Andalusian vihreiden vehnäpeltojen, tammilehtojen ja muinaisten oliivipuiden keskellä jättiläinen aurinkoenergiatila vilkkuu kuin hopeameri. Jopa pilvisen taivaan alla peiliryhmät ja massiiviset tornit, jotka leviävät yli kolmen neliö mailin, ovat pysäyttävä näky.
Asiaan liittyvä sisältö
- Jotain uutta auringon alla
Kaksikymmentä mailia länteen Sevillasta, Abengoa-yhtiön rakentama Solúcar-aurinkoenergiatila on osa Espanjan pyrkimystä tuottaa enemmän energiaa uusiutuvista lähteistä. Kansakunta tuottaa tällä hetkellä jopa 3, 65 gigawattia voimaa auringosta, toiseksi suurin maailmassa Saksan jälkeen. Nämä gigavatit muodostavat noin 3 prosenttia maan vallasta, mikä on korkein prosenttiosuus maailmassa. (Yhdysvallat tuottaa vähemmän kuin yhden prosentin energiastaan auringosta.) Espanjan aurinkoenergian odotetaan nousevan seuraavien kolmen vuoden aikana seitsemään gigawattia, joka riittää kattamaan noin kymmenen miljoonan ihmisen - Madridin ja Barcelonan väestön - sähköä päivän aikana.
Solúcar-maatila on edelläkävijäteknologia, jota toistetaan Yhdysvalloissa, mukaan lukien keskittynyt aurinkoenergia tai CSP. Vaikka perinteiset aurinkopaneelit käyttävät aurinkosähkökennoja muuntaaksesi auringonsäteet suoraan sähköksi, CSP käyttää valtavia peilipankkeja aurinkosäteilyn kohdistamiseen; voimakas lämpö vetää höyryturbiineja tuottaen sähköä samanlaisessa prosessissa kuin kivihiilellä tai öljyllä toimivissa laitoksissa, mutta ilman kasvihuonekaasupäästöjä.
Solúcar-alueella kaksi betonitornia - yksi noin 50 kerrosta, toinen 35 - kerää valoa, joka heijastuu 1 879 valtavan lasipeilin avulla, jokainen on 33 jalkaa korkea ja 40 jalkaa leveä. Peilit, joita kutsutaan heliostaateiksi, peittävät noin 345 hehtaaria. Ne ovat etelään ja käännetään seuraamaan aurinkoa, kun se ylittää taivaan.
Pienempi CSP-torni aloitti energiantuotannon vuonna 2007, suurempi toukokuussa 2009. Yhdessä ne tuottavat 31 megawattia. Vuoteen 2013 mennessä, kun Solúcar on valmis lisäämään uutta tornitehdasta ja muita laitteistoja, Abengoa odottaa CSP-laitoksen tuottavan 300 megawattia, tarpeeksi energiaa 220 000 kotitalouden tai koko Sevillan suurkaupungin virrankulutukseen.
"Nämä kaupalliset tornilaitokset ovat ainutlaatuisia maailmassa", Solúcarin operatiivinen johtaja Valerio Fernández kertoi toimistossaan peilikuvallisille kenttille. (Hän ei ollut laskenut pientä, viiden megawatin voimatornia, jota amerikkalainen eSolar-yritys käytti Kaliforniassa Lancasterissa, tai esittelytornia, jota Espanjan hallitus ylläpitää Almeríassa.) "Tänään he ovat kuitenkin lomalla", hän lisätty, kohautuksella.
Kun sataa tai on pilvistä - kuten viileää harmaata maaliskuun päivää, jolloin vierailin - aurinkoenergian asennus sammuu. Mutta valokuvat CSP-sivustosta ovat parhaimmillaan maailmaa: torneja, jotka hehkuvat valoakselilla, vaikutuksen aiheuttaa heijastunut auringonvalo, joka kulkee vesihöyryn läpi ja ilmassa oleva pöly. Vaikka saatat ajatella, että Espanjan eteläosa on ihanteellinen aurinkoenergialaitos, Fernández sanoi, että yritys odottaa huonon sään vähentävän tai pysäyttävän energiantuotantoa noin 80 päivää vuodessa, yleensä marraskuusta maaliskuuhun.
"Jos pyrimme tehostamaan aurinkovoimaa, siellä on parempia paikkoja kuin Sevillassa", Fernández kertoi minulle. Hän osoitti maailmanseinäkarttaa, jossa oli varjostettuja nauhoja, jotka edustavat aurinkoenergian potentiaalia: Andalusia oli ruskeata, Kalifornian Mojaven autiomaassa ja Nevadassa ruskea ja Sahara vielä tummempi.
"Mojavessa on noin 30 prosenttia suurempi aurinkosäteily kuin meillä täällä on, joten samojen laitosten asentaminen vähentää sähkön kustannuksia 30 prosentilla", hän sanoi. Tehokkuus on vielä korkeampi paahtavassa Saharassa, jossa Abengoa ja Desertec, eurooppalainen konsortio, pyrkivät rakentamaan aurinkoenergialaitoksia, jotka toimittavat energiaa Eurooppaan Välimeren alla olevien kaapeleiden kautta.
Fernández räpytti kolme tuumaa leveän teräsputken kirjahyllyltä ja antoi sen minulle. Se oli putkesta, jossa vesi muutettiin höyryksi CSP-tornin huipulla, ja se oli maalattu mustalle. "Mitä mustampia he ovat, " hän selitti, "sitä paremmin ne absorboivat säteilyä."
Heliostaatit keskittävät aurinkosäteilyn niin tehokkaasti, että lämpötilat vastaanottoputkien pinnalla voivat potentiaalisesti nousta 3 600 Fahrenheit-asteeseen, noin kolmannekseen auringon pinnan lämpötilasta. "Valitettavasti teräs sulaa ja vastaanotin hajoaa", Fernández sanoi kuivana. Keraamiset materiaalit kestäisivät ehkä tällaista lämpöä, hän jatkoi, mutta niitä ei ole vielä kehitetty ja testattu. Joten kirkkaina päivinä kasvinoperaattorit säätävät helikostaatteja torneihin suuntautuvan auringonvalon rajoittamiseksi ja lämpötilan pitämiseksi noin 570 asteessa - runsaasti kuumaa, jotta vesi höyrystyy, joka kiehuu 212 asteessa.
Kun Fernández ajoi minut Solúcarin kampuksen ympärille, pysähdyimme Solnova 1: n rakennustyömaalla, joka on ensimmäinen viidestä täällä suunnitellusta CSP-tilasta, joka käyttää niin sanottua parabolista pohjateknologiaa. Solnova 1 ottaa käyttöön matalien kourujen muotoiset peilit, joista jokainen on useita satoja jaardia ja noin kaksi metriä korkea, yhdensuuntaisissa riveissä, kuten rivit valtavia kiiltäviä nauhoja. Jokaisen peilin polttopisteessä on läpinäkyvä putki, joka on täytetty synteettisellä öljyllä. Peilit ohjaavat auringonvaloa putkiin, ja lämmitettyä öljyä käytetään keittämään vettä turbiinia käyttävään höyryyn.
Poistuessani Solnova 1: stä, huomasin suuren määrän aurinkosähköpaneeleita. Vaikka paneelit toimittavat noin kolme megawattia sähköä - tarpeeksi 2 200 kotitalouden virrankäyttöön -, Solúcar ei ole korostanut aurinkosähköä. "Aurinkosähkö ei johda tekniikkaan, joka voi varastoida energiaa paitsi paristoissa", Fernández sanoi. Se on liian kallista.
Tehokkaampi varastointijärjestelmä on esillä Solúcarin TES (Thermal Energy Storage) -laitoksessa, joka käyttää tiivistettyä aurinkovoimaa kuumentamaan valtavia sulasäiliöitä, pääasiassa natrium- ja kaliumnitraatteja, noin 570 asteeseen. Suolat pitävät lämpöä jopa kuusi tuntia, mikä tarkoittaa, että se voi vapautua auringon laskiessa. Tämä varastointimenetelmä voisi ratkaista ainakin osittain aurinkoenergian kovimman haasteen: energian tarjoaminen yöllä.
Espanjan kukoistava aurinkokapasiteetti on riippuvainen moitteettomasta valtion tuesta. (Esimerkiksi CSP-laitosten rakentaminen ja käyttö maksavat noin kaksi kertaa niin paljon kuin perinteisten hiilivoimaloiden.) Espanjan hallituksen tuki aurinkoenergian tarjoajille - maailman anteliaimpia - on yli 1, 5 miljardia euroa tai lähes 1, 9 miljardia dollaria vuodessa.
Yhdysvalloissa liittovaltion ja osavaltioiden hallitukset tarjoavat pienempiä taloudellisia kannustimia yksityishenkilöille, aurinkoenergiayrityksille ja apulaitteille. Paraboliset kaukalolaitokset Kaliforniassa ja Nevadassa tuottavat jo yli 370 megawattia, ja Abengoa suunnittelee 282 megawatin voimalaitosta, joka käyttää samanlaista tekniikkaa Phoenixin lähellä, kertoi Reese Tisdale, Emerging Energy -tutkimuksen aurinkotutkimusjohtaja Cambridgessa, Massachusettsissa. Uusia parabolisia, aurinkosähkö- ja CSP-laitoksia ehdotetaan Kaliforniassa, Nevadassa, New Mexico, Colorado, Pohjois-Carolina ja Florida.
Yksi massiivinen aurinkotila, joka käyttää torneja ja helikostaatteja ja lupaa tuottaa 392 megawattia tehoa, on suunniteltu rakennettavaksi Etelä-Kalifornian Mojaven autiomaahan, jos se läpäisee osavaltioiden ja liittovaltion ympäristökatsaukset.
"Jos haluat olla optimistinen, " Tisdale sanoi, "vuoteen 2025 mennessä aurinkovoimalaitosten toimittama energia voi olla jopa kahdeksan gigawattia." Se riittää kuuden miljoonan Yhdysvaltain kaupungin (amerikkalaiset) virrantuottamiseen. käytä enemmän sähköä kuin espanjalaiset) ja säästä 37 260 tynnyriä öljyä tai 11 000 tonnia hiiltä päivässä.
Richard Covington kirjoittaa kotoaan Pariisin lähellä.
Aurinko torneiden päällä tiivistetty auringonvalo, joka on hajaantunut höyryn ja pölyn läpi, kiehuu vettä höyryturbiinien käyttämiseksi. (Denis Doyle / Getty Images) 
Solúcar-laitoksen hehtaarien heliostaattien tai peilien keskittyminen auringonsäteisiin luo 570 asteen lämpötilaa tuottaen energiaa mutta ei haitallisia päästöjä. (Michael Melford / Kansallinen maantieteellinen yhdistys / Corbis) 
Erillinen voimalaitos käyttää kourun muotoisia peilejä keräämään auringonsäteet ja kuumentamaan synteettistä öljyä höyryn luomiseksi. (Markel Redondo / Bloomberg / Getty Images) 
Espanjassa Sevillassa sijaitseva aurinkotornitornitehdas on maailman ensimmäinen kaupallinen aurinkotornitorni. Se voi toimittaa sähköä jopa 6000 koteihin. (Denis Doyle / Getty Images) 
Solúcar-alueella valoa heijastavat 1 879 valtavat lasipeilit, joista jokainen on 33 jalkaa korkea ja 40 jalkaa leveä. (Chris Sattlberger / Corbis) 
Espanja tuottaa tällä hetkellä auringosta jopa 3, 65 gigawattia virtaa, joka on maailman toiseksi suurin Saksan jälkeen. (Michael Melford / Kansallinen maantieteellinen yhdistys / Corbis)
