Elektrárnu, fungující od loňského května, nemůžete na andaluských planinách na jihu Španělska přehlédnout. Z dálnice mezi Sevillou a Córdobou je vidět její osvětlenou věž, v níž se odráží 2650 solárních panelů (v podstatě zrcadel), z nichž každý má 120 metrů čtverečních. Rozmístěny jsou v obrovském kruhu o 195 hektarech.
"Je to první elektrárna na světě, která pracuje 24 hodin, funguje stejně ve dne jako v noci," řekl agentuře AFP Santiago Arias, technický ředitel společnosti Torresol Energy, která zařízení spravuje.
Její mechanismus lze velmi jednoduše vysvětlit. Panely odrážejí slunce na vysokou středovou věž a předávají jí koncentrovanou energii tisíckrát silnější než máme na zemi, vysvětluje Arias.
Zde paprsky předávají svou tepelnou energii zásobníku s roztavenou solí, jejíž teplota přesahuje 500 stupňů Celsia. Sůl produkuje páru, která otáčí turbínou a vyrábí elektřinu jako v klasické termosolární elektrárně.
Gemasolar je unikátní tím, že dokáže skladovat energii a zařízení tak pokračuje ve výrobě elektřiny s pomocí energie nashromážděné za dne. "Využívám tedy tuto energii tak, jak potřebuji, a ne tak, jak mi diktuje slunce," říká Arias.
Bilance je velmi pozitivní: elektrárna produkuje o 60 procent energie více než stejné zařízení, které nemá skladovací systém. Elektrárna může fungovat 6400 hodin ročně, zatímco jiná solární zařízení pracují jen 1000 až 2000 hodin ročně. Protože maximální výkon elektrárny je zhruba 20 MW, když obě výkon a předpokládanou dobu provozu vynásobíme, vyjde, že by měla během jednoho roku vyrobit zhruba 120 gigawatthodin (GWh) elektřiny.
"Množství energie, které ročně vyrábíme, se rovná průměrné spotřebě 30 tisíc španělských domácností, což představuje asi 90 tisíc lidí," vysvětluje Arias. Zní to velkolepě, ale pro představu také řekněme, že oněch 120 GWh je zhruba 0,2 procenta spotřeby ČR (ta je 60 000 GWh). Což tedy také mimochodem znamená roční úsporu kolem 30 tisíc tun oxidu uhličitého.
Země Slunci zaslíbená
Ve Španělsku, které je na druhém místě ve světě ve výrobě sluneční energie a na prvním místě v Evropě ve výrobě energie větrné (před Německem), zaznamenala výroba energie z obnovitelných zdrojů mimořádný rozvoj díky štědré státní podpoře. V letech 2008/9 se země dokonce potýkala s podobnými problémy jako Česká republika o dva roky později a prudce omezovala výši podpory obnovitelných zdrojů, především solárních.
V roce 2011 země pokrývala třetinu energetické poptávky výrobou energie z obnovitelných zdrojů, zejména energie větrné (16 procent z celkové produkce elektřiny), a podíl solární energie, jenž byl velmi nízký (pouze čtyři procenta), se během jednoho roku zdvojnásobil, uvádí společnost REE, která spravuje elektrickou síť v zemi.
Na projekt Gemasolar bylo třeba zahraničních investorů: Torresol Energy je společným podnikem španělské skupiny Sener, která vlastní 60procentní podíl, a společnosti pro energii z obnovitelných zdrojů Masdar, kterou financuje vláda Abú Zabí.
"Tento druh elektrárny je totiž drahý, ne však kvůli surovině, kterou používáme a která je zadarmo, ale proto, že vyžaduje obrovské investice," zdůrazňuje Santiago Arias. Investice dosáhly 200 milionů eur (4,8 miliardy korun). Pět milionů euro z této částky pokryla dotace EU.
"Toho dne, kdy elektrárna začne vracet peníze bankám, stane se strojem na tisícieurové bankovky," ujišťuje Arias. Připomíná, že cena barelu ropy byla v roce 2003 na 28 dolarech (asi 500 korun), zatímco dnes dosahuje 130 dolarů (asi 2340 korun).
A co ostatní?
Další rozvoj podobných slunečních tepelných elektráren brzdí ekonomické problémy Španělska. To stojí na prahu recese a pustilo se do úsporných opatření, pozastavilo podporu nových elektráren vyrábějících energii z obnovitelných zdrojů. "Tři projekty byly kvůli tomu pozastaveny," uvádí Arias. Přiznává, že se kvůli světové hospodářské krizi ještě nepodařilo prodat technologii Gemasolaru, ačkoli tento projekt vyvolal v zahraničí obrovský zájem.
Důvodem je ale i konkurence. Elektrárna Gemasolar byla první termosolární elektrárna v běžném provozu, která využívala skladování energie v roztavených solích, ale firma není jediná, kdo s tímto nápadem pracuje. Zabývají se jí jak velké společnosti (např. Siemens), tak celá řada dalších malých společností (hlavně tzv. start-upů).
Využití soli je totiž zřejmě v tuto chvíli nejjednodušší způsob, jak vykompenzovat nespolehlivost slunečních zdrojů energie. Zatím je tato technologie ovšem na začátku svého vývoje a jistě se bude ještě v podstatných detailech měnit. A právě tyto detaily by mohly technologii změnit z rarity na skutečně konkurenceschopný způsob získávání energie. Tak, jak to známe z historie: například Wattův parní stroj byl sice revoluční stroj, přesto svět nezměnil hned. Až další, dnes už většinou zapomenutí vynálezci a "kutilové" dokázali během několika desetiletí zvýšit jeho účinnost zhruba čtyřikrát (sic!), a tak z něj učinit spolehlivý a dlouho bezkonkurenční zdroj energie.
Tepleji, jen tepleji
Například některé společnosti uvažují o tom, že budou pracovat s vyššími teplotami solí (až kolem 700°C). Při těchto teplotách se poměrně výrazně zvýší účinnost turbín (teoreticky ze zhruba 40 na téměř 50 procent). Tím se může až o pětinu zvýšit množství generované elektřiny. Vyvíjí se (příkladem je třeba firma Halotechnics) i soli schopné "pracovat" až do teplot nad 1 000°C. To by si vyžádalo změnu technologie turbíny, ovšem každé zvýšení teploty znamená další, a poměrně výrazné zvýšení účinnosti turbín.
Svou roli hraje i cena solí. V elektrárnách, jako je Gemasolar, se jich používá obvykle několik desítek tisíc tun (uvádí se údaje od 20 do 40 000 tun). Cena materiálů přitom dosahuje až tisíce dolarů za tunu a celková hodnota soli v elektrárně tak dosahuje desítek milionů dolarů.
Například právě Halotechnics slibuje na trh v blízké době uvést sůl, která bude zhruba o pětinu levnější než ty dnešní. Samozřejmě, je to jen slib. Ale i ty ovlivňují rozhodování investorů a jejich očekávání od dané technologie. V současné době, kdy se technologie poměrně rychle vyvíjí a mnohé státy se potýkají s nedostatkem prostředků, se zdá lepší vyčkat než investovat.
Roli může hrát i skutečnosti, že termosolární elektrárny jsou vhodné jenom do velmi slunných oblastí s malou oblačností. Narozdíl od solárních (správně fotovoltaických) panelů, které vyrábějí přímo elektřinu, totiž vůbec nefungují, pokud na ně nesvítí přímo. Pro Českou republiku jsou tedy naprosto nepoužitelné a hodí se hlavně do subtropických či nejlépe přímo tropických pouštních oblastí. Tedy třeba do zemí jižní Evropy - které ovšem v současné chvíli nemají na rozhazování.
Na druhou stranu má tato technologie nezanedbatelné výhody. Tou největší je schopnost "skladování" sluneční energie v soli. Zdroj tak funguje v podstatě jako tepelná elektrárna, jejíž výkon lze spolehlivě odhadovat na hodiny dopředu. Neklade tak vysoké nároky na rozvodnou síť jako běžná fotovoltaika. Podle řady komentátorů proto může proto i ve vyspělých zemích (např. v USA) cenově konkurovat tradičním zdrojům dříve než jiné obnovitelné zdroje energie.
