2015 m. kovo 1 d., sekmadienis

Ateities energetikos kūrėjų žvilgsnis krypsta į dykumas

Energijos reikės visada ir vis daugiau, nes niekas dar neišrado, kuo ją pakeisti. Todėl dabar mokslininkai daug pastangų skiria alternatyvių energijos išteklių tobulinimui. Vienas tokių projektų, kurio tikslas maksimaliai išnaudoti atsinaujinančius energijos išteklius, ypatingą dėmesį skiriant energijai iš dykumų – „Desertec“.
Naudos kelių rūšių energiją
Per vieną valandą Žemės planetą pasiekia toks Saulės energijos kiekis, kokio žmonija nesunaudoja per vienerius metus. Tačiau turbūt mažai kam žinoma, kad per šešias valandas pasaulio dykumas pasiekia saulės energijos kiekis, artimas metiniam visos žmonijos poreikiui.
„Desertec“ projekto tikslas yra išnaudoti šį potencialą. Ir tai gali būti pagrįsta, nes apie 90 proc. žmonijos populiacijos gyvena mažesniu nei 3000 km atstumu nuo tokių teritorijų,  o naudojant aukštos įtampos nuolatinės srovės elektros perdavimo laidus galima pasiekti sąlyginai nedidelius nuostolius (apie 2-3 proc./ 1000 km).
Tiesa, projektas neapsiriboja vien tik saulės energija: ten, kur ekonomiškai apsimoka (pakrantėse), bus išnaudojama vėjo energija, kalnuotose vietovėse (Alpėse, Pirėnų pusiasalyje, šiaurinėje Europos dalyje) — vėjo energija, o ten, kur aplinka tinkama, bus auginama biomasė ar išgaunama geoterminė energija .
Taigi, išnaudojant kiekvieno regiono privalumus, būtų galima pasiekti reikiamą tikslą — kuo daugiau energijos pagaminti iš atsinaujinančių energijos šaltinių.
Didelis dėmesys – dar neprigijusioms technologijoms
Vienas didžiausių saulės bei vėjo energetikos trūkumų yra tas, jog iš šių šaltinių gaminama elektra priklauso nuo oro sąlygų, nėra pastovi, todėl ją reikia balansuoti.
Didinant šių energijos šaltinių instaliuotą galią, tam tikrais atvejais reikia statyti papildomas rezervinės galios elektrines (pavyzdžiui, anglių ar biokuro), kurios galėtų išlyginti šių elektrinių sukeltus įtampos svyravimus elektros perdavimo tinkle.
Tačiau tam, kad būtų pasiektas šis tikslas, galima pažaboti tą pačią Saulę — reikėtų naudoti ne dabar plačiai žinomus fotovoltinius saulės elementus, o veidrodžius, kurie būtų sukoncentruoti į vandens rezervuarą. Jame garuojantis vanduo suktų turbiną ir elektros gamyba vyktų kaip ir įprastose elektrinėse.  Tai — koncentruotą saulės energiją naudojančios elektrinės, arba CSP.
Be to, kaupti elektros energiją yra sąlyginai brangu (tai daryti galima tik naudojant akumuliatorius bei hidroakumuliacines elektrines), o štai sukauptą šilumą išlaikyti yra žymiai paprasčiau. Tai ir yra daroma šio tipo saulės elektrinėse. Dar vienas privalumas – sukauptą šilumą į elektros energiją paversti galima ir tada, kai saulės nėra – naktį.
Tarptautinė energetikos agentūra (International Energy Agency) prognozuoja, jog 2050 metais koncentruotos saulės energijos elektrinėse bus pagaminta 11 proc. visos pasaulyje pagamintos elektros energijos.
Įvardyti regiono privalumai
„Desertec“ projektas visų pirma buvo sugalvotas Šiaurės Afrikai bei Viduriniesiems Rytams. Anksčiau minėtos CSP tipo saulės elektrinės šiam regionui tinka labiausiai, dėl jas pasiekiančio itin aukšto saulės energijos srauto intensyvumo.
„German Aerospace Center“  atliktos studijos parodė, kad „Desertec“ įgyvendinimas šiame regione galėtų patenkinti du trečdalius regiono poreikio. Taip pat šioje studijoje buvo teigta, kad 2050 m. galima būtų importuoti 15 proc. Europai reikalingos energijos kiekio iš Šiaurės Afrikos ir Viduriniųjų Rytų. Tai būtų ekonomiškai naudinga tiek importuojantiems, tiek eksportojantiems.
Dar vienas didžiulis privalumas – galimybė gėlinti vandenį.  Netoli pakrančių esančiuose dykumų regionuose minėto tipo saulės elektrinės gali būti sujungtos su vandens gėlinimo įrenginiais. Taigi, būtų gaunama ne tik elektros energija, bet ir geriamasis vanduo.
Pro turbiną išėjusio garo aušinimui naudojant jūros vandenį, 250 MW galios elektrinė per valandą galėtų pagaminti 4 milijonus litrų geriamo vandens.
Prognozuojama, kad geriamojo vandens trūkumas bus viena iš ateities problemų, ypač Viduriniųjų Rytų ir Šiaurės Afrikos regione. Todėl galimybės išgauti gėlą vandenį bus būtinos.
Ateities viltys – Tolimieji Rytai
Kaip žinia, sparčiai besivystančios Kinija ir Indija turi didelių problemų dėl oro taršos. Vienas šios problemos kaltininkių – anglį deginančios elektrinės.
Todėl elektros energiją „atsigabenus“ iš dykumų, ši problema taptų ne tokia opi. Be to, neišsenkantis energijos tiekėjas – Saulė – galėtų užtikrinti energijos poreikį ne tik dabarties, bet ir ateities Mongolijos, Kinijos, Indijos, Korėjos regionų kartoms. Taip pat šis projektas galėtų būti svarbiu veiksniu kovai su aplinkos tarša, padėtų Kinijai įgyvendinti išmetamo CO2 kiekio sumažinimo tikslus netolimoje ateityje.
Be to, Tolimųjų Rytų regionas galėtų tapti vienu iš „Desertec“ projekte naudojamų technologijų gamybos lyderių, taip dar labiau pagerindamas savo įvaizdį kovoje su klimato kaita.
Kol kas dar brangi technologija
CSP technologija dar nėra subrendusi tiek, kiek tai yra padariusios vėjo bei fotovoltinės technologijos, todėl tokių elektrinių kainos šiuo metu yra didesnės.
Tokio tipo elektrinės turi savybę kaupti energiją, todėl tikimasi, kad besivystanti technologijų plėtra sumažins šio tipo elektrinių kainą.
Jau dabar pasaulyje yra naudojama daugybė aukštos įtampos nuolatinės srovės elektros linijų, perduodančių elektros energiją dideliais atstumais (tokio tipo linija sujungs Lietuvą su Švedija – “NordBalt” jungtis). Taip pat galima paminėti, jog tokiomis linijomis sujungta Skandinavija su Centrine Europa, o kituose žemynuose yra eksploatuojamų linijų, perduodančių elektros energiją ir dar didesniais atstumais.
Įdomu tai, kad egzistuoja galimybė CSP naudoti ir įprastose elektrinėse, deginančiose anglį ar dujas, jas hibridizuojant ir dalį turbiną sukančio garo pagaminant iš saulės energijos, likusią – iš iškastinio kuro.
CSP elektrinės veikia jau daugiau nei 20 metų Mohavio dykumoje, esančioje JAV. Per šį laikotarpį ji atlaikė ne vieną smėlio audrą. Atsiradus audros pavojui, veidrodžiai, kurie gali suktis, pakreipiami taip, kad būtų apsaugoti.
Projekto ateitis vis dar neaiški
Nepaisant visų šių privalumų, projektui sunku rasti investuotojų – bent jau investicijoms į Šiaurės Afrikos ir Viduriniųjų Rytų regioną.
Tačiau jau egzistuoja panašus saulės energiją iš dykumų tieksiantis projektas – „TuNur”. Tiesa, „TuNur“ yra tik Didžiosios Britanijos ir Tuniso investuotojų iniciatyva, todėl tai tėra vienas iš alternatyvių Didžiosios Britanijos apsirūpinimo elektros energija būdų.
Įdomu tai, jog šio projekto organizatoriai yra iš tiesų ambicingi – jie tikisi, jog jau 2018-aisiais apie 2,5 milijono Didžiosios Britanijos šeimų  bus aprūpinti elektros energija, pagaminta Šiaurės Afrikoje.
Šis projektas skiriasi nuo „Desertec“ tuo, jog “TuNur“ yra konkretus pavyzdys, o „Desertec“ — idėją plėtojantis projektas.
Tomas Griška
Vilniaus universiteto
Jaunųjų energetikų klubas
Tekstas buvo publikuotas:

Komentarų nėra:

Rašyti komentarą