Energija sonca

Severni del zemeljske poloble ni ravno primeren za pridobivanje električne energije iz Sonca. Nasprotno so v južnih predelih različne možnosti za tak način oskrbe z električno energijo.

Pri termični solarni energiji za pridobivanje električnega toka, govorimo o toplotnih elektrarnah. Z odgovarjajočo koncentracijo žlebov ali ogledal, lahko v žarišču dosežemo visoke temperature. S to toploto segrevamo tekočino, ki izpareva in sistem deluje enako, kot pri termoelektrarnah ali plinskih elektrarnah za pridobivanje električnega toka.

Za ekonomično rabo je potrebna visoka intenziteta sevanja in dolgo sijanje Sonca.

Čas sijanja Sonca znaša - pri bistveno visoki intenziteti, na primer

• Rim              približno 2500 h/a
• Tel Aviv        približno 3500 h/a
• Sahara         približno 4000 h/a.

Parabolična korita - elektrarna

Elektrarno s paraboličnimi koriti sestavljajo velika polja z linearno postavljenimi konkavnimi zrcali. Sončni žarki so usmerjajo na cev, ki poteka v centru žarišča. Tekočina v cevi se segreje do 400 ^oC, kjer z izparevanjem poganja parno turbino, s priključenim generatorjem za proizvodnjo električne energije. Stroški za pridobivanje električne energije na ta način, so trenutno najugodnejši in občutno nižji od fotovoltaike. Tudi tehnologija za izdelavo paraboličnih korit je trenutno najugodnejša. Na sliki št. 1 je prikazan primer paraboličnega korita.

V kalifornijski puščavi Mojave so postavili 9 solarnih elektrarn, s skupno 2,3 milijoni m² površine ogledal in z izkoristkom 354 MW. Takšne projekte načrtujejo na Kreti, Indiji in v Egiptu.

Paraboloidne elektrarne (sončne peči)

Sončna peč je sestavljena iz dvodimenzionalnega zavitega konkavnega ogledala. V njegovem žarišču se zbirajo sončni žarki, ki dosežejo zelo visoke temperature.

Naprave s skledasto obliko paraboličnega ogledala (Dish) s premerom od 7 do 17 m in v žarišču pritrjenim sprejemnikom, s stirlingovim motorjem (Dish - Stirling - naprave) dosežejo 10 do 50 kW. Pri stolpnih napravah, z enim iz večjih polj sestavljenim konkavnim zrcalom, voda na vrhu stolpa, v točki žarišča, prične izparevati in para požene turbino, enako kot pri konvencionalni elektrarni ter prične s proizvodnjo električne energije. Na sliki št. 2 je prikazana Paraboloidna elektrarna.

Takšna sončna peč je na primer postavljena v mestu Odeillo v francoskih Pirinejih. Tam jo uporabljajo za topljenje kovin, ki potrebujejo visoko stopnjo vrelišča. Pri tem dosežejo v peči temperaturo preko 4000 ^oC.

Stirling - solarni generator

Podobna parabolna zrcala z 8 do 20 m premera, se uporabljajo za pridobivanje solarne električne energije, s pomočjo Stirling motorjev. V točki žarišča se nahaja solarni generator, z izkoristkom do 50 kW.

Stirling motor je bil izdelan 1816 leta na Škotskem. Imel je dva cilindra. Plin, ki izmenično segreva, izpari in ohlaja, deluje na dva bata, ki preko ojnice poganja ročično gred generatorja. Poizkusne naprave so nameščene v ZDA, Saudski Arabiji in Turčiji.

Solarne stolpne elektrarne

Solarne stolpne elektrarne (»heliostate«), sestavljene iz večjega števila ravnih ogledal, ki se avtomatično obračajo proti Soncu. Sončni žarki segrevajo tekočino, ki izpareva, kar je pogoj za pridobivanje električne energije. Poizkusna naprava je nameščena v Adranu na Siciliji. Postavila jo je Evropska unija v projektu »EURELIUS« in ima moč 1 MW električne energije (slika št. 3).

Sončna energija je brezplačna in v neomejenih količinah. Uporaba takšne energije ne povzroča nobenih škodljivih emisij oziroma onesnaženja. Večje sončne elektrarne, predvsem tiste za fotovoltaiko, pa lahko tudi škodujejo ekosistemu, če se z njimi ne upravlja pravilno.