Zonne-energie XXL

De evolutie van technologie in combinatie met overheidsreguleringen en -stimulansen heeft een nieuwe golf van interesse in grootschalige zonne-energieproductie teweeggebracht. Spanje en de Verenigde Staten zijn de twee landen die vooroplopen in de ontwikkeling van geconcentreerde zonne-energie (CSP) en bouwen enorme zonnecentrales.

In de VS zijn CSP-installaties al sinds de jaren 80 operationeel, maar nieuwe overheidsreguleringen hebben in 2006 een nieuwe investeringsgolf veroorzaakt, en er zijn tientallen projecten in uitvoering. Ondertussen heeft de Spaanse overheid enorme investeringen in zonne-energie gestimuleerd via feed-in tarieven, waardoor CSP-installaties een winstgevende onderneming zijn.

Voordelen van geconcentreerde zonne-energie (CSP)

Vergeleken met fotovoltaïsche (PV) technologie, die elektriciteit direct uit zonnestraling opwekt, gebruikt CSP-technologie grote zonvolgende spiegels om zonnestraling te concentreren, die vervolgens wordt opgenomen door een warmteoverdrachtsmedium dat de thermische energie doorgeeft om stoom te produceren. Stoomturbines drijven een elektrische generator aan, waarmee elektriciteit wordt opgewekt. Op basis van deze principes zijn er verschillende soorten CSP-technologieën, bijvoorbeeld paraboolspiegels en zonnetorensystemen (zie feitenkader).

"CSP-technologie is goedkoper dan PV wanneer het wordt geïnstalleerd in gebieden met veel zon en heldere luchten gedurende het grootste deel van het jaar, omdat je de zonnestraling kunt concentreren," zegt Cédric Philibert, senior analist bij de Renewable Energy Unit van het International Energy Agency (IEA). Terwijl PV-zonne-energie ongeveer 25 eurocent per kilowattuur kost, kost zonne-energie van CSP volgens hem 13 tot 20 eurocent per kilowattuur, afhankelijk van de locatie.

Dankzij de thermische fase kunnen CSP-installaties een gegarandeerde capaciteit hebben. "Warmte opslaan is veel goedkoper dan elektriciteit opslaan," legt Philibert uit. "Het is beter om de warmte op te slaan voordat je deze in elektriciteit omzet."

Geschikte gebieden voor CSP

CSP-installaties kunnen ook worden uitgerust met back-ups op fossiele brandstoffen tegen geringe extra kosten, om ervoor te zorgen dat de installaties zelfs tijdens lange bewolkte periodes kunnen blijven draaien.

CSP-installaties worden meestal gebouwd in gebieden waar de piekvraag in de zomer plaatsvindt en de elektriciteit vooral nodig is voor airconditioning, niet voor verwarming. In die gebieden valt de beschikbare zonnestraling samen met de piekvraag.

Een van die gebieden is Sanlúcar la Mayor, ongeveer 32 kilometer ten westen van Sevilla in Zuid-Spanje. Daar bouwt het bedrijf Abengoa Solar het Solúcar Platform. Bij voltooiing in 2013 zal het platform een oppervlakte van 800 hectare beslaan. Het zal 10 zonnecentrales hebben met een totale capaciteit van 300 megawatt, wat genoeg energie levert voor 153.000 huishoudens en jaarlijks 185.000 ton CO₂-uitstoot voorkomt. Meer dan 99 procent van de capaciteit zal worden opgewekt met CSP-technologieën.

Uitgerust door Alfa Laval

Alfa Laval heeft tot nu toe platenwarmtewisselaars geleverd aan drie van de Solnova-installaties. Elke Solnova-installatie gebruikt twee T20-units en één M6-unit. De Alfa Laval T20’s worden gebruikt om de componenten van de turbine af te koelen, terwijl het Alfa Laval M6-model de blow-downkoeler is van de warmte-terugwinningsstoomgenerator. "We beschouwden de Alfa Laval warmtewisselaars als de beste algehele optie, gezien de technische en economische verhouding," zegt Ana Cabañas Burgos van Abengoa Solar. "We hebben ze in het verleden gebruikt in andere soorten installaties met bevredigende resultaten."

Philibert van IEA zegt dat veel gebieden in de wereld geschikt zijn voor CSP-technologie. Naast Zuid-Spanje en de zuidwestelijke staten van de VS zouden CSP-installaties effectief zijn in Mexico, Australië, landen in Noord- en Zuid-Afrika en in alle landen gelegen in een gordel van het Midden-Oosten tot Centraal-Azië en China.