Cea mai mare centrală solară din lume a fost inaugurată lângă Dubai şi poate genera electricitate 24/24 ore, cuprinzând trei metode de captare şi stocare a energiei solare

Până de curând, Maroc avea cea mai mare centrală solară din lume, numită Noor, care e dezvoltată în câteva etape. Acum, însă, acelaşi dezvoltator din Maroc a construit şi inaugurat o centrală şi mai mare în Emiratele Arabe Unite, lângă Dubai, care-şi adjudecă astfel ea titlul de cea mai mare din lume. Şi asta chiar dacă acum câteva săptămâni în aceeaşi ţară a fost inaugurat cel mai mare par fotovoltaic din lume. Noua centrală e extraordinar de interesantă prin metodele de captare a energiei şi prin furnizarea excepţional de stabilă a energie în reţea, scăpând de intermitenţele obişnuite ale energiei solare.

Foto: Noua cea mai mare centrală solară din lume, din Dubai

E esenţial să divizăm noţiune de centrală solară şi parc fotovoltaic pentru a înţelege corect lucrurile. Un parc fotovoltaic captează energia solară şi o transformă în electricitate exclusiv prin panouri fotovoltaice. O centrală solară, însă, poate face uz de energia solară în mai multe feluri, iar cele mai eficiente şi răspândite în ultimul deceniu sunt centralele solare care au un număr mare de oglinzi concave şi reflectă lumina solară în formă concentrată, o mulţime de oglinzi concentrându-şi astfel reflecţiile în acelaşi punct, spre exemplu spre un turn central. În interiorul acelui turn poate fi apă, soluţie salină sau sare topită de obicei, iar acel conţinut în interior e cel care ajunge să fie încălzit la temperaturi uriaşe şi să pună în mişcare un circuit, într-o parte a circuitului aflându-se de obicei turbine cu abur, care generează electricitate. Iar în dependenţă de soluţia din circuit şi din turn, sau în dependenţă de elementele adiţionale de stocare a căldurii reziduale, o parte din căldura din timpul zilei poate fi stocată pentru ca şi pentru câteva ore bune pe timpul nopţii centrala să poată genera electricitate. De asemenea, oglinzile au şi conducte de apă pe centrul lor, de obicei, care e de asemenea încălzită în zona centrală a concavităţii, care dă un beneficiu major de utilizare a energiei care altfel s-ar pierde. Adeseori centralelel solare pun accent mai mare căldura generată în ţevile ce trec prin centrele oglinzilor pentru generarea curentă, în timp ce energia stocată în turnul central e folosită mai mult pentru generarea ulterioară de electricitate, în condiţii de noapte.

Foto: Circuitele integrate în zona centrală a oglinzilor

Noua centrală are numele oficial de Mohammed bin Rashid Solar Parc, iar dezvoltatorii săi o mai numesc Noor Energy 1. E localizată la dud de Dubai şi e imposibilă să nu fie observată, întrucât e cea mai mare centrală solară din lume şi turnul său central poate fi văzut de la circa 40 km depărtate, într-o zi senină!

Foto: Turnul central al Noor Energy 1, vizibil de la 40 km depărtare

Ea cuprinde simultan trei metode de captare a energiei solare, iar sinergia acestora face această centrală fascinantă în ingineria sa. Turnul central are 263,12 metri înălţime şi captează lumina concentrată de la 70.000 de oglinzi situate în jurul său, oglinzi care urmăresc soarele şi-şi adaptează constant unghiul pentru cea mai eficientă captare şi reflecţie. Datorită celor 77 mii de oglinzi, centrala ocupă 44 kilometri pătraţi!

Foto: Turnul centralei şi cele 77 mii oglinzi din jurul său

Cu energia uriaşă pe care o captează, turnul central asigură producţia electricităţii în timp real cu o putere de 100 MW, însă tot restul energiei îl stochează termic, prin sare topită, astfel încât după ce apune soarele, circuitul acestui turn central mai poate genera electricitate timp de 15 ore! Deci, e un record chiar faţă de centrala din Maroc, care putea furniza doar câteva ore în pus. Vorbind în termeni de capacitate energetică, acest turn poate stoca 5.907 MWh de energie termică în el, deci 5,9 GWh, cifră care a intrat acum şi în cartea recordurilor! Iar aici, cu 15 ore acoperite prin stocare de căldură, vorbim de o centrală solară care poate produce electricitate 24 ore din 24.

Pe lângă asta, cele 70 mii oglinzi captează direct căldura prin ţevi cu lichid, care trec prin zona lor centrală. Numărul imens de oglinzi e separat în 3 circuite distincte, conectate la turbine de producţie, fiecare din ele producând 200 MW putere de electricitate în timp real, deci 600 MW în total, pe lângă cei 100 MW pe care-i produce turnul central. Surprinzător, dar şi aici, în aceste circuite, se realizează stocare adiţională de căldură, iar astfel după apusul soarelui, cele 3 circuite mai pot produce electricitate timp de 12 ore, cu zero contribuţie de la soare, doar cu energia stocată.

Foto: Unităţi de stocare de căldură de la circuitele oglinzilor

Iar pe lângă asta, centrala Noor Energy 1 mai are şi panouri fotovoltaice ce însumează încă 250 MW de putere instalată, ceea ce duce puterea totală a centralei la 950 MW, deci aproape un 1 GW putere pe timp de zi. Sigur, panourile fotovoltaice nu vor produce pe timp de noapte, însă datorită sistemelor de stocare a căldurii, centrala poate furniza 700 MW putere şi pe timp de noapte! Cel mai important, centrala poate furniza 700 MW pe parcursul întregii nopţi, până la apariţia din nou a luminii soarelui!

Foto: Panourile solare fotovoltaice complementare ale centralei solare Noor Energy 1

Aşa cum spuneam mai sus, producţia propriu-zisă de electricitate în circuitele de la oglinzi şi de la turnul central are loc pe bază de turbine cu abur. În acest circuitele de la oglinzi folosesc trei turbine Siemens SST-800/500, iar turnul central are în circuit o turbină Siemens SST-700-900.

Foto: Aşa arată o turbină cu abur Siemens, folosită la producţia nemijlocită a electricităţii la centrala Noor Energy 1 din Dubai

Costul total al proiectului de construcţie a celei mai mari staţii solare din lume a fost de 4,3 miliarde de dolari. Luând în calcul capacitatea enormă de producţie, şi mai ales faptul că această producţie poate fi asigurată la 700 MW practic fără intermitenţe, costul e foarte mic, dacă mai menţionăm şi faptul că durata de viaţă a centralelor solare cu oglinzi e mult mai mare decât doar a parcurilor fotovoltaice.

Parametrii de putere şi producţie ai acestei centrale depăşesc necesarul întregii Republici Moldova, spre exemplu, care foloseşte maxim 750-950 MW la orele de consum maxim, însă mult sub 700 MW la orele de consum minim. Dacă centrala din Dubai va produce anual peste 9 TWh de electricitate, atunci Moldova are nevoie doar de 4,5 TWh pentru a-şi acoperi consumul anual.

Şi, o ultimă cifră curioasă e că investiţiile mari din centrala din Dubai se vor traduce într-un cost mediu de producţie per kilowatt-oră de doar 0,073 dolari. Deci atât va costa producţia unui kWh, doar 7,3 cenţi, aici fiind inclusă şi mentenanţa, şi amortizarea miliardelor de dolari investite la construcţie!