Pocz ta „Ma ga zy nu In sta la to ra”

miesięcznik informacyjno-techniczny
9 (181), wrzesień 2013
Poczta „Magazynu Instalatora”
Prąd z pustyni
W sierpniowym numerze „MagazynuInstalatora” znalazł się
artykuł pt. „Czysta energia” autorstwa dr. inż. Zbigniewa T.
Grzegorzewskiego. Artykuł jest poświęcony głównie najmłodszej, ale i największej na świecie, elektrowni słonecznej
Shamash (a nie Shamas) uruchomionej w marcu br. w emiracie Abu Dhabi.
Jej lokalizacja w strefie zwrotnikowej (szer. geogr. 24°N), a nie równikowej (jak chciałby autor), faktycznie gwarantuje odpowiednio silne
nasłonecznienie i znaczną ilość jego
godzin. Szkoda, że we wspomnianym
artykule tak skrótowo ją potraktowano, bo jako udane, nowoczesne rozwiązanie techniczne zasługuje na poważniejszy opis. Warto zatem nieco
uzupełnić charakterystykę tej elektrowni, szczególnie, że z treści artykułu nie sposób domyślić się, jak
przebiega dalsza konwersja energii
promieniowania słonecznego na
energię elektryczną, ale jest ona inna w porównaniu do dalej opisanej
elektrowni w Rudzie Śląskiej.
W literaturze technicznej elektrownia ta nazywana jest Shams 1, bo
przewidziano także budowę jeszcze
dwóch dalszych: Shams 2 i Shams 3
(od arabskiego Shams - Słońce). Jako rozwiązanie techniczne koncentrujące promieniowanie słoneczne
zastosowano ok. 260 tys. parabolicznych zwierciadeł, głównie firmy Flaberg. W sumie zwierciadła mają zapewnić moc maksymalnie 100 MW.
Pokrywają one powierzchnię ok. 2,5
km2. Dalsza część elektrowni ma już
konwencjonalne rozwiązanie spotykane w elektrowniach cieplnych. Zatem część słoneczną elektrowni uzupełnia energetycznie część cieplna
oparta na spalaniu gazu ziemnego.
Siłownia parowa realizuje zatem znany obieg Clausiusa-Rankine’a, przy
czym jego górne źródło ciepła zasilane jest przez skoncentrowaną wiązkę promieniowania słonecznego oraz
www.instalator.pl
gorące spaliny. Dlatego też wyposażenie technologiczne elektrowni parowej zaprojektowała i dostarczyła
znana, również w Polsce, firma Foster
Wheeler. Oparte jest ono na turbozespole parowym o mocy elektrycznej
125 MW firmy MAN Turbo. Do chłodzenia skraplacza energetycznego
zastosowano powietrze, przeto nie
oczekuje się odpowiednio wysokiej
sprawności energetycznej. Spodziewana roczna produkcja energii elektrycznej ma osiągnąć poziom 210
GWh. Koszt inwestycji wyniósł 600
mln USD, czyli koszt jednostkowy
zainstalowanej mocy wynosi ok. 4,8
mln USD/MW.
W nawiązaniu do artykułu warto
jeszcze wspomnieć, że znany z badań
różnych technologii słonecznych Instytut Fraunhofera znajduje się w
miejscowości Freiburg, land Badenia Wirtembergia. Zapis autora dotyczący
instalacji słonecznej w Bawarii: „ustalając mniej więcej koszt wytworzenia
1 kW na 0,6 EUR” jest błędny, bowiem nie wytwarza się mocy, lecz się
nią co najwyżej dysponuje lub instaluje. Choć autor podaje koszt tej instalacji jako 40 mln EUR, to jednak
nie podaje jej mocy elektrycznej. Ale
chyba i tak jest niższy od uprzednio
określonej dla elektrowni Shams 1.
Sądząc po wskazanej cenie, być może
autor miał jednak na myśli koszt wytworzenia energii elektrycznej, którą
zwyczajowo wyrażamy w kWh lub w
jednostkach układu SI.
Zwraca uwagę zdecydowanie błędny fragment artykułu i jego późniejsze omówienie: „dla porównania w
Polsce określa się koszt 1 kWh na
0,18 EUR, przyjmując jednak sprawność systemu przesyłowego na poziomie 0,33%”. Autor myli tu zachodzącą w krajowych elektrowniach cieplnych konwersję energii chemicznej
paliwa (głównie węgla kamiennego i
brunatnego) na energię elektryczną
opisaną sprawnością ok. 33%, z wydumaną przez siebie „sprawnością
systemu przesyłowego na poziomie
0,33%”. Sprawność krajowego systemu przesyłowego energii elektrycznej opisana może być stratami rzędu
10%. A zatem faktycznie - dla wytworzenia 1 kWh energii elektrycznej niezbędny jest nakład energii
pierwotnej ok. 3 kWh, przy czym należy pamiętać, że ten nakład jest
wnoszony w postaci energii chemicznej konwencjonalnego paliwa - węgla, a uzyskuje się uniwersalny, wysokojakościowy nośnik energii - prąd
elektryczny. Uniwersalny, bo można
dokonać jego konwersji na inne użyteczne postacie energii - mechaniczną, cieplną, świetlną, chemiczną itp.
Przeprowadzona w artykule dyskusja o przejściu z ceny energii elektrycznej do kosztu energii pierwotnej nie ma sensu ekonomicznego, a
jednak stanowi podstawę całkiem
zbytecznej analizy autorskiej.
Autor w końcowej części artykułu
konsekwentnie już myli pojęcie mocy elektrycznej z pojęciem energii
elektrycznej. Przykładowo, charakteryzując instalację słoneczną w Rudzie Śląskiej, podaje „300 MW/rok
prądu stałego”. Już nawet proste porównanie z elektrownią w Shamash,
wszak o mocy słonecznej 100 MW,
wykazuje błąd autora. Osobiście jestem przekonany, że instalacja słoneczna w Rudzie Śląskiej dostarcza
jednak prąd przemienny, bowiem tylko taki nadaje się do wykorzystania
przez typowych odbiorców.
dr inż. Piotr Kubski
45