbila pára s proměnlivou teplotou, kolem 180°C, že? Dejme tomu +-25°C

          • Martin Pácalt napsal:

            Vláďo, a jaké jsou nároky na tepelnou izolaci stěny bubnu?

    • Carlos napsal:

      Také nejsem odborník na elektrárny, ale před nějakou dobou jsme tu diskutovali o ukládání tepla v JE do přehřáté vody jako v bezoňových lokomotivách (jedna jezdvala v Setuze), nějak jsme došli k závěru že to nemá moc smysl. Podle mne je tedy problém v tom že v koncentračních elektrárnách máte primárním nosičem sůl, která se používá v parogenerátorech, pak je teprve parní okruh. V uhelce je rovnou parní okruh, takže by to asi bylo složitější.

    • manasek napsal:

      Ve velkých uvozovkách tak jedou teplárny. Když je poptávka elektřiny, tak vyrábí elektřinu, když není, tak teplo. Přenosová soustava tepelná má ve větších městech obrovskou kapacitu a i několikahodinový výpadek produkce tepla ji nedělá problém, zákazník teplo dostane tak či onak.

      • Vláďa napsal:

        Ono je to trochu jinak. Je vždy nutno zajistit takový průtok páry dílem turbíny s výstupem do kondenzátoru aby nedocházelo k tzv ventilaci. Potom může dojít podle konstrukce předchozího soustrojí ke stavu kdy největší výkon je při největším odběru do teplofikačního výměníku. Nemusí být vždy plný průtok do kondenzátoru protože to je limitováno výkonem chladícího systému.

Napsat komentář: Petr Zrušit odpověď na komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *