7.10.2
Významné projekty CSP ve světě
Ing. Bohumír Číhal
Technologie koncentrované solární energie (CSP) zaznamenala významné nasazení po celém světě a předvádí její potenciál pro výrobu energie ve velkém měřítku. Pro doložení tohoto tvrzení uvádíme několik významných projektů.
Ivanpah Solar Electric Generating System (USA)
Solární systém výroby elektřiny Ivanpah je jedním z největších závodů CSP na světě. Nachází se v kalifornské Mohavské poušti na 1 400 ha veřejné půdy poblíž kalifornsko-nevadské hranice na jihozápadě Spojených států. Skládá se ze tří solárních elektráren a má hrubý výkon 392 MW. Využívá 173 500 heliostatů, z nichž každý má dvě zrcadla, která soustřeďují sluneční energii na kotle umístěné na třech 140 m vysokých solárních věžích. První jednotka systému byla zkušebně připojena k elektrické síti v září 2013, zařízení bylo oficiálně otevřeno 13. února 2014.
Solární systém výroby elektřiny Ivanpah
Ouarzazate Solar Power Station – Noor
Solární elektrárna Ouarzazate (OSPS), nazývaná také elektrárna Noor (arabsky světlo), je komplex solárních elektráren a pomocný systém na výrobu nafty, který se nachází v regionu Drâa-Tafilalet v Maroku, 10 km od města Ouarzazate, v oblasti Ghessat. Je jedním z největších solárních projektů na světě. S výkonem 510 MW se uváděla jako největší koncentrovaná solární elektrárna (CSP) na světě. S dalším fotovoltaickým systémem o výkonu 72 MW má celý projekt vyrábět 582 MW.
Celý komplex elektrárny se skládá se ze čtyř fází a využívá kombinaci technologie parabolického žlabu a solární věže. Očekává se, že po plném provozu bude Noor poskytovat elektřinu více než milionu lidí Jeho první fáze, Noor I, zahájila provoz v roce 2016.
Pohled na Solární elektrárnu Ouarzazate
Komplex se skládá z projektů Noor I až Noor IV. Noor I a Noor II jsou projekty typu Parabolic through CSP, Noor III je projekt CSP Tower a Noor IV je fotovoltaický projekt.
Satelitní snímek uspořádání komplexu elektrárny
Noor I
Elektrárna Noor I má instalovaný výkon 160 MW. K marocké rozvodné síti byla připojena 5. února 2016. Rozkládá se na ploše 450 hektarů a očekává se, že bude ročně dodávat 370 GWh. Elektrárna je parabolického žlabového typu se zásobníkem roztavené soli pro 3 hodiny výroby při nízkém výkonu.
Konstrukce využívá mokré chlazení a nutnost pravidelného čištění reflektorů znamená vysokou spotřebu vody – více než dvojnásobná oproti mokře chlazené uhelné elektrárně.
Noor II
Solární elektrárna CSP o výkonu 200 MW využívá parabolické žlaby. Má sedmihodinovou akumulační kapacitu, rozkládá se na ploše 680 hektarů a ročně by měla dodávat 600 GWh. Elektrárna byla uvedena do provozu v lednu 2018. Využívá systém suchého chlazení, aby se snížila spotřeba vody.
Noor III
Elektrárna Noor III je typu Tower, zrcadla jsou namontována horizontálně na plošinách, které jsou podepřeny desetimetrovými sloupy. Každá plošina je velká zhruba jako tenisový kurt. Panely sledují světlo a odrážejí ho do solární věže vysoké 250 m. Jedná se o solární projekt s hrubým výkonem 150 MW, který využívá solární věž se sedmihodinovou akumulací energie. Rozkládá se na ploše 550 ha a předpokládá se, že bude dodávat 500 GWh ročně. Využívá systém suchého chlazení. Model heliostatu HE54 má 54 zrcadel, každé s celkovou odraznou plochou 178,5 m2. Solární pole má 7 400 takových zrcadel. Zrcadlové pole CSP věže bylo uvedeno do provozu v březnu 2018.
Zrcadlové pole elektrárny Noor III
Noor IV
Noor IV je fotovoltaická elektrárna o výkonu 72 MW, která byla dokončena v roce 2018.
Crescent Dunes Solar Energy Project (USA)
Crescent Dunes je elektrárna provozovaná v nevadské poušti poblíž Tonopahu, asi 310 km severozápadně od Las Vegas. Výstavba byla zahájena v září 2011 a ukončena na konci roku 2013, poté následovalo několik měsíců testování systémů elektrárny.
Technologickým typem je to elektrárna "Tower CSP". To v principu znamená, že roztavená sůl je ze studeného zásobníku vedená do "receiveru". Receiver (přijímač) je vrchní část věže elektrárny, na kterou jsou zrcadly odráženy sluneční paprsky. Tímto dopadem koncentrovaných slunečních paprsků se receiver zahřívá na vysokou teplotu cca 550 °C a následně ohřívá roztavenou sůl. Roztavená sůl je poté vedena do horkého zásobníku. Odtud je v případě potřeby vedena do tepelného výměníku, kde ohřívá páru vedenou na turbínu.
Solární tepelná elektrárna má instalovaný výkon 110 MW. Zásoba soli činí 32 000 tun. S tímto množstvím lze akumulovat tepelnou energii pro výrobu 1 100 MWh elektřiny, nabíjení trvá 10 hodin.
Prosinec 2014 -- dokončená stavba v pohledu z letadla
Sluneční světlo z heliostatů ohřívající roztavenou sůl v centrální věži
Projekt zahrnuje 10 347 heliostatů, které shromažďují a soustřeďují sluneční tepelnou energii k ohřevu roztavené soli proudící přibližně 200 m vysokou solární věží. Každý heliostat se skládá z 35 zrcadlových ploch o rozměrech 1,8 m, což dává celkovou využitelnou plochu heliostatu 115,7 m2. Celková plocha slunečního pole činí 1 196 778 m2. Roztavená sůl cirkuluje z věže do zásobníku, kde se následně používá k výrobě páry a výrobě elektřiny. Roztavení přibližně 32 000 tun soli trvalo dva měsíce. Po roztavení zůstává sůl roztavená po celou dobu životnosti elektrárny a cyklicky prochází receiverem pro opětovné ohřátí.
Instalace heliostatu na Crescent Dunes
Crescent Dunes byla první velká (110 MW) věžová CSP s tepelným úložištěm. Zatímco akumulační nádrže žlabových CSP pracují při teplotě 400 °C, Crescent Dunes provozuje akumulační nádrž při teplotě téměř 600 °C, přičemž jako základní (studenou) teplotu udržuje na 280 °C. Vyšší teplotní rozdíly mají za následek větší roztažnost dna nádrže, což vytváří větší tlakové síly kolem podlahové desky. U velmi velkých průměrů, jako je velká nádrž Crescent Dunes, to vedlo k vysoké pravděpodobnosti selhání při cyklickém zatížení.
Elektrárna Solana (USA)
Elektrárna Solana v Arizoně uvedená do provozu v roce 2013 má…
