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.
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.
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.
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.
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.
Moderní parní turbína SST-900 od Siemensu
Estetickou nevýhodou této technologie jsou tak poměrně jasně zářící věže, které lze vidět i z velké dálky.
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.
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.
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.
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.
