Endurnýjanleg orka – Sól, vatn, salt

Hér í gærkvöldi benti Orkubloggið á að ólíklegt væri að Sádarnir gætu aukið olíuframleiðsluna svo einhverju nemi. Sbr. færslan „Sápukúlur í eyðimörkinni“. Svo virðist sem markaðurinn í dag sé sammála þessu. A.m.k. hækkaði olíufatið þrátt fyrir „góðu“ fréttirnar.

OilWindCartoon

Langstærsti olíuneytandinn og olíuinnflytjandinn eru Bandaríkin. Hvernig komast þau út úr þessari orku-spennitreyju? Í mínum huga er svarið ekki ýkja flókið. Til skemmri tíma mun notkun á gasi aukast. Olíuvinnsla úr kolum verður meiriháttar iðnaður. Bandaríkin eiga gríðarlega mikið af kolum. Og svo verða byggð ný kjarnorkuver.

Vegna gróðurhúsaumræðunnar og umhverfismála mun þessi þróun ekki eiga sér stað þegjandi og hljóðalaust.

Stóraukin áhersla verður lögð á uppbyggingu í endurnýjanlegri orku. Skattkerfinu verður umbylt til að hvetja til slíkra fjárfestinga. Þá mun markaðsverðmæti fyrirtækja í þessum geira hækka hratt. Núna gæti verið rétti tíminn til að kaupa hluti í slíkum fyrirtækjum. Nema John McCain vinni kosningarnar. Þá er hætt við að litlar breytingar verði í bráð til hagsbóta fyrir fyrirtæki i renewables.

US_CSP_Potentials

Boone Pickens veðjar á vindorku. Um leið er hann að veðja á að vatnsréttindin á þeim svæðum, þar sem vindtúrbínurnar standa, muni færa honum mikil verðmæti. En það er önnur saga.

Ef vatnsréttindin væru ekki líka í spilunum hjá Pickens, er ég nokkuð viss um að hann hefði frekar veðjað á sólarorku fremur en vind. Þar kemur m.a. CSP-tæknin til skjalanna. Stór svæði innan SV-hluta Bandaríkjanna er meira eða minna sem sérhönnuð fyrir CSP orkuver. Hér koma nokkrir fróðleiksmolar um CSP:

CSP-orkuver er einfaldlega þannig, að með speglum eru sólargeislar notaðir til að framleiða hita. Og hitinn framleiðir gufuþrýsting, sem framleiðir rafmagn. Þetta er ekki ný tækni; hún var í reynd komin fram fyrir um 25 árum síðan. En var þá mjög dýr og því óhagkvæm. Fáein lítil tilraunver voru byggð og hafa þau verið starfrækt síðan með góðum árangri. Á allra síðustu misserum og árum hefur CSP fengið nýtt líf og er líklega áhugaverðasti möguleikinn í rafmagnsframleiðslu framtíðarinnar.

CSP_mirror_parabolic

Tæknin er einkum tvenns konar. Annars vegar eru notaðir bognir eða öllu heldur íhvolfir speglar. Speglarnir beina sólargeislunum að röri, sem er tengt hverjum speglanna. Þannig hita sólargeislarnir vökva sem rennur um rörin. Þessi rörakerfi eru nokkuð flókin framleiðsla og þurfa að þola mikinn hita. Í dag eru einungis tvö fyrirtæki í heiminum, sem framleiða þessi rörakerfi. Þau eiga mikla framtíðarmöguleika.

Vökvinn í rörunum (venjulega olía) er notaður til að hita vatn og myndar þannig gufuþrýsting. Sem knýr túrbínu og framleiðir rafmagn. Einungis eitt einkarekið CSP-orkuver hefur tekið til starfa og það byggir einmitt á þessari parabólu-tækni. Verið er í Nevada-eyðimörkinni í Bandaríkjunum, en er í eigu spænska fyrirtækisins Acciona. Það framleiðir um 64 MW.

CSP_solartower_seville

Hin algengasta CSP-tæknin er s.k. turn. Þá er sólargeislunum speglað frá flötum, hreyfanlegum speglum í einn punkt efst í turninum. Þar myndast gríðarlega mikill hiti (þ.a. móttakarinn er úr öðru efni en kertavaxi!). Hitinn hitar upp vökva og myndar gufuafl, sem knýr túrbínu og framleiðir rafmagn. Í dag er hitinn sem þarna myndast u.þ.b. 400 gráður celsius. En horfur eru á að hitinn geti orðið 700-900 gráður áður en langt um líður. Sem einfaldlega þýðir betri nýtingu á sólarorkunni pr. hvern fermetra af speglum.

Það sem meira er. Vindorkuver og PV-sólarorkuver geta ekki með hagkvæmum hætti geymt raforkuna, sem þau framleiða. CSP byggir aftur á móti á hita. Unnt er að geyma sólarorkuna í nokkurn tíma með því að hita upp saltlausn. Heitt saltið er svo síðar notað til að hita vatn og framleiða rafmagn, þegar orkueftirspurnin er meiri eða sólskinið minna. Þetta gefur CSP-tækninni verulega möguleika, sem t.d. vatnsorkuver og vindorkuver hafa ekki.

Nefna má nokkrar líklegar tækniframfarir á allra næstu árum í CSP-tækninni. Að í stað olíu verði unnt að hita vatnið beint. Að parabólutæknin víki að einhverju leyti fyrir nýjum flötum speglum, sem eru miklu ódýrari í framleiðslu. Að móttakarar í turntækninni þoli mun hærri hita en nú er. Að tæknin við að geyma hitaorkuna til rafmagnsframleiðslu síðar, taki framförum. Svo fátt eitt sé nefnt. Athuga ber að fleiri útgáfur eru til af CSP-tækninni. T.d. Sterling-diskurinn, sem kann að verða hagkvæmur til að framleiða rafmagn í mun smærri stíl. Kannski meira um hann síðar hér á Orkublogginu.

CSP_Potentials_2050

Undafarin ár hefur orðið ævintýralegur uppgangur í nokkrum geirum endurnýjanlegrar orku. Þar er vöxturinn hvað hraðastur í vindorkunni, eins og t.d. hinn danski vindtúrbínu-framleiðandi Vestas hefur fengið að njóta.

En þeir sem hafa hvað mesta þekkingu á CSP sannfærast flestir um að þar verður langmesti vöxturinn, ef horft er ca. 20-40 ár fram í tímann. Það eru nefnilega stór og ónýtt landsvæði víða um heim, þar sem sólargeislun er mjög sterk og tiltölulega stutt til stórra borga og fjölmennra svæða. Þess vegna eru nú mörg fyrirtæki farin að spá í þessa tækni. En einungis fá sem þegar eru byrjuð að hanna og byggja þessi mannvirki. Og þau hafa gott forskot.

Fæst þessara fyrirtækja eru á hlutabréfamarkaði og eru í eigu efnaðra evrópskra fjölskyldna. Merkileg þessi sterka hefð víða í Evrópu fyrir mjög öflugum en low profile fjölskyldufyrirtækjum.