Wieże słoneczne – co to takiego?

Technologia wieży słonecznej jest oparta na trzech podstawowych elementach.
Są to:
– heliostat
– odbiornik umieszczony na wieży
– wieża

Pole heliostatów ustawiając się odpowiednio względem słońca skupia promienie słoneczne i koncentruje je na odbiorniku w górnej części wieży. Odbierane ciepło wykorzystywane jest do wytwarzania pary, która napędza turbinę wytwarzającą energię elektryczną.

Historia wykorzystania wież słonecznych rozpoczęła swój bieg w 1982 r. w Stanach Zjednoczonych, gdzie uruchomiona została pierwsza taka elektrownia słoneczna o mocy 10 MW, w której zamiast ogniw fotowoltaicznych, zainstalowano 1818 heliostatów, czyli luster odbijających promienie słoneczne do centralnego odbiornika na szczycie wieży. Pierwsza Europejska wieża słoneczna rozpoczęła produkcję energii w 2007 roku w Hiszpanii. Na powierzchni 60 ha zamocowano 624 ruchome heliostaty oraz 120 m wieżę, na szczycie której znajduje się serce układu – centralny odbiornik.

Wieża słoneczna zasili fabrykę makaronu Barilla we Włoszech

Dzięki współpracy Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR) z włoskimi partnerami, w pobliżu fabryki makaronu Barilla w Foggi we włoskim regionie Apulia powstanie innowacyjny projekt HiFlex. Pilotaż przetestuje możliwość wykorzystania systemu zaopatrywania producenta makaronu Barilla w południowych Włoszech w energię elektryczną i ciepło ze źródeł odnawialnych przez całą dobę.

Fabryka makaronu Barilla, źródło: Barilla

Jak powiedział Gabriele Bertoni, kierownik projektu we włoskiej firmie inżynieryjnej Kinetics Technology, system posłuży do wykazania wykonalności technicznej, a jednocześnie do udowodnienia opłacalności ekonomicznej tej technologii.

Według Miriam Ebert – rzecznik DLR system będzie mógł być używany bardzo elastycznie, aby całkowicie i w sposób zrównoważony zaopatrywać procesy przemysłowe w energię elektryczną i ciepło na różnych poziomach temperatury. Jak będzie działał?

Działanie systemu

Punktem wyjścia dla pilotażowej instalacji będzie wieża solarna i około 500 ruchomych luster. Lustra skoncentrują promienie słoneczne na specjalnym odbiorniku promieniowania na szczycie wieży, który wykorzysta energię słoneczną do podgrzania cząstek ceramicznych o wielkości 1 milimetra do temperatury do 1000°C.

Gorące cząsteczki będzie można przechowywać w dużych, izolowanych termicznie kontenerach i w razie potrzeby wykorzystać ciepło z gorących cząstek do wytworzenia pary do generatora energii elektrycznej lub gorącego gazu do procesów przemysłowych. Dzięki takiemu zastosowaniu, dostawy energii mogłyby być zapewnione nawet w nocy.

Pilotażowa instalacja będzie się różniła od podobnych instalacji tym, że zamiast soli, będzie wykorzystywała cząstki ceramiczne. Według Miriam Ebert, cząstki ceramiczne pozwalają na wytrzymanie wyższych temperatur, są niedrogie i nie stanowią zagrożenia dla środowiska.

Kiedy instalacja zostanie uruchomiona?

Projekt przeszedł już pomyślnie wstępne testy w Jülich w Niemczech. W przyszłym roku zostanie dostarczony do Foggi. Wtedy elektrownia będzie mogła zostać uruchomiona.

Opracowano na podstawie pv-magazine

Redakcja GLOBEnergia