Akumulatory Europy

onettechnowinki

W ciągu kilkudziesięciu najbliższych lat na pustyniach Afryki i Bliskiego Wschodu ma powstać sieć elektrowni słonecznych, które będą produkowały prąd dla Europy. Mowa o projekcie Desertec, który dla jednych jest fikcją, dla innych szansą na energetyczną niezależność.

Technologie wykorzystujące potencjał energii słonecznej stosowane są na świecie od lat. Specjaliści z Unii Europejskiej chcą jednak pójść krok dalej i zrealizować koncepcję, która nigdy dotąd nie miała miejsca. Do 2050 r. na pustyniach Afryki Północnej i Bliskiego Wschodu ma powstać sieć elektrowni słonecznych, które docelowo będą pokrywały 15% zapotrzebowania Europy na energię elektryczną. Projekt Desertec ma sięgać od Maroka na zachodzie po Arabię Saudyjską na wschodzie. Przez Algierię i Libię na północy, po Sudan i Czad na południu. Czy jest w ogóle realny? Pomysłodawcy zapewniają, że tak.

Projekt Desertec, Cywilizacion

Ewenement na skalę światową

Idea wykorzystania terenów pustynnych jako alternatywnego źródła pozyskiwania energii, pojawiła się prawie dziesięć lat temu. Wówczas to 12 europejskich koncernów postanowiło zewrzeć szeregi i wspólnymi siłami pozyskiwać prąd z Sahary. Choć wśród zainteresowanych znalazły się głównie firmy niemieckie, projekt ma dać wymierne korzyści całej Unii Europejskiej (zainteresowane firmy to: Siemens, Deutsche Bank, HSH Nordbank, E.ON, RWE, Munich Re, Schott Solar, M+W Zander, MAN Solar Millennium, ABB, Cevital oraz Abengoa Solar).

Po kilku latach projekt zaczął nabierać bardziej realnych kształtów. W 2009 r. powołano spółkę DII (Desertec Industrial Initiative) oraz fundację Desertec. Pierwsza ma za zadanie wprowadzić w życie założenia całego przedsięwzięcia, druga prowadzić szeroko zakrojoną akcję informacyjną na temat projektu i wypromowania jego idei na całym świecie. A trzeba przyznać, że pomysł jest wizjonerski i jeśli dojdzie do skutku, będzie ewenementem na skalę światową.

Projekt Desertec zakłada wybudowanie na terenie Afryki Północnej, a w dalszej perspektywie i Bliskiego Wschodu, sieci tysiąca elektrowni słonecznych, które produkować będą prąd dla Europy. W dziedzinie energii odnawialnej to największy projekt tego typu na świecie. Choć pierwsze dostawy prądu na Stary Kontynent planowane są już na 2015 r., dopiero w 2050 r. sieć Desertec mogłaby pokryć 15% europejskiego zapotrzebowania na energię. Środki na ten cel są ogromne i wynoszą – bagatela – 400 mld euro.

Mimo że to Europa będzie na razie głównym beneficjentem dostaw energii, skorzystają na tym i inne kontynenty, a zwłaszcza Afryka, twierdzi Klaus Toepfer, były szef Programu Ekologicznego ONZ. Na czym dokładnie ma polegać technologia energetyczna, która pozwoli przetwarzać energię słoneczną w prąd?

Jak wytworzyć prąd?

Specjaliści wyliczają, że wystarczy zagospodarować zaledwie 3% powierzchni Sahary przez system elektrowni słonecznych, by zaspokoić światowe zapotrzebowanie na energię. W pierwszym etapie projektu, powstanie sieć pól energetycznych z parabolicznymi lustrami, które skoncentrują promienie słoneczne na zbiornikach z wodą. Gotująca się woda będzie napędzać turbiny parowe i pozwoli na produkcję elektryczności, która zostanie przetransportowana do Europy za pomocą nowoczesnych kabli, pozwalających na niewielkie straty energii. To oczywiście wyjaśnienie w dużym skrócie.

Dokładniej rzecz biorąc, przekształcanie energii słonecznej w prąd będzie wyglądało następująco: paraboliczne koncentratory w postaci lustrzanych rynien, odbiją promienie słoneczne na rury wypełnione olejem. Zogniskowanie promieniowania podgrzeje je do 400°C. W wyniku ciepła olej ogrzeje wodę, a powstająca w ten sposób para wodna napędzi turbinę, która umożliwi funkcjonowanie generatora prądu.

Plusem takiego rozwiązania jest nie tylko ekologia, czy bezpieczeństwo całego przedsięwzięcia i zabiegów konserwatorskich. Do palety zalet należałoby dodać fakt, że gromadzony prąd może być magazynowany, co oznacza, że elektrownia jest w stanie pracować także w nocy, kiedy słońce nie świeci. W jaki sposób? Dzięki soli. Mamy jej pod dostatkiem i może ona pomóc elektrowni słonecznej produkować prąd całą dobę, nawet przez 15 godzin bez światła słonecznego. Po prostu bardzo długo utrzymuje ciepło.

Przykładem na to, że ta technologia się sprawdza jest Gemosolar, pierwsza na świecie komercyjna elektrownia słoneczna, która wykorzystuje sól do magazynowania energii. W zeszłych roku nastąpiło jej uroczyste otwarcie w Hiszpanii. Sposób działania jest podobny jak ten planowany w projekcie Desertec. Ciepło uzyskane z promieniowania słonecznego podgrzewa w wieży rozdrobnioną sól do temperatury 565°C. U podnóży płynna sól wprowadzana jest do zbiornika, skąd trafia do generatora, gdzie podgrzewa wodę i wytwarza parę wodną. Para napędza turbinę, która kręcąc się jak dynamo w rowerze, produkuje prąd w ilości wystarczającej dla ponad 25 tys. gospodarstw domowych.

Transport energii do Europy

Warto skupić się również na samym transferze energii z Afryki do Europy. Problemem jest stworzenie takiej sieci, która pozwoli uniknąć dużych strat, w przeciwnym wypadku może pojawić się pytanie o opłacalność całego przedsięwzięcia. Rozwiązaniem mają być linie przesyłowe wysokiego napięcia prądu stałego (HVDC). Ich zastosowanie pozwoliłoby zniwelować straty energii do 3-4% na każde 1000 kilometrów. W chwili obecnej ich połączenie praktykowane jest jedynie na linii Maroko-Hiszpania.

Linie HVDC umożliwiają nie tylko transport czystej energii z pustyń na duże odległości do odbiorców na całym świecie, ale zdaniem pomysłodawców, są przy tym względnie tanie. Koszty przesyłu energii elektrycznej na poziomie 1-2 centów za kWh są więcej niż zrekompensowane dzięki znacznie wyższej wydajności elektrowni słonecznych, znajdujących się na pustyni przez dłuższe i bardziej intensywne nasłonecznienie.

W przeciwieństwie do konwencjonalnych linii prądu zmiennego, HVDC mogą być układane pod ziemią. Ma to ogromne znaczenie, jeśli weźmiemy pod uwagę fakt, że do Europy trzeba będzie przeciągnąć je po dnie Morza Śródziemnego. Popłynie w nich prąd stały o napięciu do 800 tys. woltów. Zaprojektowano również specjalne roboty czyszczące, które potrafią automatycznie usuwać kurz, a zwłaszcza piasek z powierzchni luster elektrowni, na wypadek gdyby warstwy ochronne nie zadziałały jak należy. Planowana jest także budowa desygnacji odsalających wodę morską.

Pierwsze instalacje pilotażowe już powstają w Maroku. Moc elektrowni zlokalizowanej koło marokańskiego miasta Ourazazete ma wynieść 160 megawatów. Specjaliście wróżą, że do 2020 r. w Maroku będą działały farmy słoneczne o łącznej mocy dwóch gigawatów, a udział energii odnawialnej w konsumpcji energii tego kraju ma wynieść 28%. Pierwsza próba przesyłu energii ma mieć miejsce około roku 2015, a łączny koszt przewidywanych nakładów to 2 mld euro.

Bilans korzyści

Jakie korzyści Europa odniesie z projektu Desertec? Przede wszystkim uniezależni się od arabskich rynków, w rejonie których sytuacja jest ostatnio mało stabilna. Żaden rynek zdany tylko i wyłącznie na jednego dostawcę nie ma powodów do zadowolenia, bo zbytnia monopolizacja nie sprzyja zdrowej konkurencji.

Mówi się, że Desertec zwiąże mocniej Afrykę Północną z Europą, bowiem dalekosiężny projekt energetyczny to również wspólne działania gospodarcze, polityczne i militarne. Europa sfinansuje projekt, a w zamian dostanie prąd dla swojego przemysłu. Co będzie miała z tego Afryka i Bliski Wschód? W dalszej perspektywie nie tylko własne źródło energii, ale także tysiące nowych miejsc pracy, które przy rosnącej liczbie ludności mają szczególne znaczenie.

Pozostaje jeszcze kwestia emisji dwutlenku węgla, o którego zmniejszenie czyni się tyle starań na Starym Kontynencie. Dziś Unia chce zmniejszać jego emisję o 260 mln ton rocznie. Być może jest to recepta na poprawę działań chroniących środowisko naturalne. Nie sposób jednak nie wspomnieć o obawach i zagrożeniach, które towarzyszą projektowi, a często przyćmiewają one resztę.

Czy jest to w ogóle realne?

Po pierwsze geopolityka. Rejon Afryki Północnej oraz Bliskiego Wschodu, zwłaszcza ostatnimi czasy, jest tak niestabilny, że trudno mówić o bezpieczeństwie energetycznym. Korupcja, przewlekła administracja oraz różnorodne dziurawe prawo państw afrykańskich to tylko kilka trudności natury formalnej. Nie sposób wyobrazić sobie bezpieczeństwa całego przedsięwzięcia, które łatwo może paść celem ataku terrorystycznego lub zwykłych rabusiów. Sieci elektrowni to przecież tysiące kilometrów, trudno więc oczekiwać, że przeznaczone fundusze zapewnią pełną ochronę. Poza tym istnieją obawy, że Unia Europejska ogłosi Afrykę Północną obszarem chronionym Europy, a wówczas konflikt z Chinami, Rosją, czy Stanami Zjednoczonymi zdaje się być nieunikniony.

Inna kwestia to możliwość narastania sporów wśród samych krajów unijnych. Należy pamiętać, że większościowymi udziałowcami są niemieckie koncerny, co może rodzić obawy o zbytnie monopolizowanie projektu. Francuzi już dziś okazują z tego powodu swoje niezadowolenie. Nie wiadomo, czy gospodarczy wyścig pomiędzy największymi gospodarkami świata dałoby się odstawić na boczny tor w imię wspólnej sprawy. Raczej wątpliwe.

Kolejny problem ma naturę techniczną. Gigantyczna elektrownia będzie złożona z kolektorów skupiających, a te do funkcjonowania potrzebują przecież ogromnej ilości wody. Skąd ją wziąć na Saharze? Czy transport odsolonej wody w głąb pustyni będzie opłacalny? Jeszcze większym zagrożeniem jest czas. Projekt pełną parą ma ruszyć dopiero w 2050 r. Do tego czasu może się okazać… przestarzały. Niedawno zbudowano reaktor, który z pomocą energii słonecznej wytwarza z wody i dwutlenku węgla materiał organiczny. Czyżby szykowała się nowa energetyczna rewolucja?

Autor: Kamil Nadolski

To tylko fragment tekstu opublikowanego w serwisie Onet Technowinki. Cały artykuł dostępny jest na stronie internetowej  serwisu.

Dodaj komentarz