Největší solární tepelná elektrárna na světě byla spuštěna

Žádné solární články, ale využití stovky tisíc otočných zrcadel pro koncentraci a zaměření slunečního svitu pro ohřátí vody a tvorby páry pro roztočení turbíny.

Slunce generuje obrovské množství energie, celkově se jedná o přibližně 4×1026 W, ale na naší planetu se samozřejmě dostane velmi malá část – pouze jedna miliardtina. Průměrné množství dopadající energie na Zemi je přibližně 1 kW na m2 (při zatažené obloze desetkrát méně), protože z původních 1 367 W/m2 se část rozptýlí nebo absorbuje už v atmosféře.

Nejmodernější solární články, které jsou komerčně dostupné, se pyšní 21% efektivitou. Solární články založené na přeměně energie fotonů na elektrickou (elektrony) však nejsou jedinou možností, jak získat energii ze Slunce.

Zrcadla a parní turbína

Jednou z možností jsou solární tepelné elektrárny, které zjednodušeně využívají slunečních paprsků k ohřevu vody. Při zahřátí na vysokou teplotu se začne voda přeměňovat na plyn (páru) a v rámci uzavřené konstrukce tak dokáže roztočit turbínu s elektrickým generátorem, který už vyrábí potřebnou elektrickou energii.

Klepněte pro větší obrázek
Tisíce zrcadel míří sluneční paprsky ne jednu věž

Oproti klasické solární elektrárně tak nedochází k přeměně světelné energie na elektrickou v rámci každého panelu, ale místo panelů jsou použita speciální otočná zrcadla, která odráží a koncentrují paprsky do jednoho nebo několika centrálních věží, které již obsahují nádrž s vodou a turbínu s elektrickým generátorem. Tento způsob přeměny energie je zatím o trochu efektivnější, než u klasických solárních článků.

Největší solární tepelná elektrárna Ivanpah

Před několika dny byla oficiálně spuštěna do provozu největší solární tepelná elektrárna Ivanpah, která se nachází v pouštní oblasti mezi Kalifornii a Nevadou.

Klepněte pro větší obrázek
Elektrárna je rozdělena do tří segmentů, každý má vlastní věž

Zatímco první experimentální solární elektrárna tohoto druhu byla postavená už v roce 1981 (Solar One s výkonem 10 MW), významné objevy v technologiích konstrukce a materiálů se objevily až na přelomu století. Projekt elektrárny Ivanpah měla na starost společnost BrightSource, která na vylepšení technologií pracovala už od roku 2007.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek

Výsledkem je elektrárna, která má plánovanou kapacitu až 392 MW a rozkládá se na ploše přibližně 1 600 hektarů. Systém obsahuje celkem 173 500 nastavitelných zrcadel, která se ovládají centrálně a přizpůsobují se tak dle polohy Slunce. Stavba je rozdělená na tři části, o koncentrované teplo se tak starají dohromady tři věže s výškou 137 metrů.

Klepněte pro větší obrázek
Detail osvícené věže v provozu

Hlavní věže používají technologii Luz Power Tower 550, která má vodu uloženou ve vrchní části, na kterou jsou paprsky koncentrované. Po zahřátí na potřebnou teplotu se začne odvádět pára skrze trubky do parní turbíny. Největší turbínu SST-900 s výkonem 123 MW pro jednu ze tří věží vyrábí Siemens, který dodává i veškeré kontrolní a ovládací prvky.

Klepněte pro větší obrázek
Moderní parní turbína SST-900 od Siemensu

Estetickou nevýhodou této technologie jsou tak poměrně jasně zářící věže, které lze vidět i z velké dálky.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek

Projekt s celkovou cenou 2,2 miliardy dolarů měl několik investorů, mezi kterými byl i Google, který do projektu vložil 168 milionů dolarů. Největší část tvoří půjčka 1,6 miliard dolarů od ministerstva energetiky Spojených států amerických. O údržbu elektrárny se nyní stará 86 zaměstnanců.

Klepněte pro větší obrázek
Tvůrci si dovolili i specialitku - některá zrcadla natočili pro fotografii tak, aby vytvořila logo Google. Google do projektu investoval 168 milionů dolarů

Elektřina pro 140 000 domácností

Dle oficiálních informací bude elektrárna poskytovat dostatek elektřiny pro pokrytí v průměru 140 000 domácností v Kalifornii, což je určitě poměrně slušné číslo.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek

Pokud jde o další varianty technologií pro využití energie ze Slunce, je nutné počítat s tím, že se efektivita klasických solárních článků neustále zlepšuje. Jak je vidět na přehledném obrázku, i v případě solárních článků se vše točí kolem několika technologií a ty nejlepší poskytují v experimentálním stádiu přibližně 44,4% efektivitu.

Klepněte pro větší obrázek
Aktuální přehled technologií klasických solárních článků a jejich efektivity

Problém je především v tom, jak zpracovat sluneční energii v rámci co největšího počtu frekvencí a za použití levných a dostupných materiálů.

 

Témata článku: Technologie, Solar, Elektron, Nevada

91 komentářů

Nejnovější komentáře

  • Jan Matúšek 17. 2. 2014 13:23:15
    Nebylo by účinnější řešení s velkými optickými čočkami a těmi soustředit...
  • Beldor 16. 2. 2014 10:58:54
    Hmm , takze kvuli koeficient ročního využití je to stale o rad drazsi nez...
  • desdy01 16. 2. 2014 9:49:07
    Je fajn, že tu spousta lidí chce vyměňovat jaderné elektrárny,...
Určitě si přečtěte

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

** Gary Kildall pochopil, že levné výpočetní čipy mohou posloužit jako univerzální počítače pro všechny ** Připravil pro ně proto první operační systém ** Později mu systém vyfoukl Microsoft a nazval ho MS DOS

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 56

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

** Už je to tady, lidé přestávají chápat počítače ** Systémy neuronových sítí začínají pracovat tak, že ani jejich tvůrci přesně neví, co se uvnitř děje ** Do budoucna to může být závažný problém

24.  4.  2017 | Jakub Čížek | 112

Před 35 lety měl premiéru legendární počítač ZX Spectrum. Připomeňte si „Gumáka“

Před 35 lety měl premiéru legendární počítač ZX Spectrum. Připomeňte si „Gumáka“

** Slavný osmibitový počítač Sinclair ZX Spectrum byl uveden právě před 35 lety ** Připomeňte si tento průkopnický počítač v tematických článcích ** Podívejte se, jak funguje dnes

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 13

Správný počítač má alespoň dva monitory. Anebo je to jinak?

Správný počítač má alespoň dva monitory. Anebo je to jinak?

** David si nedokáže představit práci bez dvou a více monitorů ** Kubovi naopak stačí jeden a ve více displejích se ztrácí ** Jaký přístup je lepší?

23.  4.  2017 | Jakub Čížek | 59

Jak by měly vypadat příští Windows? Designéři si pohráli s futuristickým prostředím Neon

Jak by měly vypadat příští Windows? Designéři si pohráli s futuristickým prostředím Neon

** Zkraje roku unikly na internet snímky nového prostředí Neon ** Součástí Windows by mohlo být už na podzim ** Komunita grafiků na webu nespala a začala si hrát

26.  4.  2017 | Jakub Čížek | 47


Aktuální číslo časopisu Computer

Supertéma: moderní cestování

Kdy opravdu přijdou nové baterie?

Velké testy: 6 herních notebooků a 8 volantů

Recenze: AMD Ryzen řady 5