Cea mai mare centrală solară cu heliostate din China a fost construită şi va fi conectată la reţea, producând electricitate şi noaptea

Cea mai mare centrală solară termică din China, situată în deşertul Gobi, a ajuns la etapa finală a construcţiei sale, iar de aici încolo urmează calibrări şi teste finale, după care va avea loc şi conectarea la reţea. China a construit şi inaugurat multe parcuri fotovoltaice în ultimii ani, fie în mulţi la altitudine înaltă, deasupra norilor, fie în deşertul Gobi, unde are soare din abundenţă, dar noua centrală despre care vorbim azi, Aksai Huidong, nu e doar un parc cu panouri fotovoltaice, ci o centrală cu heliostate, care captează şi reflectă concentrat lumina soarelui spre un turn central, pentru generarea de electricitate.

Asemenea centrale solare mari au făcut pionierat în Spania acum mai bine de 10 ani, după care Maroc a construit cele mai mari din lume cu ajutorul aceleiaşi companii, în deşertul Sahara, devenind astfel dintr-o ţară importatoare de electricitate într-un exportator net în ultimii ani. În decembrie 2023, aceeaşi companie spaniolă care a construit în centralele solare Noor Energy în Maroc a inaugurat şi noua cea mai mare centrală din lume în Dubai, care e deja mult mai avansată în capacitatea turnului său central şi în cantitatea de sare topită pe care acesta o poate stoca, astfel încât poate produce electricitate 24 ore din 24, inclusiv noaptea, datorită sării topite care rămâne fierbinte pe parcursul nopţii şi împinge turbinele cu abur din circuitul turnului central.

Foto: Noua cea mai mare centrală solară din lume, din Dubai

În Dubai, acea centrală solară are 70.000 de heliostate, iar turnul central are 263,12 metri înălţime. La un asemenea număr de oglinzi care-şi concentrează lumina spre turnul median, centrala din Dubai produce 100 MW putere din acel turn, care funcţionează 24 ore, iar pe lângă asta, există şi circuite de apă încălzite direct de centrele oglinzilor, care se împart în 3 circuite a câte 200 MW, deci încă 600 MW putere, cu stocare adiţională de căldură, care pot asigura funcţionalitatea timp de 24 ore. Pe lângă asta, centrala din Dubai mai are 250 MW putere de panouri fotovoltaice, care dau putere deja doar pe timp de zi. Ceea ce e impresionant la centrala din China este că parametrii săi de putere pe baza turnului termic sunt foarte apropiaţi de cea din Dubai, dar sunt obţinuţi cu un număr mult mai mic de heliostate, doar 11.960 la număr, faţă de 70.000 în Dubai. Însă există şi o diferenţă mare în puterea totală şi eficienţa acestui sistem, care o plasează pe o treaptă tehnologică inferioară faţă de cea din Dubai.

Foto: Noua centrală solară din China

Fiecare heliostat al centralei din China are formă pentagonală concavă, forma fiind o invenţie a inginerilor din China, după cum menţionează autorii proiectului. Suprafaţa unui singur heliostat e de 48 metri pătraţi, şi fiecare turn cântăreşte 1,2 tone. Aparent, această formă permite o concentrare mai eficientă a energiei solare spre turnul central, care are 180,8 metri înălţime şi 24,6 metri diametru, aceste turn conţinând sare topită şi, prin căldura captată, propulsând un circuit cu turbine cu abur, care generează 110 MW putere. Deci, aparent centrala din China e cu 10 MW mai puternică pe partea acestui turn central, turnul fiind cu aproape 80 metri mai mic totodată, iar numărul oglinzilor care-i concentrează lumina şi o trimit spre el fiind de sub 12 mii, faţă de 70 mii în Dubai. Dar e la fel de adevărat că suprafaţa fiecărei oglinzi din China e cel puţin de două ori mai mare decât în Dubai.

Astfel, aparent noua centrală din China e mai eficientă în capacitatea sa de concentrare a luminii solare şi de generare a puterii, însă e valabil doar pentru producţia directă prin acest turn central. La nivel de producţie în lipsa luminii solare, centrala din China mai poate produce energie timp de 8 ore, faţă de 15 ore cea din Dubai, care poate funcţiona 24 ore astfel, chiar şi atunci când există perioade înnorate în Dubai. Centrala din China funcţionează orele cu soare, plus încă 8 ore, şi nu ajunge la un regim de 24 ore continuu. Deci, chiar dacă am prezuma 12 ore de soare, plus 8 din stocare, avem 20 ore de producţie a câte maxim 110 MW putere, faţă de 24 ore de producţie a câte 100 MW în Dubai.

Cea mai mare diferenţă, însă, e la lipsa circuitelor suplimentare de apă încălzită pe centrul oglinzilor, cum există la centralele cu tehnologie spaniolă şi marocană, inclusiv la cea din Dubai. Forma de pentagon a heliostatelor din China elimină acea zonă mediană care există la celelalte centrale solare, care aparent e neproductivă pentru concentrarea de lumină solară spre turn, însă ajută la încălzirea directă a apei ce trece prin conductele din centrul heliostatelor. Iar în Dubai 3 asemenea circuite aduc 600 MW putere în plus, deci mult mai mult decât turnul central. Cea mai mare centrală din China nu are deloc asemenea circuite şi deci rămâne doar cu cei 110 MW produşi de turnul central.

Foto: Heliostatele în formă de pentagon de la centrala noua din China

Totuşi, centrala chineză va compensa aceste lipsuri prin parcuri de panouri fotovoltaice, montate alături, ce vor însuma o putere de 640 MW, aducând puterea totală a centralei la 750 MW. Deci, până la urmă chinezii au apelat tot la panourile pe care le cunosc cu desăvârşire, pentru a aduce puterea totală la parametri care să justifice scara construcţiei. Tot ei spun că experienţa construcţiei acestei centrale solare uriaşe cu turn solar central a fost una din primele pentru inginerii chinezi şi le-a dat multe lecţii şi corecţii pe viitor. Aşa că ceea ce lipseşte acum de la această nouă centrală chineză şi o face un pic mai ineficientă în comparaţie cu cele din Maroc sau Dubai, ar putea fi corectat pe viitor la alte centrale noi.

Noua centrală solară din China, cu tot cu panourile fotovoltaice care vor produce energie doar ziua şi cu timpul mai limitat de producţie pe timp de noapte a turnului cu sare topită, va genera anual circa 1,7 TWh de electricitate, deci până la urmă parametrii săi sumari sunt oricum impresionanţi. Cât de departe e această cifră de centrala din Dubai, dacă tot am comparat-o? Acea centrală va produce 9 TWh anual, datorită faptului că toate 4 circuite ale sale vor produce 24 ore din 24 electricitate.