Masívna solárna veža sľubuje čistú energiu po celý deň aj v noci

Výskumníci v Jordánsku a Katare prišli s pozoruhodným návrhom „solárneho systému s dvojitou technológiou“ (twin technology solar system – TTSS), ktorý dokáže vyrábať čistú energiu 24 hodín denne. Táto dvojčinná konštrukcia sľubuje viac ako dvojnásobok energie v porovnaní so štandardnou slnečnou prúdovou vežou, nazývanou aj superkomín. Ako už názov napovedá, TTSS kombinuje dve technológie v štýle veže do jedného dizajnu: solárnu vežu so vzostupným prúdom a chladiacu vežu so zostupným prúdom, pričom obe sú integrované do jednej veže.

Systém funguje tak, že ohrieva vzduch na úrovni zeme a potom využíva skutočnosť, že horúci vzduch stúpa, na to, aby ho vyniesol na lievik, ktorý ho vyfukuje na vysokú vežu s turbínami. Vzduch sa ohrieva pod veľkou strechou, ktorá pokrýva rozsiahlu zbernú plochu vyrobenú z materiálu skleníkového typu, navrhnutého tak, aby zachytával čo najviac tepla. Takéto veže boli postavené v rámci experimentov, ale ešte nie v komerčnej mierke, pretože sú to zvyčajne veľmi veľké, vysoké konštrukcie tak, aby dokázali zabezpečiť masívny teplotný rozdiel. Kapitálové náklady sú teda vysoké a vnímajú sa ako rizikové.

Na druhej strane chladiaca veža s klesajúcim prúdom tlačí vzduch smerom nadol, aby roztočil ďalšiu turbínu. V tejto konštrukcii sa to dosahuje rozprašovaním jemnej vodnej hmly do okolitého vzduchu v hornej časti veže, čím sa vzduch ochladzuje, takže sa stáva ťažším a klesá nadol. Konštrukcia TTSS umiestňuje vzostupnú vežu do stredu a obklopuje ju 10 zostupnými vežami, ktoré sú umiestnené po vonkajšej strane, takže môže pracovať v režime vzostupného aj zostupného prúdu súčasne.

Výskumný tím z jordánskej Technickej univerzity Al Husseina a Katarskej univerzity vymodeloval vežu TTSS vysokú približne 200 metrov a s kolektorom s priemerom 250 metrov pod ňou. Priemer vnútornej chladiacej veže bol 10 metrov, pričom po celom obvode zostala medzera 1,8 metra. Tá bola rozdelená na 10 samostatných veží so zostupným prúdom, so systémami rozprašovania vody v hornej časti a turbínami v spodnej časti. Zvolená bola lokalita blízko mesta Rijád, pretože pre tieto návrhy sú ideálne horúce a suché púštne oblasti.

Pri simulačnom testovaní tím odhadol, že takýto systém by generoval spolu približne 753 megawatthodín energie ročne, pričom vonkajšie veže so zostupným prúdom by bežali nepretržite, aby dodali približne 400 megawatthodín, a veža so vzostupným prúdom, ktorá pracuje efektívnejšie pod horúcim slnkom, by prispela približne 350 megawatthodinami. Tieto čísla boli podľa výskumného tímu 2,14-krát vyššie ako pri podobných návrhoch len so vzostupným prúdom.

Toto riešenie by takisto mohlo do určitej miery kompenzovať rozdiel medzi ponukou a dopytom po energii, ktorý sa môže vyskytnúť pri väčšine solárnych projektov. Tím sa nepokúsil vyčísliť vyrovnané náklady na elektrinu (LCoE – levelized cost of electricity) ani neurobil žiadne porovnanie nákladov napríklad so solárnym fotovoltickým poľom plus batériovým úložiskom energie. Napriek tomu je to zaujímavý nápad a ukážka toho, že existuje veľa spôsobov, ako poháňať turbíny na výrobu elektriny.

Zdroj: newatlas.com.