En flygtig solstråle – en stabil energiforsyning
Gør solenergi tilgængelig 24/7
Effekten fra solen er den ultimative, rene, gratis energi. Men uanset hvor solrig lokationen er, er der altid en tid uden sol: Natten. For et konventionelt kraftværk er tidspunktet på dagen irrelevant, men for solenergi betyder ingen sol, ingen effekt. Det er derfor nødvendigt at opbevare energien for at gøre solenergien tilgængelig døgnet rundt. Vakuumpumper fra Busch spiller en vigtig rolle, når energien omdannes til brugbar elektricitet.
Solceller leverer kun elektricitet til nettet, når solen skinner på dem – hvilket begrænser deres ydeevne til de lyse timer på skyfrie dage. Uden en effektiv måde at opbevare energien på vil hullerne i forsyningsnettet blive fyldt ved hjælp af andre former for strømproduktion, der normalt bruger ikke-vedvarende fossile brændstoffer. En løsning er at få solenergiproduktionen til at fungere mere som et konventionelt kraftværk – ved at omdanne effekten til termisk energi.
Opvarmning på regndage
Lagring af termisk energi er meget nemmere end lagring af elektricitet. Tænk hvor nemt det er med en termokande, der holder din te varm, sammenlignet med det antal batterier, du skal bruge til at sætte en elkedel i kog uden strømtilførsel. Mens konventionelle solceller omdanner sollys direkte til elektricitet, så tilføjer solvarmeanlæg et ekstra trin: det omdannes til varme, der nemmere kan lagres og bruges, når der er behov for det.
Fra varme til elektricitet
Hovedsagen ved solvarmeenergi er at koncentrere solens stråler. I stedet for flade paneler er et soltermisk kraftværk opbygget af konkave spejle, der reflekterer solens stråler mod en solfanger. Solfangeren indeholder en væske, enten smeltet salt eller syntetisk olie, som opvarmes af disse koncentrerede stråler. Den opvarmede væske kan derefter opbevares ved temperaturer mellem 400 og 600 °C i isolerede tanke.
Når der er brug for elektricitet, bruges væsken til at opvarme og omdanne vand til damp. Dampen ledes gennem en turbine, der driver en generator. En vakuumpumpe er tilsluttet kondensatoren, hvor dampen bliver til vand igen. Før turbinen startes, evakuerer vakuumpumpen luft og andre ikke-kondenserbare gasser. Dette gør kondenseringsprocessen mere effektiv, idet man fjerner luftens isolerende effekt, som ellers ville forlænge processen. Det minimerer også modtrykket på turbinen og gør dermed energioverførslen af varme til mekanisk energi mere effektiv. Når vindmøllen er startet, opretholdes vakuumniveauet ved kontinuerligt at fjerne eventuelt indtrængende luft. Ved at bruge vakuum i denne proces kan man udnytte hele potentialet af den frie, rene energi, der udvindes fra vores sol.
Opvarmning på regndage
Lagring af termisk energi er meget nemmere end lagring af elektricitet. Tænk hvor nemt det er med en termokande, der holder din te varm, sammenlignet med det antal batterier, du skal bruge til at sætte en elkedel i kog uden strømtilførsel. Mens konventionelle solceller omdanner sollys direkte til elektricitet, så tilføjer solvarmeanlæg et ekstra trin: det omdannes til varme, der nemmere kan lagres og bruges, når der er behov for det.
Fra varme til elektricitet
Hovedsagen ved solvarmeenergi er at koncentrere solens stråler. I stedet for flade paneler er et soltermisk kraftværk opbygget af konkave spejle, der reflekterer solens stråler mod en solfanger. Solfangeren indeholder en væske, enten smeltet salt eller syntetisk olie, som opvarmes af disse koncentrerede stråler. Den opvarmede væske kan derefter opbevares ved temperaturer mellem 400 og 600 °C i isolerede tanke.
Når der er brug for elektricitet, bruges væsken til at opvarme og omdanne vand til damp. Dampen ledes gennem en turbine, der driver en generator. En vakuumpumpe er tilsluttet kondensatoren, hvor dampen bliver til vand igen. Før turbinen startes, evakuerer vakuumpumpen luft og andre ikke-kondenserbare gasser. Dette gør kondenseringsprocessen mere effektiv, idet man fjerner luftens isolerende effekt, som ellers ville forlænge processen. Det minimerer også modtrykket på turbinen og gør dermed energioverførslen af varme til mekanisk energi mere effektiv. Når vindmøllen er startet, opretholdes vakuumniveauet ved kontinuerligt at fjerne eventuelt indtrængende luft. Ved at bruge vakuum i denne proces kan man udnytte hele potentialet af den frie, rene energi, der udvindes fra vores sol.
Læs mere – Solceller i rummet
I rummet skinner solen 24 timer i døgnet. Det betyder, at vakuumbelagte solcellepaneler er hovedstrømkilden for næsten alle satellitter og sonder, samt den internationale rumstation (ISS). Hvad hvis vi kunne udnytte denne konstante strøm af solenergi ned til Jordens overflade? Formålet med Den Europæiske Rumorganisations SOLARIS-projekt er at bevise, at dette koncept faktisk ér muligt at gennemføre. Hvis projektet gennemføres, vil solcelleanlæg blive sendt op i den geostationære bane omkring 36.000 km over Jordens overflade og sende den opsamlede energi ned til jorden via mikrobølger. Projektets omfang er enormt: For at generere hver gigawatt ekstraterrestrisk energi kræves et areal på 5 km² solpaneler i rummet. Og modtagestationen her på jorden skal være endnu større: 25 km2, altså lidt større end Manhattan Island, bymidten i New York City. Selvom der er mange teknologiske udfordringer, der skal overvindes, før projektet kan gennemføres, vil resultatet være et kæmpe skridt for menneskeheden: ren, grøn energi 24/7 fra rummet ved hjælp af vakuum.
I rummet skinner solen 24 timer i døgnet. Det betyder, at vakuumbelagte solcellepaneler er hovedstrømkilden for næsten alle satellitter og sonder, samt den internationale rumstation (ISS). Hvad hvis vi kunne udnytte denne konstante strøm af solenergi ned til Jordens overflade? Formålet med Den Europæiske Rumorganisations SOLARIS-projekt er at bevise, at dette koncept faktisk ér muligt at gennemføre. Hvis projektet gennemføres, vil solcelleanlæg blive sendt op i den geostationære bane omkring 36.000 km over Jordens overflade og sende den opsamlede energi ned til jorden via mikrobølger. Projektets omfang er enormt: For at generere hver gigawatt ekstraterrestrisk energi kræves et areal på 5 km² solpaneler i rummet. Og modtagestationen her på jorden skal være endnu større: 25 km2, altså lidt større end Manhattan Island, bymidten i New York City. Selvom der er mange teknologiske udfordringer, der skal overvindes, før projektet kan gennemføres, vil resultatet være et kæmpe skridt for menneskeheden: ren, grøn energi 24/7 fra rummet ved hjælp af vakuum.