Jak działają termosolarne elektrownie słoneczne?

Termosolarne elektrownie słoneczne (CSP, ang. Concentrated Solar Power) przekształcają energię promieniowania słonecznego w ciepło, które jest wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej. Główna zasada działania polega na koncentracji światła słonecznego na odbiorniku, który podgrzewa płyn roboczy, generując parę napędzającą turbiny.

Proces działania:

1. Koncentracja promieniowania słonecznego:
   • Układ luster lub soczewek skupia promienie słoneczne na jednym punkcie (odbiorniku), aby osiągnąć wysoką temperaturę.
   • Najczęściej stosowane technologie koncentracji:
     • Lustra paraboliczne (linie paraboliczne skupiające światło na rurach odbiorczych).
     • Wieże słoneczne (lustra heliostatyczne kierują światło na odbiornik na szczycie wieży).
     • Dyski paraboliczne (lustrzane talerze skupiają światło na małym odbiorniku w centrum).
2. Podgrzewanie płynu roboczego:
   • Odbiornik podgrzewa płyn roboczy (np. olej termiczny, sól stopiona lub parę wodną) do bardzo wysokich temperatur (do 600°C).
   • Płyn roboczy transportuje energię cieplną do bloku energetycznego.
3. Generowanie pary:
   • Ciepło z płynu roboczego podgrzewa wodę, tworząc parę pod wysokim ciśnieniem.
   • Para napędza turbinę, która jest połączona z generatorem produkującym energię elektryczną.
4. Magazynowanie energii:
   • Wiele elektrowni termosolarnych posiada systemy magazynowania energii cieplnej (np. w stopionej soli), co pozwala na produkcję energii także po zachodzie słońca.
5. Przesył energii:
   • Wygenerowana energia elektryczna trafia do sieci energetycznej, zasilając odbiorców.

Zalety termosolarnych elektrowni słonecznych:

• Magazynowanie energii: Możliwość dostarczania energii w godzinach nocnych dzięki magazynom ciepła.
• Czysta energia: Brak emisji CO₂ w trakcie działania.
• Skalowalność: Możliwość budowy zarówno małych, jak i dużych instalacji.

Wyzwania:

• Wysokie koszty budowy i utrzymania infrastruktury.
• Wymóg dużych, nasłonecznionych terenów.
• Ograniczona efektywność w pochmurne dni lub w regionach o niskim nasłonecznieniu.

Termosolarne elektrownie słoneczne odgrywają ważną rolę w dekarbonizacji systemów energetycznych, szczególnie w krajach o wysokim nasłonecznieniu.