Poczta „Magazynu Instalatora” . Prąd z pustyni

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa         

W najnowszym (sierpniowym) numerze „Magazynu Instalatora” znalazł się artykuł pt. „Czysta energia” autorstwa dr. inż. Zbigniewa T. Grzegorzewskiego. Artykuł jest poświęcony głównie najmłodszej, ale i największej na świecie, elektrowni słonecznej Shamash (a nie Shamas) uruchomionej w marcu br. w emiracie Abu Dhabi.

Jej lokalizacja w strefie zwrotnikowej (szer. geogr. 24oN), a nie równikowej (jak chciałby autor), faktycznie gwarantuje odpowiednio silne nasłonecznienie i znaczną ilość jego godzin. Szkoda, że we wspomnianym artykule tak skrótowo ją potraktowano, bo jako udane, nowoczesne rozwiązanie techniczne zasługuje na poważniejszy opis. Warto zatem nieco uzupełnić charakterystykę tej elektrowni, szczególnie, że z treści artykułu nie sposób domyślić się, jak przebiega dalsza konwersja energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną, ale jest ona inna w porównaniu do dalej opisanej elektrowni w Rudzie Śląskiej.

W literaturze technicznej elektrownia ta nazywana jest Shams 1, bo przewidziano także budowę jeszcze dwóch dalszych: Shams 2 i Shams 3 (od arabskiego Shams– Słońce). Jako rozwiązanie techniczne koncentrujące promieniowanie słoneczne zastosowano ok. 260 tys. parabolicznych zwierciadeł, głównie firmy Flaberg. W sumie zwierciadła mają zapewnić moc maksymalnie 100 MW. Pokrywają one powierzchnię ok. 2,5 km2. Dalsza część elektrowni ma już konwencjonalne rozwiązanie spotykane w elektrowniach cieplnych. Zatem część słoneczną elektrowni uzupełnia energetycznie część cieplna oparta na spalaniu gazu ziemnego. Siłownia parowa realizuje zatem znany obieg Clausiusa–Rankine’a, przy czym jego górne źródło ciepła zasilane jest przez skoncentrowaną wiązkę promieniowania słonecznego oraz gorące spaliny. Dlatego też wyposażenie technologiczne elektrowni parowej zaprojektowała i dostarczyła znana, również w Polsce, firma Foster Wheeler. Oparte jest ono na turbozespole parowym o mocy elektrycznej 125 MW firmy MAN Turbo. Do chłodzenia skraplacza energetycznego zastosowano powietrze, przeto nie oczekuje się odpowiednio wysokiej sprawności energetycznej. Spodziewana roczna produkcja energii elektrycznej ma osiągnąć poziom 210 GWh. Koszt inwestycji wyniósł 600 mln US $, czyli koszt jednostkowy zainstalowanej mocy wynosi ok. 4,8 mln US $/MW.

W nawiązaniu do artykułu warto jeszcze wspomnieć, że znany z badań różnych technologii słonecznych Instytut Fraunhofera znajduje się w miejscowości Freiburg, land Badenia – Wirtembergia. Zapis autora dotyczący instalacji słonecznej w Bawarii: „ustalając mniej więcej koszt wytworzenia 1 kW na 0,6 EUR” jest błędny, bowiem nie wytwarza się mocy, lecz się nią co najwyżej dysponuje lub instaluje. Choć autor podaje koszt tej instalacji jako 40 mln EUR, to jednak nie podaje jej mocy elektrycznej. Ale chyba i tak jest niższy od uprzednio określonej dla elektrowni Shams 1. Sądząc po wskazanej cenie, być może autor miał jednak na myśli koszt wytworzenia energii elektrycznej, którą zwyczajowo wyrażamy w kWh lub w jednostkach układu SI.

Zwraca uwagę zdecydowanie błędny fragment artykułu i jego późniejsze omówienie: „dla porównania w Polsce określa się koszt 1 kWh na 0,18 EUR, przyjmując jednak sprawność systemu przesyłowego na poziomie 0,33%”. Autor myli tu zachodzącą w krajowych elektrowniach cieplnych konwersję energii chemicznej paliwa (głównie węgla kamiennego i brunatnego) na energię elektryczną opisaną sprawnością ok. 33%, z wydumaną przez siebie „sprawnością systemu przesyłowego na poziomie 0,33%”. Sprawność krajowego systemu przesyłowego energii elektrycznej opisana może być stratami rzędu 10%. A zatem faktycznie – dla wytworzenia 1 kWh energii elektrycznej niezbędny jest nakład energii pierwotnej ok. 3 kWh, przy czym należy pamiętać, że ten nakład jest wnoszony w postaci energii chemicznej konwencjonalnego paliwa – węgla, a uzyskuje się uniwersalny, wysokojakościowy nośnik energii – prąd elektryczny. Uniwersalny, bo można dokonać jego konwersji na inne użyteczne postacie energii – mechaniczną, cieplną, świetlną, chemiczną itp.

Przeprowadzona w artykule dyskusja o przejściu z ceny energii elektrycznej do kosztu energii pierwotnej nie ma sensu ekonomicznego, a jednak stanowi podstawę całkiem zbytecznej analizy autorskiej.

Autor w końcowej części artykułu konsekwentnie już myli pojęcie mocy elektrycznej z pojęciem energii elektrycznej. Przykładowo, charakteryzując instalację słoneczną w Rudzie Śląskiej, podaje „300 MW/rok prądu stałego”. Już nawet proste porównanie z elektrownią w Shamash, wszak o mocy słonecznej 100 MW, wykazuje błąd autora. Osobiście jestem przekonany, że instalacja słoneczna w Rudzie Śląskiej dostarcza jednak prąd przemienny, bowiem tylko taki nadaje się do wykorzystania przez typowych odbiorców.

dr inż. Piotr Kubski

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij