187 Koncentrowanie energii słonecznej na pustyni dostarcza średnią moc na jednostkę powierzchni rzędu około 15 W/m2. Oparłem się na danych dwóch producentów koncentrujących systemów solarnych z przeznaczeniem na pustynie.
Według www.stirlingenergy.com pojedyncze lustro skupiające (talerz) z 25-kilowatowym silnikiem Stirlinga może generować 60 000 kWh/rok w dobrej lokalizacji na pustyni. Przy upakowaniu talerzy w konfiguracji „jeden talerz na 500 m2” daje to średnią moc rzędu 14 W/m2. Stirling Energy twierdzi, że lustro skupiające z silnikiem Stirlinga, w kategoriach wygenerowanej energii, najlepiej wykorzystuje zajmowany teren.
Z kolei Ausra (www.ausra.com) używa płaskich luster, które podgrzewają wodę do 285 °C, co wprawia w ruch turbinę parową. Gorąca woda pod ciśnieniem może być magazynowana w głębokich, pokrytych metalem zbiornikach, co umożliwia produkcję prądu nocą. W opisie elektrowni o mocy 240 MWe, która ma powstać w Australii, projektanci utrzymują, że 3,5 km2 luster dostarczyłoby 1,2 TWhe – to 38 W na m2 lustra (Mills i LiÈvre, 2004). Szacując moc na jednostkę powierzchni, musimy uwzględnić przerwy pomiędzy lustrami. Przedstawiciele Ausra twierdzą, że by zasilić całe Stany Zjednoczone w prąd, potrzebują kwadratu na pustyni o powierzchni 153 km na 153 km (Mills i Morgan, 2008). Całkowita produkcja energii elektrycznej w USA wynosi 3600 TWh/rok, Ausra deklaruje więc moc na jednostkę powierzchni rzędu 18 W/m2. Technologia przez nich użyta to kompaktowy linearny reflektor Fresnela (compact linear fresnel reflector) (Mills i Morrison, 2000; Mills i in., 2004; Mills i Morgan, 2008). Notabene, zamiast mówić o „energetyce słonecznej z koncentracją”, Ausra woli używać terminu elektryczność słoneczna termiczna (solar thermal electricity – STE), podkreślając korzyści z magazynowania energii w postaci ciepła, czego nie potrafią koncentrujące systemy fotowoltaiczne.
Trieb i Knies (2004), którzy są gorącymi zwolennikami energetyki słonecznej z koncentracją, dla poszczególnych technologii koncentrujących przewidują następujące zakresy mocy na jednostkę powierzchni: lustra paraboliczne 14–19 W/m2; linearny reflektor Fresnela 19–8 W/m2; wieża z heliostatami 9–14 W/m2; talerz z silnikiem Stirlinga 9–14 W/m2.
W Europie mamy trzy demonstracyjne elektrownie słoneczne z koncentracją: Andasol (używająca luster parabolicznych), Solúcar PS10 (wieża w pobliżu Sewilli) i Solartres (wieża magazynująca ciepło w stopionych solach). System paraboliczny Andasol, pokazany na Fot. 25.4, ma dostarczać 10 W/m2. Wieża słoneczna Solúcar, o mocy 11 MW, jest wyposażona w 624 lustra, każde o powierzchni 121 m2. Zwierciadła koncentrują światło słoneczne do gęstości promieniowania nawet na poziomie 650 kW/m2. Odbiornik cieplny odbiera moc szczytową rzędu 55 MW. Elektrownia może zmagazynować 20 MWh energii cieplnej, co w warunkach zachmurzenia przedłuża jej pracę o 50 minut. Ma generować 24,2 GWh prądu rocznie, a zajmuje 55 ha. Daje to średnią moc na jednostkę powierzchni rzędu 5 W/m2 (źródło: Abengoa Annual Report 2003). Solartres zajmie 142 ha i ma produkować 96,4 GWh/rok – daje to gęstość energetyczną rzędu 8 W/m2.
Zarówno Andasol, jak i Solartres w normalnym trybie działania będą wykorzystywać pewne ilości gazu ziemnego.
– Technologia HVDC stosowana jest do przesyłu prądu na dystanse powyżej tysiąca km w RPA, Chinach, USA, Kanadzie, Brazylii i Kongu. Źródła: Asplund (2004), Bahrman i Johnson (2007). Więcej na temat HVDC w: Carlsson (2002).
