První sluneční věžová elektrárna v Německu

Přestože v Německu nejsou sluneční podmínky nejpříznivější, byla zde v srpnu 2009 ve městě Jülichu (35 km západně od Cách) uvedena do provozu první sluneční věžová elektrárna s výkonem 1,5 MW, jejímž provozovatelem je Komunální podnik města Jülichu. V podstatě jde o běžnou parní elektrárnu, v nichž se pára vyrábí přímým působením silně koncentrovaného slunečního záření, a na rozdíl od fotovoltaických elektráren je tento typ vhodný zejména pro větší výkony.

 

Stavba sluneční tepelné věžové elektrárny trvala téměř tři roky a Spolkové ministerstvo životního prostředí (BMU) ji podpořilo částkou 4,1 mil. eur. Elektrárna bude ale také sloužit jako pokusná a demonstrační tepelná elektrárna pro německý výzkum a průmysl. V jednom podlaží asi v polovině výšky věže sluneční elektrárny je vybudována moderní výzkumná solární laboratoř pro odborníky z Německého střediska pro letectví a kosmonautiku (DLR) a jejich partnery.

 

Tato sluneční elektrárna je instalována na pozemku o rozloze asi osm hektarů, kde je umístěno 2 153 pohyblivých rovinných zrcadel (heliostatů) s celkovou aktivní plochou téměř 18 000 m². Zrcadla sledují během dne dráhu Slunce a neustále soustřeďují sluneční paprsky na speciální přijímač (absorbér) s plochou asi 22 m², který je instalován na vrcholu solární věže vysoké 60 m. Přijímač se skládá z porézních keramických článků s voštinovou strukturou, kterými proudí nasávaný okolní vzduch. Vzduch se přitom ohřívá na teplotu asi 700 °C a následně se využívá k výrobě vodní páry, která pohání dvoustupňovou parní turbínu. V posledním kroku mění generátor rotační energii turbíny na elektrický proud, který na úrovni vysokého napětí dodává provozovatel do veřejné sítě za zvýhodněnou cenu podle zákona o obnovitelných energiích (EEG). Předpokládá se, že elektrárna ročně dodá do rozvodné sítě zhruba 1 000 MW·h elektrické energie.

 

Důležitou součástí elektrárny je akumulátor tepla, který zabírá dvě podlaží solární věže. Akumulátor je naplněn keramickými tělísky, mezi kterými proudí při slunečním svitu horký vzduch a ohřívá je. Není-li k dispozici sluneční svit, probíhá proces obráceně a akumulátor ohřívá chladný vzduch, který jím prochází, na teplotu potřebnou pro výrobu páry. To umožňuje vyrovnávat kolísání výkonu slunečního záření a vyrábět elektrický proud až po dobu osmi hodin bez slunečního svitu.

 

Německý průmysl chystá v budoucnu dodávat sluneční elektrárny tohoto typu do zemí Jižní Evropy a Severní Afriky a výhledově i na Saharu. Dvanáct evropských společností, včetně koncernů ABB a Siemens, podepsalo koncem července 2009 v Mnichově memorandum o porozumění zakládající tzv. průmyslovou iniciativu Desertec. Cílem této iniciativy je vybudovat na Sahaře s investicemi ve výši zhruba 400 mld. eur sluneční elektrárny, které by měly od roku 2050 pokrývat až 15 % spotřeby elektrické energie Evropské unie a podstatnou část spotřeby států severní Afriky a Středního východu.

[Podle tiskových materiálů DLR zpracoval Ing. Karel Kabeš.]