Prima centrală solară din China cu heliostate şi turn cu sare topită anunţă noi recorduri de producţie în 2024, datorită faptului că poate produce electricitate şi noaptea

China avansează în ritm galopant în construcţia de noi parcurile eoliene şi fotovoltaice, care parte de sporire a producţiei de energiei regenerabile, dar în domeniul centralelor solare cu heliostate este încă la început de cale. Vorbim aici de acel tip de centrale în care un număr mare de oglinzi concave, numite heliostate, reflectă şi concentrează lumina soarelui spre un turn central, iar acel turn are de obicei o soluţie de sare topită ce atinge temperaturi uriaşe, parte dintr-un circuit închis, care împinge la rândul său una sau mai multe turbine cu abur. Aceste centrale au luat avânt în Spania acum circa 10 ani, apoi în Maroc au fost construite cele mai mari din lume, după care, anul trecut, Dubai a construit-o pe cea mai mare din lume, cu rezervoare de stocare a sării fierbinţi, care-i permite să stocheze căldura nu doar pentru câteva ore, ca în Maroc, ci pentru toată noaptea, astfel încât să poată produce 24 ore din 24. Şi China a inaugurat în anul 2021 prima asemenea centrală cu sare topită şi stocare, numită Hami, dar producţia la ea a demarat foarte lent şi abia din luna octombrie a anului trecut a început să se apropie de parametrii semnificativi. Acum China a anunţat recorduri de producţie pentru anul 2024, care ne dau informaţii curioase despre factorul de capacitate şi ingineria acestei centrale.

Centrala Hami e relativ mică, având 50 MW de putere instalată, deci cât vreo 3 turbine eoliene moderne. Construcţia a costat, însă, vreo 238 milioane de dolari, însă chinezii au acceptat acest cost imens pentru a testa mai multe tehnologii noi cu ea, inclusiv un sistem de ajustare automată şi inteligentă a heliostatelor după soare, ţinând cont de perioada anului, ora şi poziţia soarelui pe cer, dar şi distanţa oglinzii faţă de turn pentru a asigura o concentrare maximă a fasciculelor spre acel turn.

Heliostatele sunt de tip Stellio, create de companiile germane SPB, în colaborare cu Ingemetal şi Masermic. Au fost livrate pe atunci împreună cu sistemul de dirijare a lor, care era conceput să consume maxim 15 W putere per heliostat, deci un consum relativ mic în raport cu producţia mai mare pe care o asigură urmărirea soarelui.

Centrala chineză a fost concepută cu sistem de stocare a sării topite, care trebuia să-i garanteze 22 ore de producţie de electricitate din 24. Producţia anuală de electricitate a fost estimată la aproape 200 GWh, sau 198,4 GWh dacă e să fim la fel de exacţi precum specificările iniţiale ale fabricii Asta înseamnă că factorul de capacitate al acesteia e calculat la tocmai 45,3% - o cifră excelent de bună pentru energia solară, mult mai mare decât factorul de capacitate al panourilor fotovoltaice, de exemplu, care e de 12-15% de obicei în regiunile normale şi poate ajunge şi la peste 25% în regiunile de deşert. Totuşi, centrala Hami, de 50 MW, ocupă 4,4 km2 de pământ, adică 440 hectare, iar un parc fotovoltaic care ar ocupa o asemenea suprafaţă ar putea avea o putere instalată şi de 2 GW şi mai mult, deci de 40-50 ori mai mare. Respectiv, chiar şi cu un factor de capacitate mai mic, ar produce mai multă electricitate la final, doar că producţia ar fi intermitentă, nu în decursul a 22 ore.

Acum chinezii anunţă că au reuşit să atingă pe parcursul anului 2024, din ianuarie până în septembrie, o producţie de 100 GWh la centrala Hami, şi spun că au reuşit să o ajusteze şi pentru producţia a 24 ore din 24 dacă-şi doresc. Însă, cel mai probabil, e vorba doar de raţionalizarea căldurii stocate pentru ca aceeaşi energie să fie folosită timp de 24 ore cu putere mai mică decât timp 22 ore cu putere mai mare. Sau mai bine zis, ar trebui să luăm drept referinţă doar orele nopţii, atunci când e folosită căldura stocată. Ce înseamnă cei 100 GWh produşi în 9 luni, însă?

În primele 3 luni, chinezii spun că au produs 30,4 GWh, iar în următoarele trimestre producţia a fost de circa 34,8 GWh, deci relativ neschimbat de la iarnă la vară. Au existat zile în care producţia a depăşit 1 GWh de electricitate, apropiindu-se de maximul teoretic de producţie posibilă. Dacă luăm în calcul 22 ore drept maxim, în acele zile factorul de capacitate a fost de 92%, semn clar că stocarea cu sare topită poate da rezultate impresionante. Dacă luăm în calcul 24 ore drept limită de vârf, atunci factorul e de 84,4%.

Însă per total, la nivelul de 9 luni, cei 100 GWh produşi reprezintă un factor de capacitate de 30,44%. E o cifră bună, însă nu atinge deocamdată factorul promis de 45,3%, pentru care a fost proiectată centrala.

Dacă producţia ar continua în acelaşi ritm pe parcursul anului 2024, electricitatea produsă ar însuma cam 133 GWh într-un an, ceea ce e încă departe de cei 198,4 GWh promişi.

Prin urmare, noua centrală încă mai trebuie să primească ajustări care să-i permită să se apropie de cifrele promise de autorii proiectului, inclusiv focalizări corecte ale heliostatelor, mentenanţa lor corectă şi multe alte atribute. Chinezii au promis să publice şi cifrele întregului an, sugerând că producţia va creşte. Însă cifrele acestei centrale dau oricum un randament mult mai mic de utilizare a terenului şi eficienţă a investiţiilor în raport cu o centrală fotovoltaică. Desigur, stocarea cu sare topită joacă aici un rol important, dar şi parcurile fotovoltaice pot avea centrale de baterii care să asigure aceeaşi funcţie de livrare a electricităţii în orele dorite.

Chinezii, însă, califică oricum centrala deocamdată ca un succes în acest sens, întrucât e prima lor centrală de acest fel şi încă învaţă şi acumulează date cu ea.