Sólarspeglaorkuver – Miðjarðarhafsævintýrðið

CSP_Spiegel

Sólarspeglaorkuver byggjast á þeirri tækni að spegla sólarljósinu í brennipunkt og nýta þannig ofsalegan hitann til að umbreyta vatni í gufuafl og framleiða rafmagn. Á ensku er þetta nefnt Consentrated Solar Power eða CSP.

CSP hefur það umfram sólarsellutæknina (PV) að vera miklu mun einfaldari tækni og getur þar að auki nýst til að framleiða rafmagn eftir sólarlag. Byrjað var að nýta sólarspeglatæknina í Bandaríkjunum upp úr 1980 í kjölfar þess að olíuverð rauk upp úr öllu valdi. Þegar til kom lækkaði olía og gas fljótlega aftur og þar með varð ljóst að CSP væri ennþá alltof dýr raforkuframleiðsla.

Þegar olíuverð fór að hækka umtalsvert á ný – upp úr aldamótunum – komust hugmyndir um CSP aftur á dagskrá. Og nú sáu fyrirtæki möguleika í að hefja fjöldaframleiðslu á speglunum sem notaðir eru í sólarspeglaorkuverunum. Það varð til þess að kostnaðurinn fór hratt lækkandi. Einnig voru nú komin miklu betri hitaþolin rör, en í þeim er olía sem sólargeislunum er beint að til að hita hana. CSP-tækni dagsins í dag er þar af leiðandi komin miklu lengra en var í árdaga tækninnar fyrir um aldarfjórðungi.

CSP_Spiegel_

Enn sem komið er, eru einungis tvö einkarekin sólarspeglaver starfandi, en nokkur slík CSP-orkuver eru í byggingu og fjöldamörg á teikniborðinu. Einkum á Spáni og í Bandaríkjunum, en einnig er verið að byrja á a.m.k. tveimur slíkum sólarspeglaorkuverum í Miðjarðarhafslöndum utan Evrópu.

Það eru einkum stórar spænskar iðnaðarsamsteypur sem hafa ráðist í að byggja þessi sérkennilegu raforkuver. Eitt ríkasta olíuríki veraldar – furstadæmið Abu Dhabi – hefur einnig sýnt þessum fjárfestingakosti mikinn áhuga. Og nú eru horfur á að mikill gangur sé að komast í þessum merkilega iðnaði og vöxturinn þar verði jafnvel örari en í nokkurri annarri tegund orkunýtingar.

CSP_Spiegel

Í  júlí s.l. (2009) var stigið nýtt og mikilvægt skref í þá átt sem Orkubloggið hefur verið að tala fyrir. Að ESB taki höndum saman við önnur ríki kringum Miðjarðarhafið, í því skyni að byggja upp umfangsmikla raforkuframleiðslu með neti af nýjum CSP-sólarorkuverum. Já – í sumar gerðist það nefnilega að nokkur af öflugustu fyrirtækum Evrópu komu saman og ýttu af stokkunum áætlun um að innan fjörutíu ára muni keðja af sólarspeglaorkuverum frá Marokkó og alla leið austur til Saudi Arabíu framleiða rafmagn, sem muni mæta 15% af allri raforkuþörf ESB.

Þetta yrði sannkallað risskref í að breyta orkumynstrinu í Evrópu. Og Afríkulöndin og önnur ríki utan Evrópu sem verða með í þessum ljúfa sólarleik, munu að sjálfsögðu einnig að njóta góðs af. Raforkan frá CSP-verunum verður nefnilega líka notuð til að framleiða ferskvatn úr sjó (desalination). Ferskvatnið verður bæði nýtt sem drykkjarvatn og notað í áveitur – og svo vill til að umrædd lönd búa einmitt mörg við umtalsverðan skort á vatn. Svo verður vatnið auðvitað líka notað til að kæla og hreinsa búnaðinn í CSP-orkuverunum og er grunnur að gufuaflinu sem framleitt er í þessum gljáandi og glæsilegu raforkuverum.

CSP_Spiegel_11_Med_Radiation

Vegna örrar fólksfjölgunar í ríkjum N-Afríku og þar austur af og rangsælis kringum Miðjarðarhaf, þurfa þessi lönd nauðsynlega að huga að möguleikum til meiri matvælaframleiðslu og tryggja sér nægt vatn. Einmitt þess vegna ætti þeim að þykja CSP áhugaverður kostur, enda sólgeislun óvíða sterkari en einmitt í þessum löndum.

Þetta yrði reyndar ekki aðeins mikilvægt efnahaglegt skref fyrir bæði ESB og N-Afríku, heldur til þess fallið að færa þungamiðju Evrópu mun sunnar en nú er. Verkefnið hefur verið nefnt Desertec  og hefur fram til þessa aðallega verið áhugamál nokkurra ofurlítið sérviturra evrópskra vísindamanna – ekki síst innan þýsku Flug- og geimferðarstofnunarinnar (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt.). Sbr. t.d. þetta ágrip af athugunum manna þar á bæ.

Nú í sumar gerðist það svo að nokkur fyrirtæki ákváðu að ganga til liðs við Desertec. Og það ekki smærri kompaní en Siemens, orkufyrirtækin E ON og RWE, sænsk-svissneski tæknirisinn ABB, Deutsche Bank og þýska Munich Re Group (Münchener Rück).

MunchenRe_Münchener_Rück

Tekið skal fram að Munich Re  er ekki togari gerður út frá Reykjavík, heldur einfaldlega stærsta endurtryggingafyrirtæki veraldar. Þarna í hópnum eru sem sagt á ferðinni nokkur af öflugustu orku-, tækni- og fjármálafyrirtækjum Evrópu. Það er reyndar sérstaklega athyglisvert að fjármálarisinn Munich Re veðjar þessa dagana ekki aðeins á sólarorku sem helstu framtíðarlausnina í orkugeiranum. Þessir öflugu og áhættufælnu tölfræði-ljúflingar hafa nefnilega einnig mikla trú á jarðvarmanum. Mjög athyglisvert fyrir Íslendinga. Þarna gæti kannski verið kominn samstarfsaðili að endurvöktum útrásarhugmyndum í íslenska orkugeiranum. En það er önnur saga.

CSP_Spiegel_3_Nevada

Það eru ekki einungis evrópsk fyrirtæki  sem hrífast af Desertec. Altalað er í CSP-bransanum að bæði þýsk stjórnvöld og framkvæmdastjórn ESB styðji Desertec-áætlunina af heilum hug – þó svo engin slík opinber stefna sé reyndar enn fyrir hendi. Hvað sem því líður hyggjast áðurnefnd fyrirtæki á næstu áratugum fjármagna fjölda CSP-orkuvera og rafmagnskapla milli Afríku og S-Evrópu. Horft er til þess að þetta verði fjárfesting upp á samtals 400 milljarða evra, skili 100 þúsund MW í uppsettu afli (100 GW) og a.m.k. tuttugu stórum rafmagnsköplum eftir Miðjarðarhafinu og skapi um leið tvær milljónir nýrra starfa.

Við fyrstu sýn kann sumum að þykja nokkuð dýrt að hver þúsund MW af uppsettu afli í CSP kosti 4 milljarða evra. En hafa ber í huga að innifalið í kostnaðartölunni er allur nauðsynlegur tengibúnaður og þ.m.t. einir tuttugu rafmagnskaplar milli Evrópu og Afríku. Þannig að kannski er þetta barrrasta mjög bærilegt verð.

CSP_Spiegel_12_energy-linked

Reyndar er erfitt að gera sér grein fyrir hagkvæmninni nema vita hversu stór hluti fjárhæðarinnar fer í flutningskerfið. Orkubloggaranum þykir jafnvel líklegt að hjá Desertec hafi menn vanmetið kostnaðinn – eða byggja áætlunina á hressilega bjartsýnni spá um miklar tækniframfarir og kostnaðarlækkanir í bæði CSP og rafköplum.

Hjá Siemens fullyrða menn reyndar að nýjasta háspennutæknin þeirra muni tryggja það að raforkutapið á leiðinni eftir botni Miðjarðarhafsins verði miklu minna en nú þekkist. Menn hjá Landsvirkjun ættu kannski að taka upp símtólið og bjalla í Siemens? Gleymum því ekki að á kortum Desertec er Ísland alls ekki gleymt og beinlínis gert ráð fyrir að hluti af grænni raforku meginlands Evrópu muni í framtíðinni ekki aðeins koma frá vindinum og sólinni í Afríku og Arabíu heldur líka frá grænum orkulindum Íslands. Og að þar verði ekki aðeins um að ræða raforku frá íslenskum vatnsafls- og jarðvarmavirkjunum, heldur einnig frá vindrafstöðvum. Já – kannski er tímabært að iðnaðarráðuneytið og Orkustofnun fari að huga að byggingu risastórra vindrafstöðva við strendur Íslands! Og vegna stjórnmálaaðstæðna væri bersýnilega einfaldast fyrir Munich Re og félaga að byrja á því að setja upp tengingu við Ísland.

CSP_Spiegel_9_Africa

Áætlunin gerir ráð fyrir að fyrstu CSP-orkuverin í Desertec-áætluninni rísi við strendur Miðjarðarhafsríkjanna Afríkumegin. Vegna stjórnmálaástands horfa menn til þess að byrjað verði í Marokkó og Túnis, en einnig í löndum eins og Jórdaníu og Tyrklandi. Síðan muni verkefnið færa sig til annarra ríkja eins og t.d. Alsír og jafnframt innar í Sahara-eyðimörkina, þar sem sólgeislunin er hvað mest og nánast alltaf heiðskýrt. Þar er eðlilega lítil landnotkun nú um stundir og því endalausar víðáttur til að reisa sólarspeglaverin. Menn hafa reyndar reiknað það út, að einungis þurfi að nota 0,3% af Sahara til að fullnægja allri raforkuþörf meginlands Evrópu. Tölfræði gerir hlutina stundum svo skemmtilega einfalda.

CSP_abengoa-trough

Já – það virðist hreinlega sem spá Orkubloggsins um bjarta framtíð CSP við Miðjarðarhafið sé að rætast. Síðast í gær, 30. október 2009, var gengið frá stofnun sérstaks hlutafélags sem nefnist D II  og hyggst koma hugmyndum Desertec í framkvæmd. Þarna var á ferðinni sami fyrirtækjahópurinn og sagt var frá hér að ofan, en sá góði hópur hefur þó eflst umtalsvert frá því í sumar. Auk áðurnefndra Siemens, E ON, RWE, ABB, Deutsche Bank og Münchener Rück, hafa eftirfarandi ljúflingar nú bæst í hópinn: Sólararmur spænsku iðnaðarsamsteypunnar Abengoa, þýski bankinn HSH Nordbank, þýska sólarspeglafyrirtækið MAN Solar Millennium, alsírska matvælafyrirtækið Cevital, þýski hátæknispeglaframleiðandinn Schott og síðast en ekki síst þýski verkfræðirisinn M+W Zander.

Það er sem sagt talsvert mikið að gerast þessa dagana í kringum Desertec. Eiginlega barrrasta hægt að segja, að björtustu vonir Orkubloggarans og annarra talsmanna CSP séu að ganga eftir. Ef einhver lesandi Orkubloggsins vill rifja upp hvernig þessi tækni virkar í hnotskurn, má t.d. vísa á þessa færslu  bloggsins frá því sumarið 2008.

sahara-desert_sun

Enn er auðvitað of snemmt að fullyrða hvort þessum hugmyndum Desertec verður raunverulega komið í framkvæmd. En viljinn fer a.m.k. vaxandi; bæði hjá alvöru fyrirtækjum og hjá stjórnvöldum. Með aukinni fjöldaframleiðslu á parabóluspeglum hefur kostnaðurinn á þessari rafmagnsframleiðslu farið lækkandi og nú binda menn vonir við að brátt verði búið að þróa nýjan vökva fyrir móttökurörin, sem verði miklu hagkvæmari en olían sem notuð er í rörin í dag. Þar með verði þetta einfaldlega ekki aðeins umhverfisvæn heldur einnig afar hagkvæm raforkuframleiðsla. CSP gæti átt bjarta framtíð í auðnum Norður-Afríku og Arabíu. En það er ennþá langt í land.