Eguzki-energia kontzentratua: etorkizunerako irtenbide energetikoak

Azken urteotan, energia-irtenbide jasangarrien bilaketak teknologia berritzaileak ekarri ditu, eta horietako bat Eguzki Energia Kontzentratua (CSP) da. Tradizionala ez bezala Eguzki-argia zuzenean elektrizitate bihurtzen duten eguzki plakak, CSP sistemek ispiluak edo lenteak erabiltzen dituzte eguzki-argia eremu txiki batean kontzentratzeko, elektrizitate bihur daitekeen beroa sortuz.

Eguzki-energia kontzentratua (CSP) ulertzea

Eguzki-energia kontzentratua (CSP) energia berriztagarrien teknologia bat da, ispiluak edo lenteak erabiltzen dituena, eguzki-argia eremu txiki batera bideratzeko, beroa sortzeko. Bero hori sorgailu bati konektatutako turbina bat gidatzen duen lurruna sortzeko erabiltzen da normalean, eta horrela elektrizitatea ekoizteko. CSP sistemak eguzki-panel fotovoltaiko (PV) ohikoetatik bereizten dira, eguzki-argia korronte zuzeneko potentzia (DC) korronte bihurtzean sortutako elektrizitatean oinarritzen direlako beroan oinarritzen direlako.

Nola funtzionatzen duen CSP:

1. Eguzki-argiaren kontzentrazioa:

   • Ispiluek edo lenteek eguzki-argia bideratzen dute hartzailea fokuan kokatzen da.
   • CSP sistema mota ohikoenak hauek dira aska parabolikoak, eguzki-energia dorreak, plater parabolikoak, eta Fresnel islatzaileak.

2. Bero sortzea:

   • Eguzki-argi kontzentratuak sortzen du tenperatura handiko beroa hartzailearengan.
   • Ondoren, bero hori laneko fluido batera transferitzen da (ura, olioa edo gatz urtua, esaterako).

3. Power Generation:

   • Fluidoaren beroa a bultzatzen duen lurruna sortzeko erabiltzen da turbina bati lotuta sorgailu elektrikoa.
   • Bestela, CSP sistema batzuek Stirling motor bat erabiltzen dute, beroarekin elikatzen dena potentzia mekanikoa sortzeko.

4. Energia biltegiratzea:

   • CSP sistemak askotan hornituta daude biltegiratze termikoa gehiegizko beroa gordetzeko energia sortzeko garai hodeitsuetan edo gauetan.
   • Gatza urtua biltegiratzeko erabiltzen da normalean, beroa xurgatu eta atxiki baitezake orduz, landareak energia sortzeko aukera emanez eguzkia ez dagoenean ere.

Eguzki-energia kontzentratu motak (CSP)

Eguzki-energia kontzentratua (CSP) sistema mota desberdinak daude, bakoitza bere diseinu eta metodo bereziarekin eguzki-argia harrapatzeko. Ikus ditzagun CSP teknologia mota nagusiak:

Fresnel islatzaile linealak (LFR)

Fresnel erreflektore linealek ispilu luze eta lauak erabiltzen dituzte serie batean antolatuta eguzki-argia ispiluen gainean kokatutako hodi hartzaile batera bideratzeko. Ispilu hauek eguzkiaren mugimendua zeruan zehar jarraitzen dute, eguzki-argia egunean zehar eraginkortasunez kontzentratzen dela bermatuz. Hodi hartzailean sortutako beroak fluido bat berotzen du, eta gero elektrizitatea sortzeko lurruna ekoizteko erabiltzen da. LFR sistemak beste CSP teknologia batzuk baino garestiagoak dira eraikitzeko, eta aukera erakargarria da. erabilgarritasun eskalako proiektuak.

Platen Biltzaile Parabolikoak (PDC)

Plater-biltzaile parabolikoak plater-itxurako ispilu batez osatuta daude, eguzki-argia plateraren fokuan kokatutako hargailura bideratzen duena. Konfigurazio honek tenperatura altuak lortzeko aukera ematen du, Stirling motor edo lurrun turbina txiki baten bidez elektrizitatea sortzea ahalbidetuz. PDC sistemak oso eraginkorrak izan daitezkeen eta elektrizitatea ekoizten badute ere eskala txikiagoan, askotan konplexuagoak eta garestiagoak dira beste CSP mota batzuekin alderatuta, haien erabilera hedatua mugatuz.

Kolektore Parabolikoak (PTC)

Paraboliko Trough Collectors CSP teknologiarik erabilienetako bat dira. Diseinu honetan, paraboliko formako ispiluek eguzki-argia bero-transferentzia-fluidoz betetako hodi hartzaile batean bideratzen dute. Fluidoa berotu ahala, bero-trukagailu batera zirkulatzen da, eta bertan lurruna sortzen du turbina bat gidatzeko. PTC sistemak fidagarritasunagatik eta eraginkortasunagatik ezagunak dira, eta askotan hedatzen dira eguzki-zentral handiak, energia kantitate garrantzitsuak emanez.

Eguzki Energia Dorreak (ST)

Eguzki-energia dorreek edo eguzki-dorre termikoek eguzkiaren jarraipena egiten duten eta eguzki-argia erdiko dorre batera islatzen duten ispilu sorta handi bat erabiltzen dute (heliostatoak). Dorrearen goialdean, hargailu batek eguzki-argia kontzentratua biltzen du eta fluido bat berotzen du, elektrizitaterako lurruna sortzeko erabil daitekeena. CSP sistema mota honek tenperatura oso altuak lor ditzake eta energia modu eraginkorrean biltegiratzeko gai da, aukera indartsua bihurtuz eskala handiko eguzki-energia sortzeko.

Eguzki-energia kontzentratuaren abantailak eta desabantailak (CSP)

Abantailak

1. Eraginkortasun handia: CSP sistemek eraginkortasun handiak lor ditzakete eguzki-energia elektrizitate bihurtzeko, batez ere energia termiko biltegiratzearekin konbinatuta. Horrek elektrizitate kantitate garrantzitsuak sortzeko gai bihurtzen ditu.

2. Energia biltegiratzeko gaitasuna: CSPren ezaugarri nabarmenetako bat energia termikoa gordetzeko gaitasuna da. Horrek esan nahi du CSP landareek elektrizitatea ekoitzi dezaketela eguzkia ez dagoenean ere, eguzki-panel tradizionalen aldean energia hornidura fidagarriagoa eskainiz.

3. Eskala Handiko Belaunaldia: CSP teknologia bereziki egokia da utilitate-eskalako proiektuetarako. Elektrizitate kantitate handiak sor ditzake, eta hirien eta industrien energia-eskariei erantzuteko aukera bideragarria da.

4. Berotegi-efektuko gasen isuriak murriztea: Eguzki-energia erabiliz, CSP sistemek berotegi-efektuko gasen isuriak murrizten laguntzen dute erregai fosilen zentral elektrikoekin alderatuta, eta paper garrantzitsua betetzen dute klima-aldaketa arintzeko.

5. Sistema hibridoetarako potentziala: CSP beste energia-iturri batzuekin integra daiteke, gas naturalarekin adibidez, energia fidagarritasuna eta eraginkortasuna hobetzen duten sistema hibridoak sortzeko.

Desabantailak

1. Zuzeneko eguzki-argia behar du: CSP teknologia eraginkorrena eguzki-argi zuzena duten eskualdeetan da. Egun hodeitsuetan edo euritsuetan elektrizitatea sortzeko ahalegina egiten du, eta horrek bere erabilgarritasuna mugatu dezake eguzki gutxiagoko klimatan.

2. Hasierako Kapital Kostu Altuak: CSP sistemetarako hasierako inbertsioa garrantzitsua izan daiteke. Ispiluen, lurren eta azpiegituren kostua handia izan daiteke, eta hori oztopo izan daiteke garatzaile batzuentzat.

3. Lurraren eta Uraren erabileraren kezkak: CSP landareek lur-kopuru handiak behar dituzte eguzki-multzoak hartzeko. Gainera, CSP sistema askok ura erabiltzen dute hozteko, eta kezka sortzen dute ur baliabideak mugatuak diren eskualde idorretan.

4. Mantentze eta Konplexutasun Operatiboa: CSP sistemen osagai mekanikoek, hala nola ispiluak eta jarraipen-sistemek, aldizkako mantentze-lanak behar dituzte errendimendu optimoa bermatzeko. Horrek konplexutasun operatiboa eta kostuak areagotu ditzake.

5. Egokitasun geografiko mugatua: CSP ez da egokia kokapen geografiko guztietarako. Eguzki-argia mugatua, hodei-estaldura altua edo sarritan eguraldi txarra duten eremuek ez dute teknologia honetaz eguzkitsuagoak diren eskualdeek bezainbeste onurarik izango.

Munduan zehar Eguzki Energia kontzentratutako proiektu nabarmenak

Eguzki-energia kontzentratua (CSP) teknologiak hedapen handia izan du mundu osoan, eta hainbat proiektu nabarmenek eskala handiko energia sortzeko duen potentziala erakusten dute. Hona hemen CSP proiektu adierazgarri batzuk:

1. Ivanpah Eguzki Elektriko Sorkuntza Sistema (AEB)

Kaliforniako Mojave basamortuan kokatuta dago Ivanpah Eguzki Elektriko Sorkuntza Sistema munduko CSP planta handienetako bat da. Eguzki-energiako hiru dorre ditu, eta guztira 392 megawatt (MW) ahalmena du. Zentralak 300,000 ispilu baino gehiago erabiltzen ditu eguzki-argia dorreen gainean dauden galdaretara bideratzeko. Ivanpah 2014an hasi zen martxan eta 140,000 etxebizitza gutxi gorabehera elikatzeko nahikoa elektrizitate sortzeko gai da, karbono isuriak nabarmen murrizteko.

2. Noor Eguzki Konplexu Kontzentratua (Maroko)

The Noor Eguzki Konplexu Kontzentratua, Ouarzazatetik gertu kokatuta, munduko eguzki proiektu handienetako bat da. Lau fase ditu, guztira 580 MW-ko potentzia instalatua duena. Proiektuak aska parabolikoen eta eguzki-dorreen teknologien konbinazioa erabiltzen du. Erabat martxan dagoenean, Noor-ek milioi bat pertsona baino gehiagori elektrizitatea ematea eta urtero 760,000 tona CO2 isuri inguru konpentsatzea espero da. Bere lehen fasea, Noor I, 2016an hasi zen martxan.

3. Crescent Dunes Solar Energy Project (AEB)

The Crescent Dunes Eguzki Energia Proiektuak, Nevadan kokatuta, eguzki-energia-dorrearen diseinua erabiltzen du eta 110 MW-ko potentzia du. Instalazioak energia termiko biltegiratze sistema berezia du, ilunabarrean ere elektrizitatea hornitzeko aukera ematen duena. Crescent Dunes-ek 75,000 etxe inguru horni ditzakete energia, hainbat orduz energia gordetzeko gaitasunarekin, energia berriztagarrien iturri fidagarri bihurtuz. Proiektua 2015ean hasi zen martxan eta funtsezko eragilea da energia biltegiratzeko teknologiak sustatzeko.

4. Solana Generating Station (AEB)

Arizonan dago ere Solana Generazio Estazioa 280 MW-ko potentzia du eta aska parabolikoen teknologiagatik nabarmentzen da. Zentral honek energia termikoko biltegiratze sistema bat dauka, eguzkia sartu eta sei orduz elektrizitatea hornitzeko aukera ematen diona. Solanak urtean 70,000 etxebizitza inguru elika ditzake eta berotegi-efektuko gasen isurketak murrizten laguntzen du nabarmen. Instalazioa 2013an hasi zen martxan eta funtsezkoa izan da CSP biltegiratzearekin bideragarritasuna frogatzeko.

5. Gemasolar Planta Termosolarra (Espainia)

The Gemasolar planta, Andaluzian kokatua, Espainia, gatz urtua biltegiratzeko dorre zentralaren teknologia erabiltzen duen lehen planta komertziala da. 20 MW-ko potentzia du eta energia etengabe eman dezake, baita gauez ere, biltegiratze termikoko ahalmenei esker. Gemasolar-ek 25,000 etxe ingururi energia horni dezake eta funtzionamendu-erregistro nabarmena lortu du, 15 ordu baino gehiagoko energia etengabeko sorkuntzarekin. Planta 2011n hasi zen martxan eta etorkizuneko CSP proiektuetarako eredu bihurtu da.

Eguzki-energia kontzentratuaren kostua

CSP sistemen kostua, normalean, elektrizitatearen kostu mailakatuaren (LCOE) arabera neurtzen da, proiektuaren bizitzan zehar sortutako elektrizitatearen megawatt-orduko (MWh) batez besteko kostua islatzen duena. Energia Berriztagarrien Nazioarteko Agentziaren (IRENA) txosten baten arabera, 2021ean CSP teknologiaren LCOE 60 eta 120 $ gutxi gorabehera MWh bakoitzeko izan zen, teknologia zehatzen eta proiektuaren ezaugarrien arabera.

Beste Energia-iturri berriztagarri batzuekin alderatzea

1. Potentzia eolikoa: Lehorreko energia eolikorako LCOE, oro har, CSPrena baino txikiagoa da. 2021etik aurrera, lurreko eolikoaren LCOE 30 $ eta 60 $ bitartekoa zen MWh bakoitzeko, eta, beraz, eskuragarri dagoen energia-iturri berriztagarririk errentagarrienetako bat da.

2. Zentral hidraulikoa: Energia hidraulikoak normalean LCOE lehiakorra du, 30 $ eta 50 $ bitartekoa MWh bakoitzeko. Hala ere, hori nabarmen aldatzen da kokapen geografikoaren, instalazioaren tamainaren eta ingurumenaren arabera.

3. Eguzki fotovoltaikoa (PV): Eguzki fotovoltaikoen kostua izugarri jaitsi da azken urteotan. 2021ean, erabilgarritasun-eskalako eguzki fotovoltaiko sistemetarako LCOE 30 eta 50 $ ingurukoa zen MWh bakoitzeko, eta lehiakorra zen bai eolikoarekin bai hidroelektrikoarekin. Eguzki-plaken kostuaren jaitsierak eta teknologiaren aurrerapenek joera horretan lagundu dute.

Eguzki-energia kontzentratua egokia al da etxeko erabilerarako?

Eguzki-energia kontzentratua (CSP) batez ere erabilgarritasun-eskalako eragiketetarako diseinatuta dago, eta ezinezkoa da egoitza-aplikazioetarako. CSP sistemek lur eremu handiak eta baldintza zehatzak behar dituzte, hala nola, eguzki-argi zuzen ugaria, normalean etxe indibidualentzat bideragarriak ez direnak. CSP teknologia eskala txikian instalatzearekin lotutako konplexutasunak eta kostuak are gehiago mugatzen du bere erabilera egoitza-helburuetarako.

Etxean energia berriztagarriak erabiltzea interesatzen bazaizu, aukerarik onena kontuan hartzea da teilatuko eguzki plakak. Sistema hauek etxebizitza erabilerarako bereziki diseinatuta daude eta eguzki-argia elektrizitate bihur dezakete eraginkortasunez lur edo azpiegitura handirik behar izan gabe. Teilatupeko eguzki-panelek zure etxea elikatzeko nahikoa energia sor dezakete, sareko elektrizitatearekiko konfiantza murriztuz eta energia-fakturak murriztuz.

At Shielden, kalitate handiko bat eskaintzen dugu 10 kW eguzki-sistema egoitza beharretara egokituta. Sistema honek eguzki-energia aprobetxatzeko irtenbide sendoa eskaintzen du, eguzkiaren potentzia aprobetxatu dezakezula bermatuz zure teilatutik. Zerga-pizgarrien eta energia-aurrezpenaren abantaila gehigarriekin, eguzki-energia sistema batera aldatzea zure etxebizitzarako inbertsio adimenduna izan daiteke.