Az ivanpahi naperőmű
2011 áprilisában az amerikai Energiaügyi Minisztérium összesen 1,6 milliárd dollár értékben nyújtott hitelgaranciát az Ivanpah Solar Electric Generating System (ISEGS) nevű, koncentrált napenergiát használó, 392 megawattos erőmű finanszírozására. Miután 2014 januárjában az akkoriban a világ legnagyobb ilyen létesítményének számító erőműve megkezdte a kereskedelmi célú villamosenergia-termelést, a korábbi évekhez képest csaknem megkétszerezte az Egyesült Államokban előállított napenergia mennyiségét. Bár a benne alkalmazott technológia ma már némileg elavult, 940 ezer megawattórás termelésével azóta is évente 500 ezer tonnával csökkenti az ország szén-dioxid-kibocsátását.
Az ISEGS a Mojave-sivatagban, a kaliforniai San Bernardino megyének a nevadai Primm állammal határos részén, a Clark-hegy tövében található. Valójában három különálló erőműből áll, amelyeket 2010 és 2013 között több szakaszban építettek meg. A 36 hónapos, 7,3 millió munkaórát igénylő építési folyamat rekordnak számít abból a szempontból, hogy egyetlen munkabaleset sem történt alatta. Az amerikai közműszolgáltató NRG Energy, a Google és a naperőművekkel foglalkozó BrightSource Energy által közösen megvalósított és az NRG Energy által üzemeltetett létesítmény 2014 januárjában kezdte meg a kereskedelmi célú villamosenergia-termelést. A három erőmű által együttesen megtermelt áram a nap csúcsidőszakában több mint 140 ezer kaliforniai otthon ellátásához elegendő.
A projekt finanszírozása és gazdasági hatása
Az erőműbe az NRG Energy több mint 300, a Google pedig 168 millió dollárt fektetett be, míg az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma 1,6 milliárd dollár értékben nyújtott hitelgaranciát számára. Az erőművet a BrightSource Energyvel közösen megépítő Bechtel 2009 szeptemberében a Bechtel Enterprises finanszírozási részlegén keresztül szintén invesztált tőkét a projektbe, melynek további befektetői az Alstom (55 millió dollár) és a California State Teachers Retirement System voltak. Az erőmű felépítése tehát összesen körülbelül 2 milliárd dolláros projektköltséggel járt.
Az építési munkálatok több mint 2600 munkahelyet teremtettek, a kész erőmű pedig mintegy 65, részben határozatlan idejű munkaviszonyban, részben idényjelleggel dolgozó alkalmazottat foglalkoztat. Becslések szerint működésének első 30 éve alatt a létesítmény mintegy 350 millió dollárt fizet Ivanpah Dry Lake városának és Kalifornia államnak, így a település, az állam és az áramot innen vételező 140 ezer háztartás egyaránt jól jár vele.
Az erőműben használt technológiáról dióhéjban
Az amerikai létesítmény működése alapvonásaiban meglehetősen hasonlít a Spanyolországban található Gemasolar naperőművéhez. A három külön egység csaknem 14 négyzetkilométernyi területet foglal el, és összesen 173 500 heliosztátból (vagyis elfordítható tükörből), valamint a Siemens által gyártott három SST-900 gőzturbinából áll. A 3,7 négyzetkilométeren elhelyezkedő és 53 500 heliosztátot használó ISEGS 1. teljesítménye 120 MW, a körülbelül 4,4 négyzetkilométeren elterülő és 60 ezer heliosztátot magában foglaló ISEGS 2.-é pedig 133 MW, akárcsak a körülbelül 5 négyzetkilométert elfoglaló és szintén 60 ezer heliosztátot tartalmazó ISEGS 3.-é. A tükrök mindhárom esetben koncentrikus körökben helyezkednek el a gyújtópontjukba állított torony körül.
Az ivanpahi naperőmű az energiatermeléshez a cég által kifejlesztett Luz Power Tower elnevezésű naphő-technológiát alkalmazza: a napfényt tükrökkel a kazánjaira koncentrálva gőzt hoz létre, majd azzal egy áramtermelésre használt hagyományos gőzturbinát hajt meg. A tükrök működtetéséhez egy szoftveresen vezérelt rendszert alkalmaz, így azok követni tudják a napfényt, amelyet a telephely három különálló, egyenként 137 méter magas tornyán elhelyezett, vízzel töltött, 2200 tonnás kazánjára vernek vissza. Amikor a napfény a kazánokat éri, az azokban lévő víz felmelegszik, és magas, akár az 550 °C is elérő hőmérsékletű gőz keletkezik belőle. Ezt utána gőzturbinákba vezetik, amelyek villamos energiát termelnek. Az Luz Power Tower technológia mellett a projekt egy másik egyedi vonása, hogy egy olyan száraz hűtési megoldást használ, amely 90%-kal csökkenti a vízfogyasztását. Az erőműnek így más, szintén a naphőn alapuló technológiákhoz képest 95%-kal kevesebb (évente összesen 123,3 millió liternyi) vízre van szüksége. Ennél is fontosabb azonban, hogy számítások szerint ha a tervezett életciklusát kitölti, akkor működésének köszönhetően 13,5 millió tonna szén-dioxiddal kevesebb kerül a légkörbe. Ennek ellenére környezeti szempontból nem mondható teljesen semlegesnek a technológia, hiszen becslések szerint a tükrök által felforrósított levegő évente nagyjából 6000 madár halálát okozza.
Noha az ebben az erőműben alkalmazott technikai megoldás nem tudott igazi áttörést elérni, és mára már némileg elavult is, hiszen nem képes energiatárolásra, és nem kevés gázra is szükség van a működéséhez, úgy tűnik, egyes várakozások szerint új lendületet vehet a koncentrált napenergia használata. Ennek magyarázata, hogy továbbfejlesztett változata hatékonyabb és olcsóbb megoldást kínál a megtermelt energia tárolására, mint a napelemes rendszereknél jelenleg elérhető akkumulátorok, emiatt pedig energiamixének részeként több ország is kalkulál vele.
