3 revoluții ce vor schimba radical lumea în următorii 15 ani (2/3)
Un articol din seria „Trei revoluții”
- Electrificarea transportului
- Răspândirea energiei solare
- Mașinile autonome
În primul articol din această serie am vorbit despre revoluția electrică din transport și am dat câteva argumente de ordin economic pentru succesul electrificării.
În acest articol voi discuta revoluția energiei solare, care, la mai bine de 40 de ani de la apariția comercială a panourilor solare, pare să ajungă într-un final la momentul adoptării la scară largă.
În acest articol voi discuta revoluția energiei solare, care, la mai bine de 40 de ani de la apariția comercială a panourilor solare, pare să ajungă într-un final la momentul adoptării la scară largă.
Status quo
Suprafața iluminată a Pământului primește zilnic de la Soare într-o singură oră aproximativ cantitatea de energie pe care o consumăm global într-un an. Tot ce trebuie să facem e să captăm această energie.
Sursa principală de energie sunt combustibilii fosili, care reprezintă circa 85% din producția globală. În cazul ascensiunii energiei solare, industriile bazate pe combustibili fosili vor suferi o nouă lovitură. Exact această ascensiune are loc deja la nivel mondial. Capacitatea de generare din energie solară instalată global crește de câțiva ani încoace cu 40% anual, ce-i drept, pornind de la o bază foarte redusă. Principalul actor în ceea ce privește producția de panouri solare, dar și capacitatea instalată, este China.
Sursa principală de energie sunt combustibilii fosili, care reprezintă circa 85% din producția globală. În cazul ascensiunii energiei solare, industriile bazate pe combustibili fosili vor suferi o nouă lovitură. Exact această ascensiune are loc deja la nivel mondial. Capacitatea de generare din energie solară instalată global crește de câțiva ani încoace cu 40% anual, ce-i drept, pornind de la o bază foarte redusă. Principalul actor în ceea ce privește producția de panouri solare, dar și capacitatea instalată, este China.
Prețul panourilor solare a ajuns la ora actuală la mai puțin de 1 Euro per Watt instalat (fără subvenții) pentru consumatorii neindustriali. Acest preț corespunde în mare parte prețului energiei cumpărate din rețea (grid parity).
Investitorii industriali însă pot cumpăra deja panouri solare la prețuri de 0,3 Euro per Watt instalat, iar eficiența de conversie a energiei solare în electricitate se ameliorează constant, fiind în medie undeva la 20% pentru panourile nou instalate. Aceste realități ale industriei de panouri solare vor duce mai departe la ieftiniri în următorii ani.
Combinarea panourilor fotovoltaice cu puncte de încărcare pentru mașini electrice și baterii pentru stocarea excesului de curent va elimina pe alocuri necesitatea extinderii rețelei electrice existente. Aceste sisteme vor fi potrivite mai ales în zonele rurale și la marginea marilor orașe.
Principalul dezavantaj al panourilor solare îl reprezintă faptul că la lăsarea întunericului nu mai generează curent. Pe lângă combinarea panourilor solare cu stocare în baterii, acest neajuns poate fi depășit prin construirea unor termocentrale cu energie solară concentrată.
Investitorii industriali însă pot cumpăra deja panouri solare la prețuri de 0,3 Euro per Watt instalat, iar eficiența de conversie a energiei solare în electricitate se ameliorează constant, fiind în medie undeva la 20% pentru panourile nou instalate. Aceste realități ale industriei de panouri solare vor duce mai departe la ieftiniri în următorii ani.
Încotro ne îndreptăm
Pentru consumatorii casnici există deja sisteme de panouri solare și baterii cu litiu, unde (de ce nu mă mai miră?) iar compania Tesla este un jucător foarte important. Principiul de funcționare este foarte simplu. În timpul zilei, excesul de curent este stocat în baterie, urmând ca noaptea să se consume curent din baterie, iar nu din rețea. Evoluția spre aceste sisteme integrate de generare-stocare pentru locuințe este așteptată să accelereze pe măsură ce prețurile panourilor solare și ale bateriilor cu litiu vor scădea și mai mult în viitor.Combinarea panourilor fotovoltaice cu puncte de încărcare pentru mașini electrice și baterii pentru stocarea excesului de curent va elimina pe alocuri necesitatea extinderii rețelei electrice existente. Aceste sisteme vor fi potrivite mai ales în zonele rurale și la marginea marilor orașe.
Principalul dezavantaj al panourilor solare îl reprezintă faptul că la lăsarea întunericului nu mai generează curent. Pe lângă combinarea panourilor solare cu stocare în baterii, acest neajuns poate fi depășit prin construirea unor termocentrale cu energie solară concentrată.
 |
| By afloresm - SOLUCAR PS10 (2), CC BY 2.0 |
Pe scurt, aceste termocentrale nu folosesc panouri solare clasice, ci oglinzi heliostatice care concentrează constant lumina soarelui într-un punct fix, de obicei situat într-un turn. Prin acest punct de concentrare circulă în sistem închis o soluție suprasaturată de sare (de exemplu azotat de sodiu sau azotat de potasiu), care poate fi încălzită la 500-600 de grade Celsius. Curentul este produs prin metoda convențională a turbinei cu aburi.
Avantajul unei astfel de termocentrale este că soluția încălzită poate fi depozitată în rezervoare speciale timp de până la o săptămână (!). O astfel de termocentrală poate, prin urmare, să genereze electricitate chiar și noaptea sau pe vreme nefavorabilă. Prima unitate din lume a fost construită în Spania în 2006 și operează și astăzi. Alte unități activează în SUA, Germania (experimental) și Turcia.
Aceste termocentrale sunt per MW de capacitate instalată deja mai ieftin de construit decât centralele nucleare și ocupă mai puțin spațiu decât acestea din urmă. Azotații de sodiu sau de potasiu sunt niște substanțe biodegradabile și netoxice și există deja experiență în manipularea lor din alte ramuri industriale.
Avantajul unei astfel de termocentrale este că soluția încălzită poate fi depozitată în rezervoare speciale timp de până la o săptămână (!). O astfel de termocentrală poate, prin urmare, să genereze electricitate chiar și noaptea sau pe vreme nefavorabilă. Prima unitate din lume a fost construită în Spania în 2006 și operează și astăzi. Alte unități activează în SUA, Germania (experimental) și Turcia.
Aceste termocentrale sunt per MW de capacitate instalată deja mai ieftin de construit decât centralele nucleare și ocupă mai puțin spațiu decât acestea din urmă. Azotații de sodiu sau de potasiu sunt niște substanțe biodegradabile și netoxice și există deja experiență în manipularea lor din alte ramuri industriale.
Problema termocentralelor cu energie solară concentrată este totuși că în ciuda tuturor progreselor, suprafețele de teren necesare sunt în continuare foarte mari, iar investiția inițială este foarte mare (chiar dacă sunt mai ieftine decât centralele nucleare). Mai mult, acest tip de termocentrală nu elimină nevoia de a extinde rețelele electrice pentru noi consumatori.
Instalarea de baterii nu este fezabilă doar pentru consumatori casnici, ci și pentru stocarea la nivel macro a excesului de curent. O astfel de instalație există deja în Australia și a fost instalată în 2017 tot de Tesla (articol).
O altă modalitate de a stoca energia solară în exces poate fi pusă în aplicare la hidrocentrale. Prin montarea de pompe acționate cu energie solară se poate pompa apă din aval înapoi în lacul de acumulare.
În următoarea postare voi aborda mașinile autonome (3/3).
Comentarii
Trimiteți un comentariu