Desertec - Desertec
 | |
| Založeno | 2003 20. ledna 2009 |
|---|---|
| Účel | „Zajistit ochranu klimatu, energetickou bezpečnost a rozvoj generováním udržitelné energie z míst, kde jsou obnovitelné zdroje energie nejhojnější.“ |
Klíčoví lidé |
Andreas Huber, ředitel nadace DESERTEC Manfred Bohnen, ředitel nadace DESERTEC |
| Dceřiné společnosti | Nadace DESERTEC |
| Přidružení | Viz konsorcium |
| webová stránka | Nadace DESERTEC |
DESERTEC je rozsáhlý projekt podporovaný stejnojmennou nadací a konsorciem Dii (průmyslová iniciativa Desertec) vytvořeným v Německu jako společnost s ručením omezeným ( GmbH ). Projekt byl zaměřen na vytvoření globálního plánu pro obnovitelnou energii založeného na konceptu využití udržitelné energie z míst, kde jsou obnovitelné zdroje energie hojnější, a její přenosu vysokonapěťovým stejnosměrným proudem do středisek spotřeby. Předpokládají se všechny druhy obnovitelných zdrojů energie, ale zvláštní roli hrají pouště světa bohaté na slunce.
Existuje několik paralel mezi Desertec a plánem projektu Atlantropa ve dvacátých letech minulého století. Atlantropa měla za cíl integrovat Evropu a severní Afriku a její elektrickou síť založenou na obří vodní elektrárně na Gibraltaru.
Vývoj projektu byl zahájen v roce 2009 jako Desertec 1.0, kde byl kladen důraz na přenos obnovitelné energie z regionu MENA do Evropy. Další fáze, Desertec 2.0, se zaměřila na uspokojení domácí poptávky. Projekt dvakrát selhal kvůli problému dopravy a neefektivnosti nákladů. Iniciativa byla v roce 2020 obnovena jako Desertec 3.0 se zaměřením na zelené elektrony a molekuly , které uspokojí domácí poptávku i vývoz na zahraniční trhy.
Organizace, milníky a aktivity
DESERTEC byl vyvinut Trans-středomořskou spoluprací v oblasti obnovitelné energie (TREC), dobrovolnou organizací založenou v roce 2003 Římským klubem a Národním centrem pro výzkum energie v Jordánsku, složenou z vědců a odborníků z celé Evropy, Blízkého východu a severní Afriky (EU-MENA). Právě z této sítě později vznikla Nadace DESERTEC jako nezisková organizace, jejímž úkolem je propagovat řešení DESERTEC po celém světě. Zakládajícími členy nadace jsou Německá asociace Římského klubu , členové sítě vědců TREC i oddaní soukromí podporovatelé a dlouholetí propagátoři myšlenky DESERTEC. V roce 2009 založila nadace DESERTEC spolu s partnery z průmyslového a finančního sektoru průmyslovou iniciativu „Dii GmbH“ založenou na Mnichově . Jejím úkolem je urychlit implementaci konceptu DESERTEC v zaměřeném regionu EU-MENA.
Vědecké studie provedené Německým střediskem pro letectví a kosmonautiku (DLR) v letech 2004 až 2007 prokázaly, že pouštní slunce by mohlo uspokojit rostoucí poptávku po energii v regionu MENA a zároveň by pomohlo napájet Evropu, snižovat emise uhlíku v celém regionu EU-MENA a elektrárny na odsolování elektřiny poskytovat sladkou vodu regionu MENA. Společnost Dii GmbH publikovala v červnu 2012 další studii s názvem Desert Power 2050. Zjistila, že region MENA bude schopen uspokojit své potřeby v oblasti energie z obnovitelných zdrojů, přičemž bude svou přebytečnou energii vyvážet a vytvářet exportní odvětví s ročním objemem více než 60 miliard eur. Mezitím by dovoz pouštní energie mohl Evropě ušetřit zhruba 30 EUR/MWh.
S přihlédnutím k využívání půdy a vody má DESERTEC v úmyslu nabídnout integrované a komplexní řešení nedostatku potravin a vody.
Srovnání s Atlantropou
Atlantropa byl obrovský inženýrský projekt, který navrhl Herman Sörgel ve dvacátých letech minulého století a byl jím vyhlášen až do své smrti v roce 1952. Jeho ústředním prvkem byla vodní elektrárna, která má být postavena přes Gibraltarský průliv , což by zajistilo obrovské množství vodní energie pro celý Středomoří a snížil hladinu Středozemního moře až o 200 metrů (660 stop), čímž se otevřely velké nové země pro osídlení. Projekt dosáhl velké popularity na konci dvacátých a na začátku třicátých let minulého století a na krátkou dobu znovu, na konci čtyřicátých a na počátku padesátých let, ale po Sörgelově smrti v roce 1952 byl zapomenut.
Celkový technokratický přístup k posílení politické jednoty ve Středozemním moři prostřednictvím rozsáhlého infrastrukturního projektu má některé paralely se společností Desertec, stejně jako některé technické aspekty jako myšlenka podpory přeshraniční elektrické sítě v regionu. Zásadní rozdíl spočívá v postupném přístupu společnosti Desertec, který zohlednil předchozí selhání rozsáhlých technických vizí. Atlantropa spoléhala na jedinou rozsáhlou infrastrukturu a nikdy nebyla, navzdory své dlouholeté popularitě, blízko k technické realizaci. Desertec byl veden podobnou makro-inženýrskou vizí, ale pokusil se začít pomocí malých kroků, což se alespoň částečně podařilo.
TREC
Údaje poskytlo German Aerospace Center (DLR), 2005.
Koncept DESERTEC byl vytvořen Dr. Gerhardem Kniesem, německým částicovým fyzikem a zakladatelem sítě výzkumníků Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation (TREC). V roce 1986, v důsledku černobylské jaderné havárie, hledal potenciální alternativní zdroj čisté energie a dospěl k následujícímu pozoruhodnému závěru: pouhé šest hodin pouště světa přijímají ze slunce více energie, než lidstvo spotřebuje za rok. Koncept DESERTEC byl dále vyvinut společností TREC - mezinárodní sítí vědců, odborníků a politiků z oblasti obnovitelných energií - kterou v roce 2003 založil Římský klub a Národní centrum pro výzkum energie v Jordánsku. Jeden z nejznámějších členů byl princ Hassan bin Talal z Jordánska . V roce 2009 se TREC stal neziskovou nadací DESERTEC Foundation.
Nadace DESERTEC
Nadace DESERTEC byla založena 20. ledna 2009 s cílem propagovat implementaci koncepce DESERTEC pro čistou energii z pouští po celém světě. Je to nezisková organizace se sídlem v Hamburku . Zakládajícími členy byli Německá asociace Římského klubu, členové sítě vědců TREC i oddaní soukromí příznivci a dlouholetí propagátoři myšlenky DESERTEC.
Nadace DESERTEC má dva ředitele: Andrease Hubera a Manfreda Bohnena. Roland Berger je kurátor DESERTEC.
Posláním nadace je urychlit implementaci konceptu DESERTEC:
- Podpora přenosu znalostí a vědecké spolupráce
- Podpora výměny a spolupráce se soukromým sektorem
-
Podpora vytvoření nezbytných rámcových podmínek:
- Spolupráce s JREF v Asii : V březnu 2012, rok po jaderné katastrofě ve Fukušimě, podepsaly Nadace DESERTEC a Japonská nadace pro obnovitelnou energii (JREF) memorandum o porozumění. Cílem je urychlit zavádění obnovitelné energie v Asii, aby se zajistily bezpečné a udržitelné alternativy k fosilní a jaderné energii implementací konceptu DESERTEC ve větší východní Asii (Asia Super Grid Initiative).
- Vyhodnocování a zahájení projektů, které by mohly sloužit jako modely
- Informování o DESERTECU
Dii GmbH
Aby pomohla urychlit implementaci myšlenky DESERTEC v EU-MENA, založila nezisková nadace DESERTEC a skupina 12 evropských společností pod vedením Munich Re průmyslovou iniciativu s názvem Dii GmbH v Mnichově dne 30. října 2009. Mezi další společnosti patří Deutsche Banka, E.ON, RWE, Abengoa. Stejně jako nadace DESERTEC ani Dii GmbH neměla v úmyslu stavět elektrárny sama. Místo toho se zaměřila na čtyři hlavní cíle v EU-MENA:
- Vývoj dlouhodobých perspektiv na období do roku 2050 poskytující investiční a finanční poradenství
- Provádění konkrétních hloubkových studií
- Rozvoj rámce proveditelných investic do obnovitelné energie a propojených sítí v EU-MENA
- Vytvoření referenčních projektů k prokázání proveditelnosti
Cílem společnosti Dii GmbH bylo vytvořit pozitivní investiční klima pro obnovitelné energie a propojené energetické sítě v severní Africe a na Středním východě podporou nezbytných technologických, ekonomických, politických a tržních rámců. To zahrnovalo rozvoj dlouhodobé implementační perspektivy nazvané Desert Power 2050 s pokyny pro investice a financování. Společnost Dii GmbH zahájila vybrané referenční projekty za účelem prokázání celkové proveditelnosti a snížení celkových nákladů na systém.
Dne 24. listopadu 2011 bylo mezi konsorciem Medgrid a Dii podepsáno memorandum o porozumění (MoU) za účelem studia, návrhu a propagace propojené elektrické sítě spojující projekty DESERTEC a Medgrid . Medgrid spolu s DESERTECem by sloužily jako páteř evropské super mřížky a vyhodnocuje se přínos investic do technologie HVDC s cílem dosáhnout konečného cíle - supersmart grid . Činnosti Dii a Medgrid byly zahrnuty do Středomořského solárního plánu (MPS), politické iniciativy v rámci Unie pro Středomoří (UfM).
Konsorcium
Společnost byla založena nadací DESERTEC a konsorciem světových společností.
V březnu 2014 se společnost Dii skládala z 20 akcionářů (uvedených níže) a 17 přidružených partnerů.
Generálním ředitelem společnosti Dii GmbH byl Paul van Son , senior mezinárodní energetický manažer.
Na konci roku 2014 většina akcionářů opustila společnost Dii, která byla popsána jak jako „selhání“, tak jako přeorientování cílů projektu.
RWE , State Grid Corporation of China a ACWA Power zůstaly na palubě a řada partnerských společností, které vedly k nové misi Dii: „Usnadnit rychlé nasazení projektů obnovitelné energie v měřítku veřejných služeb v pouštních oblastech a integrovat je do propojené energetické systémy “
Podrobnosti konceptu
Popis
DESERTEC je globální řešení pro obnovitelnou energii založené na využití udržitelné energie z míst, kde jsou obnovitelné zdroje energie nejhojnější. Tyto stránky lze použít díky nízkonapěťovému vysokonapěťovému stejnosměrnému přenosu. V konceptu DESERTEC budou použity všechny druhy obnovitelných zdrojů, ale zvláštní roli hrají pouště světa bohaté na slunce.
Původním a prvním regionem pro hodnocení a aplikaci tohoto konceptu je region EU- MENA (Evropská unie, Střední východ a severní Afrika). Organizace DESERTEC podporují výrobu elektřiny v severní Africe, na Středním východě a v Evropě s využitím obnovitelných zdrojů, jako jsou solární elektrárny , větrné parky , a rozvíjejí evropsko-středomořskou elektrickou síť , tvořenou především stejnosměrným proudem vysokého napětí (HVDC) přenosové kabely. Navzdory svému názvu by návrh DESERTEC viděl většinu elektráren umístěných mimo samotnou poušť Sahara , ale spíše v okolních oblastech, v dostupnějších severních a jižních stepích a lesích , stejně jako v relativně vlhké Atlantické pobřežní poušti . Podle návrhu DESERTEC by se soustřeďování solárních energetických systémů, fotovoltaických systémů a větrných parků rozšířilo do širokých pouštních oblastí v severní Africe, jako je poušť Sahara a všechna její členění. Vyrobené elektřiny bude přenášen na evropských a afrických zemí o výborný mřížkou z vysokonapěťových stejnosměrných kabelů. Zajistilo by to značnou část poptávky po elektřině v zemích Blízkého východu a Blízkého východu a navíc by kontinentální Evropě poskytlo 15% svých potřeb elektrické energie. Exportovaná pouštní energie by doplnila přechod Evropy na obnovitelné zdroje, který by byl založen především na využití domácích zdrojů energie, což by zvýšilo její energetickou nezávislost. Podle scénáře Německého střediska pro letectví a kosmonautiku (DLR) by do roku 2050 investice do solárních elektráren a přenosových vedení činily celkem 400 miliard EUR. Přesný návrh, jak tento scénář realizovat, včetně technických a finančních požadavků, bude navržen do roku 2012/2013 (viz Desert Power 2050 ).
V březnu 2012 začala Nadace DESERTEC pracovat v regionu s dalším zaměřením. Rok po jaderné katastrofě ve Fukušimě podepsaly Nadace DESERTEC a Japonská nadace pro obnovitelnou energii (JREF) memorandum o porozumění. Budou si vyměňovat znalosti a know-how a koordinovat svou práci společně s cílem vyvinout vhodné rámcové podmínky pro zavádění obnovitelných zdrojů a navázat nadnárodní spolupráci ve Velké východní Asii. Cílem je urychlit zavádění obnovitelné energie v Asii, aby se zajistily bezpečné a udržitelné alternativy k fosilní a jaderné energii. V rámci svého poslání JREF propaguje iniciativu Asia Super Grid Initiative, která má usnadnit elektrizační systém plně založený na obnovitelné energii. Nadace DESERTEC považuje takovou síť za důležitý krok k implementaci DESERTECu ve Velké východní Asii a již provedla studii proveditelnosti potenciálních koridorů sítě, aby co nejlépe využila pouštní slunce v regionu.
Studie o DESERTECU
DLR studie
Koncept DESERTEC byl vyvinut mezinárodní sítí politiků, akademiků a ekonomů s názvem TREC. Výzkumné ústavy pro obnovitelné zdroje vlád Maroka (CDER), Alžírska (NEAL), Libye (CSES), Egypta (NREA), Jordánska (NERC) a Jemenu (univerzity v Sana'a a Adenu) a také německé Aerospace Center (DLR) významně přispělo k vývoji konceptu DESERTEC. Základní studie týkající se DESERTECu vedl vědec DLR Dr. Franz Trieb pracující pro Ústav technické termodynamiky v DLR. Tyto tři studie byly financovány německým spolkovým ministerstvem pro životní prostředí, ochranu přírody a jadernou bezpečnost (BMU). Studie provedené v letech 2004 až 2007 hodnotily následující, jak ukazuje níže uvedená tabulka;
| Studie | Popis | Doba trvání | Vyhodnocení | Výsledek |
|---|---|---|---|---|
| MED-CSP | studie o koncentrované sluneční energii (CSP) pro Středomoří | 2004–2005 | vyhodnotit potenciál obnovitelné energie na Blízkém východě a v severní Africe (MENA) a dostupnost zdrojů a poptávka po energii v regionu | |
| TRANS-CSP | studie o trans-středomořském propojení a infrastruktuře | 2004–2006 | vyhodnotit potenciál integrované přenosové soustavy elektrické energie spojující tři regiony - Evropu, Střední východ a severní Afriku; a hodnocení dovozu sluneční energie do Evropy | |
| AQUA-CSP | studie o CSP pro odsolování mořské vody | 2004–2007 | vyhodnotit očekávané potřeby vody a energie do roku 2050 v Evropě, na Středním východě a v severní Africe; a možnost vyrábět čerstvou vodu spolu s výrobou elektřiny CSP |
Studie dospěly k závěru, že extrémně vysoké sluneční záření v pouštích severní Afriky a Blízkého východu převažuje nad 10–15% ztrátami přenosu mezi pouštními oblastmi a Evropou. To znamená, že solární tepelné elektrárny v pouštních oblastech jsou ekonomičtější než stejné druhy elektráren v jižní Evropě. German Aerospace Center odhaduje, že solární elektrárny měly být postaveny ve velkých číslech v nadcházejících letech, odhadované náklady na výrobu elektřiny by sestoupil z 0,09 na 0,22 euro / kWh až 0.04-0.05 EUR / kWh.
Sahara byl vybrán jako ideální místo pro solární farmy , protože je vystavena jasném slunci téměř po celou dobu, což je zhruba 80% až 97% denního světla v nejlepších případech. Jedná se o nejslunnější celoroční oblast na planetě. V největší horké poušti na světě je extrémně rozsáhlá oblast pokrývající téměř celou poušť, která každoročně přijímá více než 3600 hodin slunečního svitu. K dispozici je také velmi velká oblast přesahující 4 000 hodin slunečního svitu ročně. Nejvyšší sluneční záření přijímané na planetě je v Saharské poušti, pod obratníkem Raka . To vyplývá z obecného, silného nedostatku oblačnosti po celý rok a geografické polohy v tropech.
Roční průměrné sluneční záření , které představuje celkové množství energie slunečního záření přijaté na danou oblast a na období dárce, je v oblasti asi 2 500 kWh/(m 2 rok) a toto číslo může stoupat až téměř na 3 000 kWh/( m 2 rok) v nejlepších případech. Povětrnostní rysy pouště Sahary, zejména sluneční záření, mají výraznou povahu. Roční produkce elektřiny dosahuje v této sluncem zalité oblasti maximálně 1 300 000 TWh, pokud je celá poušť pokryta solárními panely. Poušť je také extrémně rozsáhlá a pokrývá asi 9 000 000 km 2 (3 474 920 čtverečních mil), je téměř stejně velká jako Čína nebo Spojené státy a je řídce osídlená, což umožňuje zřizování velkých solárních farem bez negativního dopadu na obyvatele region také. A konečně, písečné pouště mohou poskytnout křemík , surovinu, která je nezbytná při výrobě solárních panelů .
Velká africká poušť je po celý rok relativně bez mraků, ale je důležité si uvědomit, že drsné, pouštní klima má také některé negativní rysy, jako je extrémní vedro a někdy prach nebo vítr plný písku, který často fouká přes poušť a může dokonce vést k silné prašné bouře nebo písečné bouře . Oba jevy snižují produktivitu solární elektřiny a účinnost solárních panelů.
Pouštní moc 2050
Společnost Dii oznámila, že koncem roku 2012 představí plán zavádění, který bude obsahovat konkrétní doporučení, jak umožnit investice do obnovitelné energie a propojených energetických sítí. Dii tvrdí, že spolupracuje se všemi klíčovými zúčastněnými stranami z mezinárodních vědeckých a podnikatelských komunit, jakož i tvůrci politik a občanské společnosti, aby umožnil dvěma nebo třem konkrétním referenčním projektům demonstrovat proveditelnost dlouhodobé vize. Společnost Dii vyvinula strategický rámec pro plně integrovaný a dekarbonizovaný energetický systém založený na obnovitelných energiích pro celý region severní Afriky, Blízkého východu a Evropy ( EUMENA ) v roce 2050. Proto Dii zkoumala z hlediska technologie a geografie, co je optimální kombinace obnovitelných energií s cílem poskytnout regionu EUMENA udržitelnou energii. V červenci 2012 Dii představila první část své studie „Desert Power 2050 - Perspectives on a Sustainable Power System for EUMENA.
Klíčová zjištění Desert Power 2050 ukazuje, že hojnost slunce a větru v regionu EUMENA umožní vytvoření společné energetické sítě, která bude zahrnovat více než 90 procent obnovitelných zdrojů. Podle studie taková společná energetická síť zahrnující severní Afriku, Střední východ a Evropu (EUMENA) nabízí jasné výhody pro všechny zúčastněné. Národy Blízkého východu a severní Afriky (MENA) by mohly uspokojit své rozšiřující se potřeby energie obnovitelnou energií, zatímco rozvoj exportního průmyslu z jejich přebytečné energie by mohl podle výsledků studie dosáhnout ročního objemu v hodnotě více než 60 miliard eur . Dovozem až 20 procent své energie z pouští by Evropa mohla ušetřit až 30 eur za každou megawatthodinu pouštní energie.
Sever a jih by se staly velmocemi této společné sítě, podporované větrem a vodní energií ve Skandinávii, stejně jako větrnou a sluneční energií v regionu MENA. Podle zjištění Desert Power 2050 se nabídka a poptávka navzájem doplňují - jak regionálně, tak sezónně . Díky neustálému zásobování větrnou a solární energií po celý rok může region MENA pokrýt evropské energetické potřeby, aniž by region musel budovat nákladné přebytečné kapacity. Další výhodou energetické sítě je zvýšené zabezpečení dodávek všem dotčeným zemím. Síť založená na obnovitelných zdrojích by vedla k vzájemnému spoléhání mezi zúčastněnými zeměmi a byla by doplněna levným dovozem z jihu a severu.
Metodika Desert Power 2050 představuje plnou perspektivu regionu EUMENA, která zahrnuje například rostoucí spotřebu energie ve státech MENA. Energetické požadavky států MENA se do roku 2050 pravděpodobně více než zčtyřnásobí, což představuje více než 3000 terawatthodin. Na rozdíl od Evropy bude populace do poloviny století také výrazně růst, což zvýší poptávku po nových pracovních místech. Analýza návrhu energetického systému postaveného tak, aby zahrnoval více než 90% obnovitelných zdrojů 40 let do budoucnosti, nutně podléhá velkým nejistotám ohledně řady předpokladů. K řešení těchto nejistot analyzovala Dii takzvané citlivosti neboli perspektivy, aby ukázala, jak výsledky reagují na změněné parametry. Společnost Dii analyzovala celkem 18 pohledů na napájení EUMENA v roce 2050. Pokrývají celou řadu hlavních faktorů dopadu na atraktivitu integrace energetického systému. Hlavní poselství studie: integrace sítí ve Středomoří je cenná za všech předvídatelných okolností.
Energie pouště ve druhé fázi by mohla být stimulem pro růst a významným způsobem přispět ke zvládání sociálních a ekonomických výzev v severní Africe a na Blízkém východě. Společnost Dii oznámila, že druhá fáze Desert Power 2050, Začínáme , bude toto téma v příštích několika měsících hlouběji zkoumat, přičemž budou diskutovány politické, vědecké a průmyslové subjekty. Cílem je formulovat doporučení k regulačním krokům požadovaným v příštích letech.
Výhody
Na světové pouště dopadne za šest hodin více energie, než svět spotřebuje za rok, a saharská poušť je prakticky neobydlená a má blízko k Evropě. Zastánci tvrdí, že projekt udrží Evropu „v popředí boje proti změně klimatu a pomůže severoafrickým a evropským ekonomikám růst v mezích emisí skleníkových plynů “. Představitelé DESERTECu tvrdí, že projekt by jednoho dne mohl dodat 15 procent evropské elektřiny a značnou část poptávky po elektřině v regionu MENA. Podle Nadace DESERTEC má projekt silný potenciál pro vytváření pracovních míst a mohl by zlepšit stabilitu v regionu. Podle zprávy Wuppertalského institutu pro klima, životní prostředí a energii a Římského klubu by projekt mohl do roku 2050 vytvořit 240 000 německých pracovních míst a vyrobit elektřinu v hodnotě 2 bilionů EUR.
Technika
Koncentrovaná sluneční energie
Systémy koncentrované sluneční energie (nazývané také koncentrovaná sluneční energie a CSP) používají zrcadla nebo čočky k soustředění velké plochy slunečního světla nebo sluneční tepelné energie na malou plochu. Elektrická energie se vyrábí, když se koncentrované světlo přemění na teplo, které pohání tepelný motor (obvykle parní turbínu) připojený k generátoru elektrické energie. Roztavenou sůl lze použít jako způsob skladování tepelné energie k uchování tepelné energie shromažďované solární věží nebo solárním žlabem, takže ji lze použít k výrobě elektřiny za špatného počasí nebo v noci. Protože solární pole přivádějí svou tepelnou energii do konvenční generační jednotky s parní turbínou, lze je bez problémů kombinovat s hybridními elektrárnami na fosilní paliva. Tato hybridizace zajišťuje dodávky energie i za nepříznivého počasí a v noci bez nutnosti urychlování nákladných kompenzačních zařízení. Technickou výzvou je chlazení, které je nezbytné pro každý systém vytápění. Dii je proto závislá buď na adekvátním zásobování vodou, pobřežních zařízeních nebo vylepšené technologii chlazení.
Fotovoltaika
Dii také považuje fotovoltaiku (PV) za technologii vhodnou pro pouštní elektrárny. Fotovoltaika je způsob výroby elektrické energie přeměnou slunečního záření na stejnosměrný proud pomocí polovodičů. Výroba fotovoltaické energie využívá solární panely složené z několika solárních článků obsahujících fotovoltaický materiál. Mezi materiály, které se v současné době používají pro fotovoltaiku, patří monokrystalický křemík, polykrystalický křemík, amorfní křemík, telurid kadmia a selenid/sulfid mědi a india a galia. Díky pokroku v technologii a nárůstu rozsahu výroby a sofistikovanosti se náklady na fotovoltaiku od výroby prvních solárních článků neustále snižují.
V roce 2010 se společnost First Solar , výrobce tenkovrstvých solárních panelů, připojila k Dii jako přidružený partner. Společnost se sídlem v USA již má zkušenosti s obrovskými fotovoltaických zařízení, a byl postaven na 550 megawatt Desert Sunlight Solar Farm a Topaz Solar Farm v Kalifornii , což jsou největší dvě fotovoltaické zařízení na světě .
Větrná energie
Protože také části pouštních oblastí na Blízkém východě a v severní Africe (MENA) přicházejí s velkým větrným potenciálem, Dii zkoumá, ve kterých geografických oblastech je instalace větrných farem vhodná. Větrné turbíny vyrábějí elektřinu otáčením lopatek větrem, které roztáčí hřídel, která se připojuje ke generátoru, který vyrábí elektřinu. Saharská poušť je jednou z největrnějších oblastí na planetě, zejména na západním pobřeží, kde leží Atlantická pobřežní poušť podél Západní Sahary a Mauretánie. Roční průměrná rychlost větru na zemi výrazně přesahuje 5 m/s ve většině pouště a dokonce se blíží 8 m/s nebo 9 m/s podél západního pobřeží oceánu. Je důležité si uvědomit, že rychlost větru roste s výškou. Pravidelnost a stálost větrů v suchých oblastech jsou také hlavní výhodou větrné energie. Vítr fouká téměř neustále nad pouští a po celý rok zde obvykle nejsou žádné bezvětří. Proto je poušť severní Afriky také ideálním místem pro instalaci rozsáhlých větrných parků a větrných turbín s velmi dobrou produktivitou.
Vysokonapěťový stejnosměrný proud (HVDC)
Pro export obnovitelné energie vyrobené v pouštní oblasti MENA je zapotřebí vysokonapěťový stejnosměrný (HVDC) systém přenosu elektrické energie. High Voltage DC (HVDC) technologie je osvědčená a ekonomická metoda přenosu energie na velmi dlouhé vzdálenosti a také důvěryhodná metoda pro připojení asynchronních sítí nebo sítí různých frekvencí. S HVDC lze energii přenášet také v obou směrech. U dálkových přenosů trpí HVDC nižšími elektrickými ztrátami než přenos střídavým proudem (AC). Vzhledem k vyššímu slunečnímu záření v MENA je výroba energie, a to i se zahrnutými ztrátami přenosů, stále výhodnější než produkce v jižní Evropě.
Rovněž již byly realizovány projekty velmi dlouhé vzdálenosti s technologickou spoluprací společností ABB a Siemens - obou akcionářů společnosti Dii; jmenovitě přenosová soustava HVDC Xiangjiaba - Šanghaj 800 kV , kterou v červnu 2010 zřídila čínská státní korporace (SGCC). Spojení HVDC je nejsilnějším a nejdelším přenosem svého druhu, který lze implementovat kdekoli na světě; a v době uvedení do provozu přenesl 6 400 MW výkonu na vzdálenost téměř 2 000 kilometrů. To je delší, než by bylo potřeba k propojení MENA a Evropy. Společnost Siemens Energy pro toto propojení vybavila vysílací konvertorovou stanici Fulong deseti transformátory stejnosměrného měniče, z nichž pět je dimenzováno na 800 kV.
Druhým projektem HVDC, který je také pro SGCC se spoluprací od ABB, je nové propojení HVDC o výkonu 3 000 MW přes 920 kilometrů od Hulunbeiru ve Vnitřním Mongolsku po Shenyang v provincii Liaoning v severovýchodní části Číny v roce 2010. Další projekt naplánovaný na uvedení do provozu v roce 2014-je výstavba ± 800 kV severovýchodního UHVDC spojení ze severovýchodní a východní oblasti Indie do města Agra ve vzdálenosti 1728 kilometrů.
Dalším projektem tohoto typu je systém HVDC Rio Madeira se spojením HVDC o délce 2 375 kilometrů (1476 mi).
Projekty
Saharská poušť pokrývá obrovské části Alžírska, Čadu, Egypta, Libye, Mali, Mauretánie, Maroka, Nigeru, Západní Sahary, Súdánu a Tuniska. Je to jedna ze tří odlišných fyziografických provincií africké masivní fyziografické divize.
První projekty sluneční a větrné energie v severní Africe již začaly. Alžírsko zahájilo v roce 2011 jedinečný projekt zabývající se výrobou hybridní energie, který kombinuje soustavu solární energie o koncentraci 25 MW ve spojení s kombinovanou solární elektrárnou s kombinovaným cyklem o výkonu 130 MW kombinovanou v plynové turbíně Hassi R'Mel .
Jiné země jako Maroko stanovily ambiciózní plány na zavádění obnovitelné energie. Například solární elektrárna Ouarzazate v Maroku s kapacitou 500 MW bude jednou z největších koncentrovaných solárních elektráren na světě.
V roce 2011 nadace DESERTEC začala vyhodnocovat projekty, které by mohly sloužit jako modely pro implementaci DESERTEC podle jejích kritérií udržitelnosti. První z nich je solární elektrárna TuNur v Tunisku, která má mít kapacitu 2 GW. Jeho závody vytvářejí až 20 000 přímých i nepřímých místních pracovních míst a zahrnují systémy suchého chlazení, které snižují spotřebu vody až o 90%. Zahájení stavby je plánováno na rok 2014 a export elektřiny do Itálie do roku 2016. Video na YouTube vysvětluje tento projekt.
Jednání s marockou vládou byla úspěšná a Dii potvrdili, že jejich první referenční projekt bude v Maroku . Jako partner v počátečním partnerství mezi Evropou a MENA je Maroko obzvláště vhodné, protože již existuje síťové spojení z Maroka přes Gibraltar do Španělska. Také marocká vláda přijala program na podporu obnovitelných energií. V červnu 2011 podepsal Dii Memorandum o porozumění s Marockou agenturou pro sluneční energii (MASEN). MASEN bude jednat jako vývojář projektu a bude zodpovědný za všechny důležité projektové kroky v Maroku. Dii bude propagovat projekt a jeho financování v Evropské unii v Bruselu i v národních vládách. Tento referenční projekt s celkovou kapacitou 500 MW bude kombinací koncentrovaných solárních elektráren (400 MW) a fotovoltaiky (100 MW). První dostupná energie ze společného projektu Dii/MASEN by mohla být dodávána do marocké a španělské sítě v letech 2014 až 2016, v závislosti na zvolené technologii a tržních podmínkách. Na základě současného odhadu činí celkové náklady 2 miliardy EUR.
V dubnu 2010 Dii zdůraznil, že elektrárna nebude instalována v oblasti Západní Sahary, kterou spravuje Maroko. Oficiální mluvčí Dii učinil následující potvrzení: " Naše referenční projekty nebudou umístěny v regionu. Při hledání projektových míst bude DESERTEC Industrial Initiative brát v úvahu také politické, ekologické nebo kulturní otázky. Tento postup je v souladu s politiky financování mezinárodních rozvojových bank. “
V Tunisku STEG Énergies Renouvelables, dceřiná společnost tuniského státního podniku STEG, a Dii v současné době pracují na studii proveditelnosti. Studie se zaměřuje na podstatné projekty sluneční a větrné energie v Tunisku. Výzkum se bude zabývat technickými a regulačními podmínkami pro dodávky energie v místních sítích pro export energie do sousedních zemí i do Evropy. Kromě toho bude analyzováno financování projektu.
Alžírsko , které nabízí vynikající podmínky pro obnovitelnou energii, je považováno za potenciální místo pro další referenční projekt. V prosinci 2011 alžírský dodavatel energie Sonelgaz a Dii podepsali memorandum o porozumění o své budoucí spolupráci za přítomnosti komisaře EU pro energetiku Günthera Oettingera a alžírského ministra energetiky a těžby Youcefa Yousfiho. Tato spolupráce bude zaměřena na posílení a výměnu technických odborných znalostí, společné úsilí v oblasti rozvoje trhu a pokroku v oblasti obnovitelné energie v Alžírsku i v zahraničí.
Vzhledem k tomu, že se evropsko-středomořské projekty pokoušejí Medgrid a DESERTEC vyrábět sluneční energii z pouští a vzájemně se doplňovat, bylo dne 24. listopadu 2011 mezi Medgrid a Dii podepsáno memorandum o porozumění, které bude studovat, navrhovat a podporovat propojenou elektrickou síť spojující oba projekty. Plánuje se vybudování pěti propojení za cenu zhruba 5 miliard eur (6,7 miliardy dolarů), a to i mezi Tuniskem a Itálií . Činnosti Dii a Medgrid jsou zahrnuty v plánu pro solární energii Středomoří (MPS), politické iniciativě v rámci Unie pro Středomoří (UfM).
V březnu 2012 podepsali iniciativy Dii, Medgrid , Friends of the supergrid and Renewables Grid Initiative společné prohlášení na podporu účinné a úplné integrace obnovitelné energie z velkého i decentralizovaného zdroje na jednotném trhu s elektřinou, která se nebude hrát. proti sobě v Evropě a v sousedních regionech.
Překážky
Někteří odborníci - například profesor Tony Day, ředitel Centra pro efektivní a obnovitelnou energii ve stavebnictví na London South Bank University, Henry Wilkinson z Janusian Security Risk Management a Wolfram Lacher z poradenské společnosti Control Risks - jsou znepokojeni politickými překážkami projektu . Vyrábět tolik elektrické energie spotřebované v Evropě a v Africe by vytvořilo politickou závislost na severoafrických zemích, které měly před arabským jarem korupci a chyběla přeshraniční koordinace. Kromě toho by DESERTEC vyžadoval rozsáhlou hospodářskou a politickou spolupráci mezi Alžírskem a Marokem , která je ohrožena, protože hranice mezi těmito dvěma zeměmi je uzavřena kvůli neshodám ohledně Západní Sahary , za urychlení projektu odpovídá Inram Kada od EUMENA. Spolupráce mezi evropskými státy a státy Blízkého východu a severní Afriky je také jistě náročná. Je nutná rozsáhlá spolupráce mezi EU a severoafrickými zeměmi, kvůli které se projekt může zpozdit kvůli byrokratické byrokracii a dalším faktorům, jako je vyvlastnění majetku.
Existují také obavy, že požadavek na vodu pro solární zařízení k čištění prachu z panelů a pro chladivo turbíny může být škodlivý pro místní obyvatelstvo, pokud jde o poptávku, kterou bude klást na místní zásobování vodou. Podporovaný projekt mezi EU a inovace se však mělo za následek vývoj silikonového film založený s nano - dentrite strukturou na něm. Film je nataven na solární panely a díky nanorentritové struktuře se k fotovoltaickým panelům nemůže přichytit písek, voda, sůl, bakterie, plísně atd. Na rozdíl od toho studie poukazují na vytváření sladké vody solárními tepelnými elektrárnami. Kromě toho není k čištění a chlazení zapotřebí žádné významné množství vody, protože lze použít alternativní technologie (chemické čištění, suché chlazení). Suché chlazení je však dražší, technologicky náročnější a méně účinné, než je v současnosti plánováno vodní chlazení. Plány na odsolování vody pro účely chlazení nejsou součástí obchodního plánu DESERTEC ani odhadů nákladů, jak bylo navrženo.
Pozdní Hermann Scheer ( Eurosolar ) poukázal na to, že se zdvojnásobil sluneční záření na Sahaře nemůže být jediným kritériem, a to zejména s jeho kontinuální pasáty tam problematické .
Přenášení energie na dlouhé vzdálenosti bylo kritizováno a vyvstaly otázky ohledně nákladů na kabeláž ve srovnání s výrobou energie a kvůli ztrátám elektřiny. Studie a současná provozní technologie však ukazují, že ztráty elektřiny pomocí vysokonapěťového stejnosměrného přenosu činí pouze 3% na 1 000 km (10% na 3 000 km).
V rámci Evropy mohou být vyžadovány investice do „ supergrid “. V reakci na to je jedním návrhem kaskádovat energii mezi sousedními státy tak, aby státy čerpaly z výroby energie sousedních států spíše než ze vzdálených pouštních lokalit.
Jednou z klíčových otázek bude kulturní aspekt, protože národy Blízkého východu a Afriky mohou potřebovat jistotu, že budou projekt vlastnit, a ne jej ukládat z Evropy.