Generalnie rzecz ujmując, wieża słoneczna to rodzaj elektrowni, która korzysta z odnawialnych źródeł energii, wykorzystując wzmocnione procesy konwekcyjne uzyskane dzięki kominom słonecznym współdziałającym z otaczającymi je konstrukcjami podobnymi do szklarni, oraz zintegrowanymi turbinami wytwarzającymi energię w samej wieży.
Te wielkie przypominające szklarnie konstrukcje znajdujące się pod wieżą i wokół niej, dzięki energii słonecznej same się nagrzewają, a w rezultacie tworzą ogromną różnicę temperatur w stosunku do temperatury otoczenia, w ten sposób generując strumień konwekcyjny, który może być wykorzystywany do wytwarzania energii przez zainstalowane w wieży turbiny.
Wieże solarne mogą być również użyte w celu pasywnego filtrowania ogromnych ilości zanieczyszczonego powietrza, poprzez zintegrowaną technologię filtrowania. Takie właśnie próby są podejmowane na dużą skalę w niektórych miastach w Chinach, przynosząc rzekomo zadowalające rezultaty.
Wracając do wykorzystywania wież słonecznych jako elektrowni, pomimo ostrożnego podejścia do takich przedsięwzięć, projekt zasadniczo nie jest w stanie konkurować z mniej skomplikowanymi technologiami, które wymagają mniejszych nakładów inwestycyjnych. Technologia fotowoltaiczna i konwencjonalne projekty związane z energią wiatrową (czy to lądową, czy morską) wypierają wieże słoneczne jako bardziej opłacalne inwestycje.
Rzeczywistość ta nie powstrzymała sporadycznego rozwoju projektów, chociaż przeważnie okazywało się, że są one nieekonomiczne. W dużej mierze powodem są zbyt wysokie koszty inwestycji, lecz po części także potrzeba zagospodarowania dużej ilości cennych gruntów przy budowie wież słonecznych. Panele słoneczne znacznie łatwiej jest dostosować i nie rzucają się w oczy tak bardzo, a morskie farmy wiatrowe w ogóle nie konkurują o przestrzeń lądową.
Jeśli chodzi o ilość godzin pracy, należy jasno stwierdzić, że elektrownie wykorzystujące wieże słoneczne mogą zostać zaprojektowane tak, aby działać całą dobę, dzięki magazynowaniu znacznej ilości energii cieplnej w gruncie, skale lub wodzie (w wielu miejscach najlepiej sprawdzi się woda o dużym zasoleniu).
Dzięki takiej specyfice wieże słoneczne zasłynęły jako technologia, która jest w stanie wydajnie dostarczać energię przez całą dobę bez potrzeby korzystania z akumulatorów magazynujących energię. Co więcej, systemy te można dość efektywnie dopasować do miejsc znajdujących się w wyższych szerokościach geograficznych, kształtując odpowiednio obszar nasłonecznienia (tak, aby promienie trafiały na ścieżkę słoneczną danego regionu).
Niemniej jednak, co już zostało wspomniane, budowa wieży wymaga zagospodarowania bardzo dużej przestrzeni - tak dużej, że według niektórych obliczeń, wieża elektrowni o mocy nominalnej wynoszącej 100 MW musiałaby być wysoka na tysiąc metrów, a obszar gromadzenia energii termicznej musiałby wynosić 20 kilometrów kwadratowych. Szacunkowe obliczenia różnią się jednak w zależności od źródła. Porównania na podstawie istniejących elektrowni są mocno ograniczone, więc ciężko jednoznacznie stwierdzić, jakie rzeczywiście wymagania niesie za sobą budowa 100 megawatowej elektrowni z wieżą słoneczną.
Podsumowując, elektrownie wykorzystujące wieże słoneczne są nowatorską i ciekawą koncepcją, ale nie jest pewne, czy kiedykolwiek będzie możliwe ich efektywne wykorzystanie na dużą skalę.
Źródło:
Grafiki:
 |
Autor artykułu:
Planergia |
Planergia to zespół doświadczonych konsultantów i analityków posiadających duże doświadczenie w pozyskiwaniu finansowania ze środków pomocowych UE oraz opracowywaniu dokumentów strategicznych. Kilkaset projektów o wartości ponad 1,5 mld zł to nasza wizytówka.
Planergia to także dopracowane eko-kampanie, akcje edukacyjne i informacyjne, które planujemy, organizujemy, realizujemy i skutecznie promujemy.
