Nejúčinnější solární systém na světě?

Využíváním vojenské technologie a bezemisního motoru vynalezeného v 19. století švédská společnost usiluje o revoluci ve využívání solární energie. Nový solární systém pro výrobu elektřiny, který má být podle vývojářů nejúčinnější na světě je testován v jihoafrické poušti Kalahari. Společnost podle svých slov již brzy vybuduje svou první komerční instalaci.

Na jihu Afriky obrovská zrcadla odráží slunce přes hnědý písek pouště Kalahari. Jedná se o testovací projekt švédské společnosti Ripasso, která využívá intenzivního afrického Slunce a svých výrobních know-how pro svůj špičkový systém.

„Celý náš tým v Jižní Africe byl najat na místě a všechny naše systémy byly postaveny místními lidmi. Funguje to skvěle,“ říká generální ředitel společnosti Gunnar Larsson.

Jedná se o jednu z mála provozovaných koncentračních solárních elektráren tohoto typu na světě v takhle malém měřítku. 34 % energie dopadající na zrcadla je převedeno na elektřinu dodávanou do elektrizační soustavy, což je zhruba dvakrát vyšší účinnost než u standardních solárních panelů.

Tradiční fotovoltaické panely jsou schopny na elektřinu přeměnit až 23 % dopadajícího slunečního záření, v průměru se ale účinnost většiny systémů pohybuje okolo 15 %.

Jean-Pierre Fourie, jež je vedoucím projektu, testuje systém spolu s ostatními členy týmu v drsných podmínkách poště Kalahari po dobu čtyř let. „To, v co doufáme, je stát se jedním z největších konkurentů pro obnovitelné zdroje energie na světě.“

Soupeř fotovoltaických elektráren

Obrovská parabolická zrcadla o průměru 12 m a ploše více než 100 m² plní pouštní ticho lehkým cvakáním, jak se neustále přizpůsobují, aby zachytily maximální množství slunečního záření.

Nezávislé testy, které provedla společnosti IT Power ve Velké Británii potvrzují, že jediný „talíř“ může generovat 75-85 MWh elektřiny ročně, což je dost pro napájení 20 typických českých domácností. Vyrobení stejného množství elektřiny spalováním uhlí by do atmosféry uvolnilo zhruba 81 metrických tun CO2.

Paul Gauche, ředitel Solar Thermal Energy Group Research na univerzitě Stellenbosch navštívil testovací místo již mnohokrát. „Technologie vypadá dobře. Viděl jsem ji v provozu a věřím, že splňuje cíle účinnosti. Technologie je prokázána dlouholetým využíváním v námořnictvu.“

Poukazuje na to, že zásadní význam bude mít udržení dostatečně nízkých nákladů, aby technologie mohla soupeřit s fotovoltaikou. To bude velká výzva neboť cena fotovoltaických panelů klesá každý rok. Tento systém je také omezen tím, že je vhodný pouze v oblastech s konzistentním a jasným slunečním svitem.

Technologie využívá parabolických zrcadel, která koncentrují sluneční energii do kolektoru, neboli bodu, ve kterém je „sbíráno“ veškeré sluneční záření dopadající na zrcadlo. Tepelná energie vyvinutá v tomto bodě poté pohání Stirlingův motor.

Stirlingův motor

Stirlingův motor byl vyvinut skotským vynálezcem Robertem Strilingem v Edinurgu v roce 1816 jako alternativa k parnímu stroji. Využívá ohřívání plynu uzavřeném v pístu, který následně pohání setrvačník. Vzhledem k materiálovým omezením té doby, byl pokročilý Stirlingův motor, který využívá společnost Ripasso, vyvinut ke komerčním účelům až v roce 1988, kdy ho dodavatel por Švédskou armádu společnost Kockums začala vyrábět pro ponorky. Účinnost motoru, který je využíván v projektu je více než 40 %.

Princip Stirlingova motoru spočívá v transformaci tepelné energie na mechanickou energii rotačního pohybu setrvačníku. Transformace energie probíhá pomocí pístů, které jsou rozpohybovány expanzí plynu při vysoké teplotě a jeho následným smrštěním při odvedení tepla do okolí. Motor koná práci změnou objemu, tlaku a teploty pracovního plynu.

Z armádního průmyslu do energetiky

Larsson pracoval ve Švédské armádním průmyslu 20 let a uvědomil si, co by čistý a účinný generátor mohl znamenat pro systémy obnovitelné energie.

Chtěl přivést technologii využívanou uprostřed oceánů do energetického průmyslu a tak rezignoval na funkci generálního ředitele Kockumsu, licencoval technologii a založil Ripasso.

Projekt nebyl bez problémů. „Hlavní výzvou posledních několika let bylo, aby technologie získala finanční podporu, zejména od bank,“ říka Larsson.

Přestože banky nebyly ochotny tuto technologii financovat, Ripasso zajistilo soukromé financování projektu, aby mohlo zahájit svou první instalaci ve velkém měřítku. „Jsme připraveni pustit se do komerční fáze,“ dodává Larsson.