Micro-CSP met Aora’s Tulip

31-01-2016   |   De mythen van Concentrating Solar Power doorbroken

De meeste mensen denken dat concentrating solar thermal power (CSP) grote en dure installaties zijn. De systemen zijn meestal gebaseerd op grote stoom turbines met hoge overhead kosten die alleen gerealiseerd kunnen worden bij een grootschalige productie in de orde van 50 tot 100 MW of meer. Deze systemen hebben duizenden spiegels nodig verspreid over een groot gebied. Dat betekent dat ze over het algemeen ook in gebieden gebouwd worden ver van de consument. Dat betekent weer verliezen voor het transport. De strategie van Aora is juist gebaseerd op het plaatsen van kleine hybride CSP vlak bij de eindgebruiker. (Van 100 kW of een veelvoud daarvan)

De CEO van Aora's Solar ZEV Rosenzweig legt de strategie uit.
Hij noemt hun systeem "micro-CSP-technology". Het is gebaseerd op een kleine gas turbine met een capaciteit van 100 kW, met de heliostaten dicht bij de top van de toren. Dit spiegelveld intensiveert het zonlicht op de ontvanger die op de top van de toren zit. De werkzame stof is samengeperste lucht die verwarmd wordt tot 1000 oC, die vervolgens uitzet en daarbij een turbine aandrijft. 
Het is een hybride systeem: het kan meteen overschakelen op het verbranden van biogas of andere brandstoffen om de lucht op te warmen op het moment dat de zon niet schijnt of niet sterk genoeg is. Daardoor kan het systeem toch dag en nacht 24 uur per dag energie produceren zelfs als de zon verschillende dagen achtereen niet tevoorschijn komt.  Rozenzweig noemt zijn systeem lenig in vergelijking met conventionele CSP centrales, die hij typeert als dinosaurussen.  Aora's doel-markt zijn geïsoleerde off-grid dorpen in ontwikkelingslanden. "Een kleine centrale kan gemakkelijk in de behoefte van een heel dorp voorzien met een mini-grid wat meer kosten-effectief is dan individuele PV voorzieningen per huishouden. Zonder afhankelijk te zijn van een elektriciteitsnetwerk van ver weg."

De regering van Ethiopië heeft onlangs een "memorandum of understandig" getekend voor verschillende centrales, nadat ze de demonstratie centrale in Almeria, Spanje bezocht hadden. De behoefte van een typisch Ethiopisch dorp ligt rond de 68 kW, prachtig binnen de capaciteit van een Aora systeem. Bovendien kan het systeem gemakkelijk uit gebreid worden. Het compacte spiegelveld beslaat slechts 2700 m2 Iet meer dan de helft van een voetbalveld. Het spiegelveld bestaat uit 45 tot 50  heliostaten, bestaande uit parabolische beweegbare spiegels. Omdat ze zo dicht bij de toren staan zijn ve verliezen ook geringer, dit resulteert weer in een geringer aantal spiegels per MW geïnstalleerd in vergelijking met grotere CSP centrales.

Wat betreft de kosten, noemt Rozenzweig zijn systeem "Een verfijnde verzameling van eenvoudige componenten"  De moeilijkste en duurste onderdelen zijn de ontvanger en de turbine. De rest zijn simpele stalen pijpen of glas. Als je 1 MW van deze technologie vergelijkt met 1 MW aan PV, waar je 24 uur mee wilt draaien, dan moet je een flink aantal factoren in rekening brengen met name voor wat betreft de opslag. In essentie, met PV heb je om 24 uur te vullen een dag-vermogen van 4 MW nodig om een groot gedeelte daarvan op te slaan voor de rest van de dag. Dan moet je nog betalen voor de opslag zelf. Een redelijke prijs is tegenwoordig 1,25 miljoen dollar per MW. Dat betekent dat je 5 miljoen voor de zonnepanelen nodig hebt. Tijdens de opslag verlies je nog eens 10% waardoor je op 5,5 miljoen komt. Dan heb je 18 tot 19 MWh opslagcapaciteit nodig. Die kosten rond de 7,5 miljoen dollar en gaan een jaar of 8 mee. Dus over de periode van 20 jaar zit je met een systeem wat bij elkaar in de buurt van de 20 miljoen komt. Onze toren met spiegelveld komt voor 1 MW neer op 6,5 miljoen dollar, dat betekent dat je 13, 5 miljoen over hebt voor het biogas. Daar kun je ver onder blijven zeker als hete biogas lokaal geproduceerd wordt.

Voor dergelijke off-grid systemen waar de energie de gehele dag beschikbaar moet zijn, is de hybride oplossing van Aora erg kosten effectief. De biogas component creëert ook nog extra lokale banen in de regio. Rosenzweig verwacht dat zijn systeem 30% minder oppervlak nodig heeft in vergelijking met PV in vergelijking met een vergelijkbare output. Ze zijn op zoek naar nieuwe projecten zoals rond het Victoria meer waar vissers kunnen profiteren van koelsystemen. Bovendien is daar volop afval beschikbaar voor biogas productie. Er zijn talloze andere voorbeelden in de ontwikkelingslanden.

Vrije vertaling van Blog van RP Siegel in justmeans

Zie ook het You_tube filmpje van Aora-solar https://youtu.be/9juROprpFO0


 



« Terug naar nieuwsoverzicht