I juni i fjor startede byggeriet af Europas første kommercielle solkraftværk i den lille landsby Sanlúcar la Mayor nær Sevilla. Når det står færdigt om halvandet år, kan det dække elforbruget i 10.000 familier.

Solkraftværkets 11 MW syner ikke af meget i den spanske energiproduktion, men for få årtier siden startede udnyttelsen af vindkraft på samme niveau. Fremtidsudsigterne for solenergi er i virkeligheden meget større, forsikrer medarbejderne i verdens største forskningscenter for solenergi, PSA i Almería.

Her - i den anden ende af Andalusien - har videnskabsmændene siden starten af 1980’erne arbejdet med at forberede den nye teknologis gennembrud.

- Blot med den eksisterende teknologi kunne enorme solkraftværker i Nordafrika uden problemer dække hele Europas elforbrug. I dag forbereder algerierne sig på at sende naturgas til Spanien gennem en pipeline. Det er endnu nemmere at trække et elkabel mellem kontinenterne, og i den retning går vores visioner, siger en af PSA’s forskere, Eduardo Zarza.

Offentlig støtte
Teknologien har stået klar i mange år, og for mange forskere var ventetiden på de første kommercielle projekter frustrerende. Oliepriserne skulle have endnu en tak opad, inden grundlaget blev skabt med et kongeligt dekret af 12. marts 2004. Her fastsatte Spaniens regering en produktionsstøtte på 21 cent pr. kilowatt-time til de nye solkraftværker. Støtten, som er garanteret i 25 år, er de bedste betingelser i verden.

Til sammenligning betaler spanierne en produktionsstøtte på godt 6 cent til el fra vindmøller. Solenergien kan endnu ikke konkurrere på de samme vilkår, men det er efter forskernes mening et spørgsmål om at få gang i masseproduktionen af bedre og billigere elementer. Om 20 år er solenergien lige så billig, mener nogle af dem.

Elproduktion af solenergi forbindes normalt med fotoelektriske celler, som f.eks. kendes fra lommeregnere. I stor målestok kan solcellerne fungere som minikraftværker, men disse kræver et produktionstilskud på hele 41 cent pr. kilowatt-time. Det har fået Spanien til at sætte en øvre grænse på 0,1 MW for størrelsen af disse anlæg. Den kommercielle elproduktion af solenergi stiller krav om andre løsninger.

Blændende syn
Science-fiction fans vil fascineres af Europas første solkraftværk. Den store sevillanske ingeniørvirksomhed Abengoa valgte den mest spektakulære af de kommercielle teknologier, der er udviklet i de sidste årtier, til projektet i Sanlúcar la Mayor.

624 kæmpespejle reflekterer fra en ”solmark” lyset til en central solfanger i toppen af et 100 meter højt tårn. I denne ”solovn” finder direkte produktion af damp sted ved en temperatur på mere end 800 grader. Dampen ledes til en turbine, som producerer el.

Det er det enkle princip, selvom virkeligheden er lidt mere kompliceret. I Andalusien kan der også gå en sky for solen, og så er det nødvendigt med et reservedepot af termisk energi for at undgå en brat afbrydelse af elproduktionen.

Solmarken bliver et bogstavelig talt blændende syn med spejlene (såkaldte heliostater) på 121 kvm. – dvs. lige så meget som grundplanen af et parcelhus.

De 624 heliostater anbringes i en vifte foran det centrale tårn. De drejer om to akser, dels for at følge solens bane, dels for at dreje af for vinden, når det begynder at blæse stærkt. De forløbne års forskning har for en stor del drejet sig om udviklingen af lette og modstandsdygtige heliostater.

- Vores beregninger viser, solkraftværket bliver rentabelt eller næsten rentabelt med den nye støtte til elproduktionen. Det er dog umuligt at vide med sikkerhed indtil vi har set de praktiske resultater, indrømmer Rafael Osuna, Abengoas direktør for projektet.
Abengoa investerer 33 mio. euro i solkraftværket, men en del af anlægsudgifterne kommer retur fra staten og EU. Sevilla-firmaet, som er verdens næststørste producent af alkohol fra biomasse, satser også stærkt på en førerstilling inden for solenergi. I de kommende fem år omfatter firmaets planer tre nye solkraftværker på samme område i Sanlúcar la Mayor. Værkerne får på en gang kommerciel og eksperimentel karakter.

- Vi ønsker at bygge to nye værker som det påbegyndte, men med en kapacitet på 20 MW. Det er sikkert den øvre grænse for værker af denne type. Øges størrelsen yderligere, kommer solmarkens fjerneste heliostater for langt bort fra det centrale tårn. Det sidste af vores planlagte solkraftværker på 50 MW bliver derfor af typen med parabol-cylindre, oplyser Rafael Osuna.

Nyt projekt
Solkraftværker med parabol-cylindre er den anden kommercielle løsning, som ligger klar. På dette område bliver Abengoa ikke pioner. Det spansk-tyske Milenio Solar starter i løbet af disse måneder byggeriet af Europas to første anlæg (begge på 50 MW) i Guadix nær Granada. De kan levere elektricitet til 185.000 personer.

I modsætning til teknologien med centralt tårn og heliostater er parabol-cylindrene allerede afprøvet i kommercielle anlæg. Verdens ni eksisterende kommercielle solkraftværker er alle af denne type. De ligger i Californiens Mojave-ørken og blev bygget i 1980’erne. Herefter ændrede USA sine tilskudsregler, og udbygningen gik i stå. Men produktionen fortsætter på otte af de amerikanske værker, som indtil i dag har produceret mere end ti mia. kWh.

Der er ingen væsentlig forskel på de californiske anlæg og Milenio Solars såkaldte Andasol-projekt, bortset fra at sidstnævnte benytter et saltdepot til at lagre en del af energien i dagens varmeste timer. Saltdepotet gør det muligt for Andasol-værkerne at fortsætte elproduktionen i syv timer efter solnedgang.

- Man kan ikke sige, vi kopierer de amerikanske anlæg, for forskningen startede på samme tidspunkt i Europa og USA. Meget af teknologien i Mojave-ørkenen er tysk, forklarer Milenio Solars tyske direktør for udvikling, Rainer Kistner.

Milenio Solar med bopæl i landsbyen Aguadulce nær Almería er et datterselskab af det tyske Solar Millennium A.G. I Spanien har tyskerne associeret sig med en af Europas største entreprenørkoncerner, det spanske ACS, hvis stifter og leder Florentino Pérez er nok så kendt af offentligheden som formand for fodboldklubben Real Madrid.

ACS har 100.000 medarbejdere, hvoraf de 13.000 arbejder i miljødivisionen Cobra. Cobras deltagelse i Andasol-projektet er tegn på den interesse, som solenergien nu vækker hos erhvervslivets sværvægtere. Det er også nødvendigt med stærke partnere, for de to Andasol-værker vil kræve en investering i størrelsen 500 mio. euro.

Hver værk kommer til at optage et areal på 200 hektarer. Her drejer endeløse rækker af parabolcylindre langsomt om en akse for at følge solens bane på himlen. Spejlene eller ”solmarken” sidder i dette tilfælde på parabolcylindrenes inderside, og den samlede overflade er mere end en mio. kvm. I brændpunktet for parabolcylindrene koncentreres solstrålingen 80 gange. Den virker på et rør, hvor der cirkulerer olie. Til sidst passerer den 400 grader varme olie en varmeveksler, der producerer damp til elproduktionen.

Udflugtsmål
I Guadix har Andasol-projektet tændt en ekstra sol, for det lokale erhvervsliv er hårdt betrængt for nye arbejdspladser. Egnens minedrift, hvis historie kan føres tilbage til oldtiden, sluttede for få år siden, da de sidste selskaber drejede nøglen om. Konstruktionen af to Andasol-værker skaber 500 arbejdspladser i opførselsperioden, hvorefter drift og vedligeholdelse giver fast arbejde til 100 medarbejdere. Andalusiens autonomregering overvejer i øvrigt at deltage i projektets finansiering, hvis egnens erhvervsliv også får del i fabrikationen af komponenter.

Selv det lokale turistkontor regner med en fordel af de industrielle projekt. Ligesom i Sanlúcar la Mayor bliver de første solkraftværker i kommende år et værdigt udflugtsmål for miljøbevidste turister.

Forskning i 24 år
Inden han var med til at starte Milenio Solar, arbejdede Rainer Kistner i fem år i det nærliggende forskningscenter for solenergi, PSA (Plataforma Solar de Almería).

PSA ligger i Europas eneste ægte ørken, Tabernas, som førhen var skueplads for de såkaldte spaghetti-westerns. Her startede Clint Eastwoods karriere i samarbejde med den geniale italienske instruktør Sergio Leone. Til glæde for turister arrangeres der stadig westernshows i de gamle kulissebyer, men filmindustrien var allerede uddøende i 1981, da Tabernas i PSA fandt en anden måde at drage fordel af sine 3000 årlige solskinstimer.

Det år indledte forskere fra ni lande (bl.a. Sverige) eksperimenter med flere systemer til elproduktion af solenergi. Men PSA havde en vanskelig barndom, erindrer ledende medarbejdere.

I 1985 lavede PSA en evaluering af sine første forsøg, hvorefter kun Spanien og Tyskland var parat til at skyde penge i det fortsatte arbejde. I 1998 overtog spanierne eneledelsen af PSA, men tyskerne er fortsat aktive i mange forskningsprojekter, og en stor del af de 100 medarbejdere snakker tysk.

- I starten vakte solenergien umådelig entusiasme, men inden for forskningen og erhvervslivet rider vi også på modebølger. I 1985 forekom løsningerne meget dyre. Af de europæiske pionerlande var det desuden kun spanierne, der havde råvaren – sol – i store mængder. Tyskerne hang på, fordi de indså at deres interesse lå i den industrielle produktion af komponenter til solenergi, siger Eduardo Zarza.

Ny teknologi på vej
Zarza er teknisk chef for PSA’s udviklingsprojekter for parabolcylindre. Endnu før Milenio Solar starter opførslen af Europas første kommercielle kraftværker af denne type, er Zarza og hans medarbejdere langt med udviklingen af næste generation, der med et slag vil skære 25 pct. af kWh-prisen.

SEGS-teknologien i Milenio Solars anlæg er baseret på opvarmning af olie, som derpå passerer en varmeveksler. Den nye DISS-teknologi (Direct Solar Steam) springer et led over i processen. Solenergien virker direkte på vand, som kommer ud af røret som højtryksdamp.
Løsningen kan virke indlysende, men byder på en række vanskeligheder.

- Ved en temperatur på 400 grader har olien et tryk på 20 atmosfærer. Vandets tryk er på 100 atmosfærer. Vandet er tilbøjelig til at dele sig i to lag med en temperaturforskel på 100 grader, så røret deformeres. Desuden er det svært at konstruere systemets bevægelige ”knæled” til et tryk på 100 atmosfærer. Til gengæld er et anlæg af denne type billigere, mere effektivt og mere sikkert.

Risikoen ved olie er at den selvantændes, hvis der går brud på rørsystemet, forklarer Zarza. I 2007 venter han at starte elproduktion på et forsøgsanlæg på 5 MW, der bliver verdens første med DISS-teknologi.

Dansk skuffelse
Inden for det andet hovedområde for solkraftværker, heliostater med centralt tårn, bliver det første kommercielle anlæg i Sanlúcar la Mayor heller ikke specielt avanceret med PSA-forskernes målestok.
Efter at problemerne med heliostater anses for løst, har forskningen koncentreret sig om afprøvningen af forskellige solovne i det centrale tårn. Det såkaldte SolAir projekt, der ledes af tyske DLR (Deutches Zentrum für Luft & Raumfart), var længe på tale til Sanlúcar-projektet, men blev i sidste ende forkastet.

Det var en skuffelse for Per Stobbe, en af de få danskere der har været involveret i arbejdet på PSA. På sin virksomhed Heliotech i Gentofte har Per Stobbe siden 1996 arbejdet med udvikling af en hedeflade – en art keramik-bikube – til SolAir-projektet.

Denne bikube modtager det 1000 gange koncentrerede sollys i toppen af det centrale tårn. Keramikken afkøles med luft, som derved varmes op til 850 grader. Luften passerer en rørvarmeveksler og producerer højtryksdamp til turbinen.

- Sanlúcar-løsningen med at anbringe varmeveksleren direkte i solfangeren må faktisk betegnes som en low-tech løsning.
Virkningsgraden bliver lavere, for det er utrolig svært at producere damp af høj kvalitet, siger Per Stobbe, som håber på sin chance ved kommende projekter - enten i Spanien eller Tyskland.

- Investorer er konservative. De foretrækker det mest gennemprøvede, konstaterer Antonio Valverde, PSA´s operative chef for forsøgsanlæg med centralt tårn. Han er allerede i færd med afprøvningen af den nyeste solovn-teknologi. Denne arbejder med 1000 grader varm luft under tryk, og solenergien udnyttes i kombination med fossile brændstoffer i en gasturbine. Lever projektet op til forventningerne, kan det i fremtiden skære 30 pct. af omkostningerne.

Forventninger til regering
Spanien har både miljømæssig og industriel interesse i solenergien. I miljømæssig henseende er Andalusien et af de få områder i Europa, hvor solenergien kan udnyttes kommercielt i stor skala. Industrielt har en målrettet offentlig støtte allerede placeret Spanien som en af verdens store producenter af vindmøller. Den førende spanske virksomhed på området, Gamesa, hentede i sin startperiode uundværlig teknologisk bistand i det danske Vestas. Når det gælder solenergi, har spanierne det nemmere, eftersom de sammen med tyskerne er de eneste europæere med virkelig know-how på området.

Den socialistiske regering, som tiltrådte i april 2004, har øget branchens forventninger yderligere. Socialisterne overvejer at tredoble den installerede vindkraft (6500 MW) inden år 2010. Solforskerne håber at den gamle energiplans beskedne mål for solkraftværker (200 MW) bliver mindst tidoblet i den samme forbindelse.

Deres forhåbninger hænger sammen med, at Spanien begynder at nærme sig den teoretiske grænse for udbygningen af vindkraft. Ulempen ved vindkraft er den svingende produktion. I Spanien falder hedebølgernes vindstille perioder sammen med det største elforbrug, når der tændes for luftkonditioneringen i hjem og kontorer.

pod

Tilmeld nyhedsbrev

Version til udskrift · Send til en ven

---