Dvojčinná solárna veža sľubuje čistú energiu počas celého dňa i noci
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 12. 12. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Výskumníci v Jordánsku a Katare prišli s pozoruhodným návrhom „dvojitého technologického solárneho systému“ (Twin Technology Solar System - TTSS), ktorý dokáže vyrábať čistú energiu 24 hodín denne. Táto dvojčinná konštrukcia sľubuje viac ako dvojnásobok energie v porovnaní so štandardnou solárnou vežou so stúpajúcou teplotou.
Ako naznačuje názov, TTSS spája dve technológie typu veže do jedinej konštrukcie. A to solárnu vzostupnú vežu a chladiacu zostupnú vežu. Tie sú integrované do jednej veže, pričom veža s odťahom vzduchu vychádza cez stred celej konštrukcie.
Solárny vzostupný systém funguje tak, že ohrieva vzduch na úrovni zeme a potom využíva skutočnosť, že horúci vzduch stúpa, na to, aby ho vyniesol na vysokú vežu s turbínami. Vzduch sa ohrieva pod veľkou strechou pokrývajúcou rozsiahlu zbernú plochu, ktorá je vyrobená z materiálu skleníkového typu navrhnutého tak, aby zachytával čo najviac tepla.
Tieto zariadenia boli postavené v experimentálnom meradle, ale zatiaľ nie v komerčnom meradle, pretože ide zvyčajne o veľmi veľké a vysoké konštrukcie, ktoré zabezpečujú dobrý teplotný rozdiel. Kapitálové náklady sú preto vysoké a považujú sa za rizikové.
Na druhej strane, chladiaca veža s klesajúcim prietokom núti vzduch klesať smerom nadol, aby roztočil ďalšiu turbínu. V tejto konštrukcii sa to dosahuje rozprašovaním jemnej vodnej hmly do okolitého vzduchu v hornej časti veže, čím sa vzduch ochladzuje a je ťažší a posiela sa smerom nadol.
Konštrukcia TTSS umiestňuje vzostupnú vežu do stredu a obklopuje ju 10-timi zostupnými vežami, ktoré sa prevádzkujú po vonkajšej strane, takže systém môže pracovať v režime vzostupného aj zostupného prúdenia súčasne.
Výskumný tím z jordánskej Technickej univerzity Ala Husseina a Katarskej univerzity vymodeloval vežu TTSS vysokú približne 200 metrov a s priemerom 13,6 m, pod ktorou sa nachádza kolektor s priemerom 250 m. Priemer vnútornej chladiacej veže bol 10 m, pričom po celom obvode zostala medzera 1,8 m. Táto medzera bola rozdelená na 10 samostatných spádových veží, pričom v hornej časti boli vodné hmlové systémy a v dolnej časti turbíny. Vybraná lokalita sa nachádzala v blízkosti mesta Rijád. Horúce a suché púštne oblasti sú pre tieto konštrukcie ideálne.
Pri simulačných testoch s využitím miestnych údajov o počasí tím odhadol, že takýto systém by ročne vyprodukoval celkovo približne 753 megawatthodín energie, pričom vonkajšie spádové veže by pracovali nepretržite a dodali by približne 400 megawatthodín a vzostupná veža by pracovala efektívnejšie pod horúcim slnkom a prispela by približne 350 MWh.
Tieto údaje boli podľa výskumného tímu 2,14-krát vyššie ako pri podobných projektoch, ktoré využívajú len vzostupný systém. Mohli by tiež do určitej miery riešiť kompenzáciu medzi ponukou a dopytom po energii, ktorá sa môže vyskytnúť pri väčšine solárnych projektov.
Tím sa v tejto chvíli nepokúsil stanoviť vyrovnané náklady na elektrickú energiu ani porovnať náklady napríklad so solárnym fotovoltaickým panelom a akumulátorom energie. A tiež poznamenal, že v oblastiach, kde by bol systém TTSS najefektívnejší (horúce, suché púštne mestá), pravdepodobne nebude ľahké zohnať dostatok vody na prevádzku zostupného systému. Napriek tomu ide o zaujímavý nápad a ukážku toho, že existuje veľa spôsobov, ako poháňať turbíny na výrobu elektriny.
