Winstgevende zonne-energie - Elektriciteit uit zonlicht - is alleen mogelijk met vacuüm

Winstgevende zonne-energie - Elektriciteit uit zonlicht - is alleen mogelijk met vacuüm

In 2019 nam Abu Dhabi het grootste zonne-energiepark ter wereld in gebruik, maar nog grotere projecten staan al gepland. Bij de vervaardiging van zonnepanelen speelt vacuüm een cruciale rol in alle belangrijke stappen, net als Busch vacuümpompen.
Solar-power-3.jpg

Eind juni 2019 werd het Noor Abu Dhabi zonnepark aangesloten op het elektriciteitsnetwerk van de woestijnstaat. Met 3,2 miljoen zonnepanelen op een oppervlak van acht vierkante kilometer is het volgens de operator de grootste zonnecentrale op één locatie ter wereld. Het produceert tot 1,18 gigaWatt piekstroom en reduceert op die manier de uitstoot van kooldioxide met een miljoen ton per jaar. Dit komt overeen met de CO2 -voetafdruk van 200.000 auto's. Tijdens de inwijding werd de elektriciteitsprijs voor klanten aangekondigd als 2,42 US cent per kiloWattuur.

Productie steeds efficiënter

Zulke lage prijzen voor zonne-energie worden nu bereikt door grote, moderne zonnecentrales zonder subsidies. Zonne-energie kan al goedkoper worden geproduceerd dan elektriciteit uit fossiele brandstoffen. Op deze manier beweegt hernieuwbare energie uit de sfeer van staatssubsidies en naar de sfeer van winstgevende activiteiten. Deze ontwikkeling is met name te danken aan de snelle vooruitgang in de productie van zonnepanelen. Vacuümtechniek is te vinden in alle belangrijke productiestappen.

Dit begint met de productie van het siliciumsubstraat, wat de basis is van de zonnecel. Het Czochralski-proces wordt vaak gebruikt om de benodigde kristallen te verkrijgen. Kristallen worden gevormd onder vacuüm. Het zuurstofgehalte in de lucht oxideert het zeer zuivere silicium, wat op zijn beurt de eigenschappen van de zeer efficiënte siliciumwafers beïnvloedt.

Laag voor laag beschermd

Dunne siliciumplakken gemaakt van het kristallijne materiaal moet vervolgens worden voorzien van elektrisch actieve lagen, net als bij de productie van microchips. Er bestaan verschillende processen voor het aanbrengen van de verschillende lagen. Gezien het feit dat de lagen worden aangebracht met reactieve gassen die zelfontvlambaar en vaak giftig zijn, worden speciale, zeer veilige vacuümtechnieken gebruikt. Na deze stap zijn de cellen al functioneel en kunnen ze licht omzetten in elektriciteit. In deze vorm zijn ze echter niet lang weer- en windbestendig, laat staan bestand tegen het schurende woestijnzand.

De panelen worden tussen verschillende lagen beschermend kunststof en/of glas verpakt om ze te beschermen tegen schadelijke invloeden van buitenaf en om een lange levensduur te verzekeren. Deze speciale laag past zich aan de panelen aan zonder openingen of luchtbellen en hecht zich vervolgens stevig aan de panelen. Om deze reden wordt de laminering ook onder vacuüm uitgevoerd. Voor de stappen waarvoor vacuüm nodig is, gebruiken veel centrales Busch vacuümpompen die precies zijn ontworpen voor dit betreffende proces.

Slechts een paar jaar geleden was "Solar Star I + II" in de Mojave-woestijn in Californië de wereldrecordhouder met een uitvoer van 579 megaWatt. Het park, met ongeveer 1,7 miljoen zonnemodules, werd geopend in 2015. Maar slechts een paar maanden later nam het Kamuthi Solar Power Project in de Indische staat Tamil Nadu de koppositie over met 648 megaWatt en 2,5 miljoen zonnemodules.

Vervolgens legde het Longyangxia Dam Solar Park in de Chinese provincie Qinghai de lat op 850 megaWatt. Dit getal wordt sinds juni 2019 overtroffen door Noor Abu Dhabi. Daarnaast zijn er al nog grotere centrales gepland in Saoedi-Arabië, China en andere landen.


Abonneer u op de "World of Vacuum"-nieuwsbrief!
Abonneer u nu en blijf up-to-date met het laatste fascinerende nieuws op het gebied van vacuüm.

ABONNEREN