A spanyol Gemasolar erőmű
A dél-spanyolországi Gemasolar az első olyan ipari méretű naperőmű, amely környezetbarát vegyületet használ energiatárolásra. A létesítményben 185 hektáron összesen 2650 síktükör koncentrálja a napfényt egy, a gyújtópontjukba állított torony tetejére. Ezen kálium- és nátrium-nitrát sókat áramoltatnak keresztül, melyeket 565 Celsius-fokra melegítenek, majd átvezetnek egy hőcserélőn, ahol az erőmű vizéből gőzt állítanak elő. Ez a gőz hajtja meg az áramfejlesztő generátorokhoz tartozó turbinákat. Ha épp nincs szükség az erőmű teljes kapacitásának kihasználására, a felmelegített sók egy része tartályokban tárolható, és így naplemente után, illetve rossz időben is felhasználható.
A Gemasolar egy olyan naphőerőmű, amely különleges technológiájának köszönhetően felhős napokon és éjjel is képes energiatermelésre. A Spanyolország Sevilla tartományában található létesítmény egy 140 méter magas toronyból, valamint 2650 darab, egyenként 115 négyzetméteres héliosztátból (vagyis a nap sugarait mindig egyetlen irányba visszaverő eszközből) áll. Utóbbiak egy 185 hektáros területen koncentrikus körökben helyezkednek el a torony körül. A naptoronyerőmű 19,9 MW névleges teljesítményével éves szinten 110 GWh áram termelésére képes, ami 30 ezer háztartás ellátásához és éves szinten a szén-dioxid-kibocsátás kb. 40 ezer tonnával való csökkentéséhez elegendő. A berendezés heliosztátjait a német Nord Drivesystems bevonásával két nagy teljesítményű motorral szerelték fel; ezek segítenek abban, hogy a tükrök mindig optimális pozícióban, a nappal szemben álljanak.
Az erőmű telepítésének háttere
A Gemasolart 2011 áprilisában helyezték üzembe, hivatalosan azonban csak 2011 októberében avatták fel. Tulajdonosa a legnagyobb spanyol berendezésgyártó, a Sener, illetve az Egyesült Arab Emírségek állami energiavállalata, a Masdar által 2008-ban megalapított Torresol Energy nevű vegyesvállalat (a két alapító közül az előbbi 60%-os, az utóbbi 40%-os tulajdonrésszel bír). A cég kizárólag koncentrált napenergiát használó létesítmények építésével, üzemeltetésével és karbantartásával, valamint a napenergián alapuló technológiák fejlesztésével foglalkozik, és a Földközi-tenger térségében, a Közel-Keleten, illetve az Egyesült Államokban tevékenykedik.
Az ötlet, hogy az erőmű olvasztott sót használ hőátadó folyadékként és energiatároló közegként, nem újkeletű, mivel azt az egyesült államokbeli Mojave-sivatagban kísérleti jelleggel felállított Solar One (illetve egy fejlesztést követő későbbi nevén Solar Two) kialakításakor is használták már. Nem véletlen, hogy a Solar Two-nál körülbelül háromszor nagyobb sevillai erőmű eredetileg a Solar Tres (vagyis Solar Három) nevet kapta, és csak később keresztelték át Gemasolarra. A projekt az Európai Bizottságtól 5 millió eurós támogatást, az Európai Beruházási Banktól pedig 80 millió eurós kölcsönt kapott. Teljes építési költsége 230 millió euró volt; az ehhez szükséges összeget az Európai Beruházási Bank, a spanyol Banco Popular és a szintén spanyol Banesto ICO finanszírozta.
A Gemasolar tükrei és tornya
Beyond Coal and Gas | CC BY-NC 2.0 | Flickr
Az erőmű működése
A Gemasolar tornya körül elhelyezkedő 2650 héliosztátot egy 26 száloptikai gyűrűből álló hálózat köti össze, és fogaskerekes motorokkal szerelték fel őket. Ezeket egy számítógép vezérli, hogy folyamatosan a Nap felé fordítsák a tükröket. A tükrök a napsugárzást az ezerszeresére koncentrálják, és a torony tetején lévő egységre irányítják, amely a ráirányított sugárzás 95%-át képes elnyelni. A toronyhoz csatlakozik az olvadt sót használó hőtároló rendszer, amely két darab 23 méter átmérőjű és 14 méter magas acéltartályból áll. Ezek közül az egyik a lehűlt, a másik a felmelegített sót tárolja. Az előbbiben a hőcserélőből visszakerülő 290 Celsius-fokos, az utóbbiban pedig a 565 Celsius-fokra felhevített sókat raktározzák.
A képen jól kivehetőek a Gemasolar erőmű főbb egységei
kallerna | CC BY-SA 4.0 | Wikimedia Commons
A torony tetején található egységbe a hideg tartályból pumpálják fel az olvasztott sót, amely a heliosztátok által koncentrált sugárzás hatására tovább melegszik, majd a tárolótartályba, onnan pedig a hőcserélőbe kerül, ahol gőz előállítására használják fel. Ez a gőz hajtja meg az áramtermelő turbinát. A tartályok hatékonyan akadályozzák meg a hőveszteséget, így a felmelegített sóban tárolt energia 15 órán keresztül felhasználható marad. Ennek köszönhetően az erőmű napfény hiányában is képes energiát termelni. Ezzel a megoldással a Gemasolar 60%-kal több energiát képes előállítani, mint egy hasonló méretű, de hőtároló funkció nélküli erőmű, hiszen évi 6500 órán át tud áramot termelni, szemben a többi naperőmű 1200–2000 órás működési idejével.
