Istraživači sa Međunarodnog instituta za primenjenu analizu sistema (IIASA - International Institute for Applied Systems Analysis) su sproveli studiju kako bi ispitali potencijal solarne energije da obezbedi pouzdanu električnu energiju non-stop, svaki dan u godini.
Tim je otkrio da bi velika, distrubutivna mreža koncentrovane solarne elektrane (KSE) u mediteranskom basenu ili Kalahari pustinji u južnoj Africi mogla biti u stanju da konstantno radi na 80 odsto maksimalnog kapaciteta ili više tokom cele godine, bez obzira na doba dana, godišnjeg doba ili vremenskih uslova.
Potencijal za generisanje solarne energije u Zemljinim pustinjama je u suštini neograničen: Postoji više nego dovoljno površine tla za generisanje mnogo više električne energije nego što je celom svetu trenutno potrebno.
A ipak, generisanje takve ogromne količine energije pomoću fotonaponskih ćelija bi bilo nepraktično, uglavnom zbog toga što fotonaposnki paneli ne mogu da proizvode električnu energiju noću, a takođe su podložni promenama godišnjih doba i vremenskih uslova. Električnoj mreži koja se oslanja uglavnom na fotonaponske panele bi bile potrebne velike količine baterija za skladištenje energije, što bi povećalo cenu struje.
Jedan drugi obećavajući pristup žetvi energije sunca jeste koncetrovane solarne elektrane, u kojima sistem ogledala i sočiva fokusiraju veliku površinu sunčeve svetlosti na manji prostor, grejući tečnost koja se zatim koristi za pokretanje parne turbine koja, na kraju, proizvodi električnu energiju.
Velika prednost ovde je ta što se zagrejana tečnost takođe može posmatrati kao sistem za skladištenje energije. Inteligentno kontrolisanje kada i kako se ta toplota pretvara u električnu energiju omogućava takvim elektranama da generišu električnu energiju kada god da je to potrebno, čak i dugo nakon što je sunce zašlo.
U nedavnoj studiji, istraživač Stefan Feninger (Stefan Pfenninger) i njegove kolege su simulirali rad mreže koncentrovanih solarnih elektrana koje takođe koriste toplotno skladištenje i optimizovali su njihovo lociranje, funkcionisanje i veličinu kako bi se zadovoljila što realnija potražnja energije iz područja.
„Ono što smo posmatrali jeste da li solarni energetski sistem zasnovan na KSE može da obezbedi pouzdanu električnu energiju“, rekao je profesor Entoni Pat (Anthony Patt), koautor studije.
„Recimo da izgradite 10 elektrana, svaku sa nekim termalnim skladištenjem, kao i sa kombbinovanom maksimalnim izlazom od 1.000MW. Koliko ćete vremena zaista biti u stanju da obezbedite 1.000MW, ili makar približno tome? Ono što smo mi otkrili je da mreža takvih postrojenja, ukoliko su optimizovane u smislu njihovog plasmana i funkcionisanja, bi zaista mogle da rade na takav način da uvek pružaju između 800MW i 1.000MW bez obzira da li je leto, zima, dan ili noć.“
Ono što je presudno za ovo, a prema studiji tima, skladištenje energije u postrojenjima KSE tokom noći ili trenutaka lošeg vremena ne bi dodalo na sveukupnu cenu u oblastima kao što su pustinje Sahara i Kalahari. U drugim oblastima, kao što je pustinja Mohave (u SAD-u), neznatno manji povoljni vremenski uslovi (kao što su periodi sa velikom oblačnošću) bi značili da moraju da se dodaju dodatna ogledala i kapaciteti termalnog skladištenja kako bi elektrana dosledno radila na 80% kapaciteta ili bolje cele godine, što bi dodalo na troškovima.
Istraživači kažu da bi mreža KSE elektrana raširana na velikom području omogućila da čak i ako sunce ne dija duži vremenski period, sistem bude još uvek u stanju da podrži velike energetske potrebe otpremanjem energije tamo gde je potrebno.
Ovo je prva detaljna studija ove vrste kako bi se utvrdilo da je uistinu moguće izgraditi električnu mrežu koja se oslanja pre svega na solarnu energiju ali i dalje pruža pouzdanu električnu energiju ceo dan, danju i noću, tokom cele godine. Štaviše, cena struje po kilovat-času može da počne da opada dramatično tokom narednih nekoliko godina.
„Cena koncentrovanih solarnih elektrana, čak i u njihovoj najjeftinijoj konfiguraciji, je trenutno veća od gasa (ugrubo oko 10 centi po kWh, u poređenju sa 5 centi)“, rekao je Pat. „Ali, to će se definitivno promeniti ukoliko koncentrovane solarne elektrane postanu mejnstrim, a razumno je zamisliti da će cena struje biti jeftina kao kod gasa u narednih 10 do 15 godina. U izvesnom smislu, naši najnoviji rezultati daju razlog za planere energetskih sistema da guraju koncentrovane solarne elektrane do tačke gde će se ovo smanjenje cene dogoditi.“
Studija je objavljena ovog ponedeljka (23. juni) u stručnom časopisu „Nature Climate Change“.
