A koncentrált naperőmű a napelemektől teljesen eltérő technológia, ahol tükrökkel irányítják a napfényt egy központi elemre, amely a koncentrált energiát a benne tartalmazó közeg (pl olvasztott só) segítségével hővé alakítja, amely generátorokat meghajtva villamos energiát termel. A technológia sajátossága, hogy a beérkező napfényhez képest a belőle származó áram időben kicsit később termelődik, ha pedig hőtárolással kiegészül az erőmű, az időbeli eltérés tovább növelhető és kontrollálható is.
Ezt a tulajdonságot úgy is felfoghatjuk, hogy az erőmű üzemeltetője egy időtávra tárolhatja az energiát, valamint szabályozhatja, hogy az mikor kerül a hálózatba táplálásra. Ennek a lehetőségnek pont a megújuló alapú energiatermelés térnyerése miatt lesz egyre nagyobb értéke.
A probléma forrása a fogyasztói szokásokban keresendő: az emberek viszonylag egy időben kapcsolják fel reggel a villanyt, kapcsolják le munkába menet az áramot otthon, kapcsolják be és ki gépeiket munkahelyükön, hazaérve indítják be a televíziót, stb. A gyárak műszakainak ritmusa is igen szabályos, és legtöbbször egy időpontra esik a műszak kezdete és vége. A hálózat üzemeltetője azzal szembesül, hogy egyik percről a másikra nagyon nagy mértékben változik (nő vagy csökken) a rendszer terhelése, ezeknek az egyidejű és egyirányú igénybevételeknek a következtében.
Hagyományosan a szabályozó (pl gáztüzelésű vagy vízi szabályozható) erőművek próbálták lekövetni a fogyasztói igényt, amennyire tudták - de nem okoztak többlet problémát, hanem a megoldást szolgáltatták. Azonban a megújuló energia alapú termelés terjedése a termelési oldalon is hasonló problémával jár: a nap hirtelen kisüt egy területen, vagy hirtelen lemegy.
Amennyiben a rendszer a délutáni órákban nagyban támaszkodik a naperőművek betáplálására, és pont a naplemente idejében a fogyasztás is megugrik, a korábbinál is nagyobb hiány alakul ki ideiglenesen a rendszerben. A szabályozó erőműveknek most már nem csak a fogyasztók miatti kereslet megugrást, hanem a naperőművek miatti kínálat csökkenést is kompenzálniuk kell. Ezt csak rugalmasabb vagy több eszközzel lehet biztosítani a korábbiakhoz képest, így a rendszer megfelelő működtetésének költsége várhatóan növekszik majd.
Emiatt a jelenség miatt szokás a megújuló energiatermelés kiegészítőjeként hivatkozni az energiatároló egységekre , például az akkumulátoros gyors energiatárolókra, mivel azok jobban szabályozhatóvá teszik a napfény rendelkezésre állásából fakadó bizonytalanságot, és a hagyományos szabályozó erőműveknél sokkal gyorsabban képesek a rendszer segítségére sietni - mind hiány, mint többlet energia esetén.
A CSP pontosan emiatt két pozitív tulajdonságot is ötvöz: megújuló alapon termel áramot, és ráadásul viszonylag alacsony többlet beruházással biztosíthat rövid távú tárolási szolgáltatást a rendszernek. (Attól alacsonyabb a többlet beruházás igény, hogy a hőt olcsóbb tárolni, mint az áramot.) A tárolóval ellátott CSP így nem csak versenytársa, hanem egyben kiegészítője is tud lenni a naperőműveknek, így helye lehet a megújuló energia termelési mixben.
Az NREL tanulmánya megállapítja, hogy a napelemes (PV) energiatermeléshez képest a CSP mindkét tulajdonságában jelentős többlet értéket hordoz: egy CSP erőmű nagyobb energiamegtakarítást eredményez, mint egy ugyanakkora termelésű PV erőmű, de előnye nagyobb részt abból származik, hogy a rendszerszabályozás költségeit is jobban kíméli. A CSP által termelt érték/megtakarítás akár a PV által termelt értékének duplája.
Igaz azonban, hogy a vizsgálat a relatív értékteremtését vizsgálja a két technológiának, egyelőre nem véve figyelembe azt, hogy a nagyobb értéket létrehozó CSP fajlagos költsége várhatóan meghaladja a PV fajlagos költségét. Így egyelőre csak úgy értelmezhetjük az eredményt, mint a CSP ígéretes lehetőségét a jövő megújuló energia mix-ében.
Forrás:
Estimating the Value of Utility- Scale Solar Technologies in California Under a 40% Renewable Portfolio Standard
CA's green energy swan turning into ugly duckling
No comments:
Post a Comment