Nejnavštěvovanější odborný web
pro stavebnictví a technická zařízení budov

Elektřina ze slunce i v noci – studie kombinace fotovoltaické a solárně termální elektrárny

Olga Kališová, MSc.

Německé výzkumné instituce a firmy prezentovaly první výsledky rozsáhlého výzkumu posuzujícího výhody kombinovaného využití solárních tepelných a fotovoltaických elektráren.

Studie s názvem THERMVOLT, která vznikla na základě spolupráce M+W Group, DLR institutu pro solární výzkum a DLR institutu pro inženýrskou termodynamiku, Technologické univerzity v Lappeenrantě ve Finsku a Fichtner GmbH & Co KG, se soustředila na účinnost solárních technologií a zajištění dodávek elektřiny.

Projekt THERMVOLT srovnával po inženýrské, ekonomické a environmentální stránce solární termální elektrárny (CSP) s úložištěm tepla a fotovoltaické (FV) elektrárny vybavené bateriemi pro skladování elektřiny. Požadavek zněl, aby elektrárny vyráběly elektřinu ze slunečního záření, která je cenově dostupná, s co nejnižšími emisemi CO2 a je k dispozici 24 hodin denně. Obě technologie byly vybaveny záložním zdrojem na fosilní paliva – v případě CSP to byl dieselový pomocný ohřev, v případě fotovoltaiky plynem poháněný generátor. Záloha spíná jen v nutných případech a splňuje dané emisní limity. Data z reálného provozu byla sbírána ze dvou elektráren – Taiba v Saudské Arábii a Ouarzazat v Maroku.

Manfred Engelhard, manažer pro energetické technologie v M+W Group, vysvětluje: „Klíčovou výzvou při rostoucím podílu elektřiny z obnovitelných zdrojů v síti je dostupnost účinných a cenově přijatelných řešení pro ukládání energie. Koneckonců, slunce nesvítí pořád a kolísání výkupních cen elektřiny se proto úměrně zvyšuje s podílem solární energie v elektrické soustavě. Systémy pro skladování elektřiny v podobě velkých stacionárních akumulátorových bank propojených s FV představují značný potenciál pro snížení nákladů. Kombinace FV a baterií pravděpodobně významně přispěje k zajištění dodávek předvídatelného množství elektřiny za atraktivní cenu.“

Ačkoli obě technologie jsou schopné dodávat elektřinu nepřetržitě a spolehlivě, výsledky studie ukazují, že v současné době je kombinace CSP a FV elektráren ve většině scénářů nákladově efektivnější než použití pouze jedné z těchto dvou technologií. Fotovoltaická část elektrárny dodává energii přímo do sítě v průběhu dne, přičemž solárně termální část ukládá tepelnou energii pro noční použití.

U elektráren kombinujících FV s bateriemi jsou v současné době nejvyšší náklady na výrobu elektřiny. Nicméně, za příznivých podmínek se tyto náklady budou přibližovat nákladům na výrobu elektřiny z CSP se skladováním tepelné energie do roku 2030 nebo se mohou dostat i pod úroveň těchto nákladů.

První výsledky studie byly nedávno prezentovány na konferenci SolarPACES v Abú Dhabí dne 12. října 2016. Závěrečná zpráva o studii, který byla financována z grantu Spolkového ministerstva pro hospodářství a energetiku (BMWi) v hodnotě 500 tisíc eur, bude podána ke konci roku 2016.

Prezentaci z konference SolarPACES můžete najít na:
https://www.researchgate.net/publication/309011409_Techno-Economic_Analysis_and_Comparison_of_CSP_with_Hybrid_PV-Battery_Power_Plants_-_Results_from_the_THERMVOLT_Study