Słońce zaszło, a elektrownia dalej pracuje. Chiny mają sposób

Chiny uruchomiły gigantyczną elektrownię słoneczną o mocy 1 GW, która potrafi wykorzystywać energię zgromadzoną w ciągu dnia również po zachodzie słońca. Instalacja w prowincji Qinghai łączy farmę fotowoltaiczną z technologią magazynowania ciepła w stopionej soli. Według szacunków inwestora ma produkować około 2,2 TWh energii elektrycznej rocznie.

Chińska firma inżynieryjno-infrastrukturalna PowerChina zakończyła podłączanie hybrydowej elektrowni słonecznej do sieci. Obiekt, który został w pełni podłączony do sieci 1 października, łączy 900 MW mocy paneli słonecznych (PV) z systemem skoncentrowanej energii słonecznej (CSP) o mocy 100 MW.

Gigantyczna elektrownia łączy dwa sposoby produkcji energii

Według chińskich mediów państwowych, projekt ten jest pierwszym w kraju obiektem łączącym w ramach jednej infrastruktury wytwarzanie energii słonecznej o mocy gigawatów, magazynowanie energii cieplnej oraz konwersję energii elektrycznej na ciepło. Taka konstrukcja pozwala elektrowni wytwarzać energię elektryczną bezpośrednio ze światła słonecznego, a także magazynować energię w postaci ciepła do wykorzystania w razie potrzeby.

Elektrownia CSP (Crew Resistance System) o mocy 100 MW wykorzystuje system wieżowy, który generuje ciepło poprzez koncentrację promieniowania słonecznego w jednym punkcie. Dziesięć tysięcy pięciokątnych luster rozmieszczonych wokół 219-metrowej wieży słonecznej śledzi promienie słoneczne i kieruje je do odbiornika na szczycie wieży.

Promienie słoneczne, odbite przez lustra o łącznej powierzchni odbijającej około 500 000 metrów kwadratowych, podgrzewają stopioną sól w odbiorniku. Ta wysoka temperatura może być następnie magazynowana do późniejszego wykorzystania. W razie potrzeby ciepło to jest wykorzystywane do wytwarzania pary, która z kolei napędza turbinę o mocy 100 MW, generującą energię elektryczną.

Pojemność magazynowania ciepła systemu CSP wynosi osiem godzin. Jednak ten czas obejmuje tylko sekcję skoncentrowanej energii słonecznej o mocy 100 MW.

Nadwyżka energii słonecznej jest przekształcana w ciepło i magazynowana

Jedną z wyróżniających cech projektu jest możliwość przesyłu nadmiaru energii elektrycznej generowanej przez panele fotowoltaiczne do systemu magazynowania ciepła. W tym celu elektrownia jest wyposażona w elektryczny podgrzewacz stopionej soli o mocy 20 MW. Urządzenie to przetwarza energię elektryczną z paneli słonecznych w ciepło, podgrzewając stopioną sól i umożliwiając jej późniejsze wykorzystanie.

Gdy produkcja energii elektrycznej przekracza zapotrzebowanie w godzinach słonecznych, magazynowanie nadmiaru energii może zmniejszyć konieczność ograniczania produkcji. Zmagazynowane ciepło może być następnie wykorzystane do ponownego wytwarzania energii elektrycznej w okresach niedostatecznego promieniowania słonecznego lub w godzinach szczytu zapotrzebowania na energię elektryczną wieczorem.

Takie podejście łagodzi również jedno z najpoważniejszych ograniczeń energii słonecznej: problem zmiennego wytwarzania w zależności od pory dnia i warunków pogodowych. Podczas gdy panele fotowoltaiczne wytwarzają energię elektryczną bezpośrednio, system CSP może magazynować energię zarówno ze skoncentrowanego światła słonecznego, jak i z nadwyżek energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznej.

2,2 TWh energii rocznie. Chiny stawiają na kolejne inwestycje

Według szacunków PowerChina, hybrydowa elektrownia będzie wytwarzać około 2,2 TWh energii elektrycznej rocznie. Ilość ta wystarczy na pokrycie rocznego zapotrzebowania na energię elektryczną około 830 000 gospodarstw domowych. Oczekuje się, że produkcja energii elektrycznej pozwoli zaoszczędzić około 690 000 ton węgla i zmniejszyć roczną emisję dwutlenku węgla o około 2,07 miliona ton.

Uruchomiona wieża CSP jest częścią większego klastra fotowoltaicznego, który powstaje w tym regionie. Klaster ten obejmuje również dwie oddzielne elektrownie słoneczne o skoncentrowanej mocy 50 MW i 100 MW. Jednak te dwie elektrownie nie są uwzględniane w obliczeniach 1 GW zainstalowanej mocy nowego projektu hybrydowego.

Dzięki tej nowej inwestycji Chiny przyspieszają również swoje wysiłki na rzecz rozwoju technologii skoncentrowanej energii słonecznej (CSP). Chiny dążą do osiągnięcia około 15 GW zainstalowanej mocy CSP do 2030 roku.