Desertec - Desertec
 | |
| Etablert | 2003 20. januar 2009 |
|---|---|
| Hensikt | "Å gi klimabeskyttelse, energisikkerhet og utvikling ved å generere bærekraftig kraft fra stedene der fornybare energikilder er størst." |
Nøkkel folk |
Andreas Huber, direktør , DESERTEC Foundation Manfred Bohnen, direktør , DESERTEC Foundation |
| Datterselskaper | DESERTEC Foundation |
| Tilknytninger | Se konsortium |
| Nettsted | DESERTEC Foundation |
DESERTEC er et stort prosjekt støttet av en stiftelse med samme navn og konsortiet Dii (Desertec industrielt initiativ) opprettet i Tyskland som et aksjeselskap ( GmbH ). Prosjektet hadde som mål å lage en global fornybar energiplan basert på konseptet om å utnytte bærekraftig kraft fra steder der fornybare energikilder er mer rikelig og overføre den gjennom høyspent likestrømsoverføring til forbrukssentre. Alle slags fornybare energikilder er tenkt, men verdens solrike ørkener spiller en spesiell rolle.
Det er noen paralleller mellom Desertec og Atlantropa -prosjektplanen på 1920 -tallet . Atlantropa hadde som mål å integrere Europa og Nord -Afrika og dets strømnett basert på et gigantisk vannkraftverk på Gibraltar.
Utviklingen av prosjektet startet i 2009 som Desertec 1.0, hvor fokus var på overføring av fornybar kraft fra MENA -regionen til Europa. Den neste fasen, Desertec 2.0, fokuserte på å dekke den innenlandske etterspørselen. Prosjektet mislyktes to ganger på grunn av problemet med transport og kostnadseffektivitet. Initiativet ble gjenopplivet i 2020 som Desertec 3.0, med fokus på grønne elektroner og molekyler , som dekker både innenlandsk etterspørsel og eksport til utenlandske markeder.
Organisasjoner, milepæler og aktiviteter
DESERTEC ble utviklet av Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation (TREC), en frivillig organisasjon som ble grunnlagt i 2003 av Club of Rome og National Energy Research Center Jordan, som består av forskere og eksperter fra hele Europa, Midtøsten og Nord-Afrika. (EU-MENA). Det er fra dette nettverket DESERTEC Foundation senere dukket opp som en ideell organisasjon som hadde som oppgave å promotere DESERTEC-løsningen rundt om i verden. Grunnleggende medlemmer av stiftelsen er German Association of the Club of Rome , medlemmer av nettverket av forskere TREC samt engasjerte private støttespillere og mangeårige promotører av DESERTEC-ideen. I 2009 grunnla DESERTEC Foundation München -baserte industriinitiativet 'Dii GmbH' sammen med partnere fra industri- og finanssektoren. Oppgaven er å fremskynde implementeringen av DESERTEC-konseptet i fokusområdet EU-MENA.
De vitenskapelige studiene gjort av German Aerospace Center (DLR) mellom 2004 og 2007 viste at ørkensolen kunne dekke økende strømbehov i MENA- regionen, samtidig som den bidrar til å drive Europa, redusere karbonutslipp i hele EU-MENA-regionen og kraftavsaltingsanlegg å skaffe ferskvann til MENA -regionen. Dii GmbH publiserte en ytterligere studie kalt Desert Power 2050 i juni 2012. Den fant ut at MENA -regionen ville kunne dekke kravene til strøm med fornybar energi, samtidig som den eksporterte sin overskytende kraft for å skape en eksportindustri med et årlig volum på mer enn € 60 milliarder. I mellomtiden kan Europa spare rundt 30 €/MWh ved å importere ørkenkraft.
Ved å ta hensyn til bruk av land og vann, har DESERTEC til hensikt å tilby en integrert og omfattende løsning på mat- og vannmangel.
Sammenligning med Atlantropa
Atlantropa var et gigantisk ingeniørprosjekt som ble utarbeidet av Herman Sörgel på 1920 -tallet og kunngjort av ham til hans død i 1952. Dens sentrale trekk var en vannkraftsdam som skulle bygges over Gibraltarsundet , som ville ha gitt enorme mengder vannkraft for hele Middelhavsregionen og senket overflaten av Middelhavet med opptil 200 meter (660 fot), og åpnet store nye land for bosetting. Prosjektet nådde stor popularitet på slutten av 1920 -tallet og begynnelsen av 1930 -tallet, og for en kort periode igjen, på slutten av 1940 -tallet og begynnelsen av 1950 -tallet, men ble glemt etter Sörgels død i 1952.
Den overordnede teknokratiske tilnærmingen for å styrke politisk enhet over Middelhavet via et stort infrastrukturprosjekt har noen paralleller til Desertec, samt noen tekniske aspekter som ideen om å fremme et grenseoverskridende strømnett i regionen. En stor forskjell ligger i den trinnvise tilnærmingen til Desertec, som tok hensyn til tidligere feil i store tekniske visjoner. Atlantropa stolte på en enkelt storskala infrastruktur og var aldri, til tross for sin mangeårige popularitet, i nærheten av teknisk realisering. Desertec ble ledet av en lignende makroteknisk visjon, men forsøkte å starte med småskala trinn, som i det minste delvis lyktes.
TREC
Data levert av German Aerospace Center (DLR), 2005.
DESERTEC-konseptet stammer fra Dr. Gerhard Knies, en tysk partikkelfysiker og grunnlegger av Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation (TREC) nettverk av forskere. I 1986, i kjølvannet av atomulykken i Tsjernobyl, lette han etter en mulig alternativ kilde til ren energi og kom til følgende bemerkelsesverdige konklusjon: på bare seks timer mottar verdens ørkener mer energi fra solen enn menneskene bruker i en år. DESERTEC -konseptet ble videreutviklet av TREC - et internasjonalt nettverk av forskere, eksperter og politikere innen fornybar energi - grunnlagt i 2003 av Club of Rome og National Energy Research Center Jordan. Et av de mest kjente medlemmene var prins Hassan bin Talal fra Jordan . I 2009 dukket TREC opp til den ideelle organisasjonen DESERTEC Foundation.
DESERTEC Foundation
DESERTEC Foundation ble grunnlagt 20. januar 2009 med det formål å fremme implementeringen av DESERTEC -konseptet for ren kraft fra ørkener over hele verden. Det er en ideell organisasjon med base i Hamburg . De grunnleggende medlemmene var German Association of the Club of Rome, medlemmer av TREC-nettverket av forskere samt engasjerte private støttespillere og mangeårige promotører av DESERTEC-ideen.
DESERTEC Foundation har to direktører: Andreas Huber og Manfred Bohnen. Roland Berger er DESERTEC -kurator.
Stiftelsens oppdrag er å fremskynde implementeringen av DESERTEC -konseptet ved å:
- Støtter kunnskapsoverføring og vitenskapelig samarbeid
- Fremme utveksling og samarbeid med privat sektor
-
Fremme etableringen av de nødvendige rammebetingelsene:
- Samarbeid med JREF i Asia : I mars 2012, et år etter atomkatastrofen i Fukushima, har DESERTEC Foundation og Japan Renewable Energy Foundation (JREF) signert et MoU. Målet er å akselerere utplassering av fornybar energi i Asia for å gi sikre og bærekraftige alternativer til fossil og atomkraft ved å implementere DESERTEC -konseptet i Greater East Asia (Asia Super Grid Initiative).
- Evaluering og initiering av prosjekter som kan tjene som modeller
- Informere om DESERTEC
Dii GmbH
For å få fart på implementeringen av DESERTEC-ideen i EU-MENA, grunnla den ideelle organisasjonen DESERTEC Foundation og en gruppe på 12 europeiske selskaper ledet av Munich Re et industrielt initiativ kalt Dii GmbH i München 30. oktober 2009. De andre selskapene inkluderte Deutsche Bank, E.ON, RWE, Abengoa. I likhet med DESERTEC Foundation, hadde Dii GmbH ikke tenkt å bygge kraftverk selv. I stedet fokuserte den på fire kjernemål i EU-MENA:
- Utvikling av langsiktige perspektiver for perioden frem til 2050 som gir investerings- og finansieringsveiledning
- Gjennomføre spesifikke fordypningsstudier
- Utvikling av et rammeverk for gjennomførbare investeringer i fornybar energi og sammenkoblede nett i EU-MENA
- Opprinnelse til referanseprosjekter for å bevise gjennomførbarhet
Dii GmbH hadde som mål å skape et positivt investeringsklima for fornybar energi og sammenkoblede kraftnett i Nord -Afrika og Midtøsten ved å oppmuntre til nødvendige teknologiske, økonomiske, politiske og markedsmessige rammer. Dette inkluderte utviklingen av et langsiktig implementeringsperspektiv kalt Desert Power 2050 med veiledning om investeringer og finansiering. Dii GmbH har igangsatt utvalgte referanseprosjekter for å demonstrere total gjennomførbarhet og redusere systemkostnadene.
24. november 2011 ble det undertegnet et samarbeidsavtale (Medarbeidsavtale) mellom Medgrid -konsortiet og Dii for å studere, designe og fremme et sammenkoblet elektrisk nett som forbinder DESERTEC og Medgrid -prosjektene. Medgrid sammen med DESERTEC ville fungere som ryggraden i det europeiske supernettet, og fordelene ved å investere i HVDC -teknologi vurderes for å nå det endelige målet - supersmart -nettet . Aktivitetene til Dii og Medgrid ble dekket av Mediterranean Solar Plan (MSP), et politisk initiativ innenfor rammen av Unionen for Middelhavet (UfM).
Konsortium
Selskapet ble dannet av DESERTEC -stiftelsen og et konsortium av verdensomspennende selskaper.
Fra mars 2014 besto Dii av 20 aksjonærer (listet nedenfor) og 17 tilknyttede partnere.
Administrerende direktør i Dii GmbH har vært Paul van Son , senior internasjonal energisjef.
På slutten av 2014 forlot de fleste aksjonærer Dii som har blitt beskrevet både som en "fiasko" og som en omorientering i prosjektmålene.
RWE , State Grid Corporation of China og ACWA Power ble om bord og en rekke partnerselskaper for å drive Dii's nye oppgave: "For å lette rask utplassering av nyskapende fornybare energiprosjekter i ørkenområder og integrere dem i sammenkoblede kraftsystemer "
Konseptdetaljer
Beskrivelse
DESERTEC er en global løsning for fornybar energi basert på å utnytte bærekraftig kraft fra stedene der fornybare energikilder er størst. Disse nettstedene kan brukes takket være lavt tap høyspennings likestrømsoverføring. All slags fornybar energi vil bli brukt i DESERTEC-konseptet, men verdens solrike ørkener spiller en spesiell rolle.
Den opprinnelige og første regionen for vurdering og anvendelse av dette konseptet er EU- MENA- regionen (EU, Midtøsten og Nord-Afrika). DESERTEC-organisasjonene fremmer produksjon av elektrisitet i Nord-Afrika, Midtøsten og Europa ved bruk av fornybare kilder, for eksempel solcelleanlegg , vindparker , og utvikler et euro-middelhavs elektrisitetsnett , hovedsakelig bestående av høyspent likestrøm (HVDC) overføringskabler. Til tross for navnet, ville DESERTECs forslag se de fleste kraftverkene som ligger utenfor selve Sahara -ørkenen, men heller i områdene rundt, i de mer tilgjengelige nord- og sør -steppene og skogsområdene , så vel som den relativt fuktige Atlanterhavskysten . I henhold til DESERTEC -forslaget vil konsentrering av solenergisystemer , fotovoltaiske systemer og vindparker bli spredt over de brede ørkenregionene i Nord -Afrika som Sahara -ørkenen og alle dens underavdelinger. Den genererte elektrisiteten vil bli overført til europeiske og afrikanske land med et supernett med høyspent likestrømskabler . Det vil gi en betydelig del av strømbehovet i MENA -landene og dessuten gi kontinentaleuropa 15% av strømbehovet. Eksportert ørkenkraft ville utfylle Europas overgang til fornybar energi, som først og fremst ville være basert på å utnytte innenlandske energikilder som ville øke energioavhengigheten. I følge et scenario fra German Aerospace Center (DLR), innen 2050, vil investeringer i solcelleanlegg og overføringslinjer være på totalt 400 milliarder euro. Et eksakt forslag til hvordan dette scenariet skal realiseres, inkludert tekniske og økonomiske krav, vil bli utformet innen 2012/2013 (se Desert Power 2050 ).
I mars 2012 begynte DESERTEC Foundation å jobbe i en ytterligere fokusregion. Ett år etter atomkatastrofen i Fukushima har DESERTEC Foundation og Japan Renewable Energy Foundation (JREF) signert et MoU. De vil utveksle kunnskap og kunnskap, og koordinere sitt arbeid sammen for å utvikle passende rammebetingelser for distribusjon av fornybar energi og for å etablere transnasjonalt samarbeid i Stor-Øst-Asia. Målet er å fremskynde utplassering av fornybar energi i Asia for å gi sikre og bærekraftige alternativer til fossil og atomkraft. Som en del av sitt oppdrag promoterer JREF Asia Super Grid Initiative for å legge til rette for et elsystem basert fullt ut på fornybar energi. DESERTEC Foundation ser på et slikt rutenett som et viktig skritt mot implementeringen av DESERTEC i Øst -Asia og har allerede gjennomført en mulighetsstudie om potensielle nettkorridorer for å utnytte regionens ørkensol best.
Studier om DESERTEC
DLR -studier
DESERTEC Concept ble utviklet av et internasjonalt nettverk av politikere, akademikere og økonomer, kalt TREC. Forskningsinstituttene for fornybare kilder til regjeringene i Marokko (CDER), Algerie (NEAL), Libya (CSES), Egypt (NREA), Jordan (NERC) og Jemen (Universitetene i Sana'a og Aden) samt tyskeren Aerospace Center (DLR) ga betydelige bidrag til utviklingen av DESERTEC -konseptet. Grunnstudiene knyttet til DESERTEC ble ledet av DLR -forsker Dr. Franz Trieb som jobbet for Institute for Technical Thermodynamics ved DLR. De tre studiene ble finansiert av det tyske føderale departementet for miljø, naturvern og nuklear sikkerhet (BMU). Studiene, utført mellom 2004 og 2007, evaluerte følgende som vist i tabellen nedenfor;
| Studere | Beskrivelse | Varighet | Evaluering | Resultater |
|---|---|---|---|---|
| MED-CSP | studie om konsentrert solenergi (CSP) for Middelhavsbassenget | 2004–2005 | vurdere potensialet for fornybar energi i Midtøsten og Nord -Afrika (MENA), og tilgjengeligheten av ressurser og etterspørsel etter energi i regionen | |
| TRANS-CSP | studie om trans-Middelhavsforbindelse og infrastruktur | 2004–2006 | vurdere potensialet for et integrert elektrisk kraftoverføringsnett som forbinder de tre regionene - Europa, Midtøsten og Nord -Afrika; og vurdering av import av solenergi til Europa | |
| AQUA-CSP | studie om CSP for avsalting av sjøvann | 2004–2007 | vurdere det forventede vann- og strømbehovet fram til 2050 i Europa, Midtøsten og Nord -Afrika; og muligheten til å generere ferskvann sammen med strømproduksjonen av CSP |
Studiene konkluderte med at den ekstremt høye solstrålingen i ørkenene i Nord -Afrika og Midtøsten oppveier 10–15% overføringstap mellom ørkenregionene og Europa. Dette betyr at solvarmekraftverk i ørkenregionene er mer økonomiske enn de samme plantene i Sør -Europa. Det tyske luftfartssenteret har beregnet at hvis solvarmekraftverk skulle bygges i stort antall i årene som kommer, vil den estimerte kostnaden for elektrisitet komme ned fra 0,09 til 0,22 euro/kWh til omtrent 0,04–0,05 euro/kWh.
Den Sahara-ørkenen ble valgt som et ideelt sted for solcelleparker som det er utsatt for sterkt solskinn nesten hele tiden, omtrent mellom 80% og 97% av dagslys timer i de beste tilfellene. Dette er det mest solrike året rundt på planeten. I verdens største varme ørken er det et ekstremt stort område som dekker nesten hele ørkenen, som mottar mer enn 3600 timer med årlig solskinn. Det er også et veldig stort område som overstiger 4000 timer med solskinn årlig. Den høyeste solstrålingen som mottas på planeten er i Sahara -ørkenen, under kreftens tropic . Dette skyldes en generell, sterk mangel på skydekke året rundt og en geografisk posisjon under tropene.
Den årlige gjennomsnittlige isolasjonen , som representerer den totale mengden solstrålingsenergi som mottas på et gitt område og i en giverperiode, er omtrent 2500 kWh/(m 2 år) over regionen, og dette tallet kan stige opp til nesten 3000 kWh/( m 2 år) i de beste tilfellene. Værfunksjonene i Sahara -ørkenen, spesielt insolasjonen, har en uttalt natur. Den årlige elektrisitetsproduksjonen når maksimalt 1.300.000 TWh i dette solfylte området hvis hele ørkenen er dekket av solcellepaneler. Ørkenen er også svært store dekker om noen 9.000.000 km 2 (3.474.920 sq mi), er nesten like stort som Kina eller USA og er tynt befolket, noe som gjør det mulig å sette opp store solcelleanlegg uten en negativ innvirkning på innbyggerne i regionen også. Til slutt kan sandørken gi silisium , et råmateriale som er avgjørende for produksjon av solcellepaneler .
Den store afrikanske ørkenen er relativt skyfri hele året, men det er viktig å merke seg at det harde ørkenklimaet også har noen negative trekk som ekstrem varme og noen ganger støv eller sandbelastet vind som ofte blåser over ørkenen og kan til og med resultere i alvorlige støvstormer eller sandstormer . Begge fenomenene reduserer solstrømsproduktiviteten og effektiviteten til solcellepanelene.
Desert Power 2050
Dii kunngjorde at den ville introdusere en utrullingsplan i slutten av 2012 som inneholdt konkrete anbefalinger om hvordan man muliggjør investeringer i fornybar energi og sammenkoblede kraftnett. Dii hevder å samarbeide med alle viktige interessenter fra det internasjonale vitenskapelige og næringslivet, samt beslutningstakere og sivilsamfunn for å gjøre det mulig for to eller tre konkrete referanseprosjekter å demonstrere gjennomførligheten av den langsiktige visjonen. Dii utviklet et strategisk rammeverk for et fullt integrert og karbonisert kraftsystem basert på fornybar energi for hele Nord -Afrika , Midtøsten og Europa ( EUMENA ) -regionen i 2050. Derfor undersøkte Dii ut fra teknologi og geografi hva som er det optimale blanding av fornybar energi for å gi EUMENA -regionen bærekraftig energi. I juli 2012 presenterte Dii den første delen av studien "Desert Power 2050 - Perspectives on a Sustainable Power System for EUMENA.
Nøkkelfunn Desert Power 2050 viser at overflod av sol og vind i EUMENA -regionen vil muliggjøre opprettelsen av et felles kraftnett som vil innebære mer enn 90 prosent fornybar energi. Ifølge studien gir et slikt felles kraftnett som involverer Nord -Afrika, Midtøsten og Europa (EUMENA) klare fordeler for alle involverte. Nasjonene i Midtøsten og Nord -Afrika (MENA) kan dekke sine voksende behov for kraft med fornybar energi, mens utviklingen av en eksportindustri fra sin overskytende kraft kan nå et årlig volum til mer enn 60 milliarder euro, ifølge undersøkelsesresultatene . Ved å importere opptil 20 prosent av kraften fra ørkenene, kan Europa spare opptil 30 euro for hver megawattime med ørkenstrøm.
Nord og sør ville bli kraftsentre i dette fellesnettet, støttet av vind og vannkraft i Skandinavia, samt vind- og solenergi i MENA -regionen. Tilbud og etterspørsel vil utfylle hverandre - både regionalt og sesongmessig - i henhold til funnene i Desert Power 2050 . Med sin konstante tilførsel av vind- og solenergi gjennom hele året, kan MENA -regionen dekke Europas energibehov uten at sistnevnte trenger å bygge kostbar overkapasitet. En annen fordel med kraftnettet er forbedret forsyningssikkerhet til alle berørte nasjoner. Et fornybarbasert nettverk vil føre til gjensidig tillit blant de involverte landene, supplert med billig import fra sør og nord.
Metodikk Desert Power 2050 presenterer hele perspektivet på EUMENA -regionen, som for eksempel inkluderer det økende strømforbruket i MENA -statene. Strømkravene til MENA -statene vil sannsynligvis mer enn firedobles innen 2050, til sammen mer enn 3000 terawattimer. I motsetning til i Europa vil befolkningen også vokse betraktelig ved midten av århundret, og dermed øke etterspørselen etter nye jobber. Å analysere utformingen av et kraftsystem bygget for å inkludere mer enn 90% fornybar energi 40 år fram i tid, er nødvendigvis gjenstand for store usikkerheter på en rekke forutsetninger. For å løse disse usikkerhetene analyserte Dii såkalte sensitiviteter eller perspektiver for å vise hvordan resultatene reagerer på endrede parametere. Dii har analysert totalt 18 perspektiver på EUMENA -strømforsyningen i 2050. De dekker en lang rekke viktige påvirkningsfaktorer for attraktiviteten til integrering av kraftsystem. Studiens hovedbudskap: nettintegrasjon over Middelhavet er verdifull under alle forutsigbare omstendigheter.
Andre fase ørkenenergi kan være en stimulans for vekst og gi et viktig bidrag når det gjelder å mestre de sosiale og økonomiske utfordringene i Nord -Afrika og Midtøsten. Dii kunngjorde at en andre fase av Desert Power 2050, Getting Started , vil undersøke dette temaet mer grundig i løpet av de neste månedene, med diskusjoner inkludert politiske, vitenskapelige og industrielle interessenter. Målet er å formulere anbefalinger for de regulatoriske trinnene som kreves i årene som kommer.
fordeler
Mer energi faller på verdens ørkener på seks timer enn verden bruker på et år, og Sahara -ørkenen er praktisk talt ubebodd og ligger nær Europa. Tilhengere sier at prosjektet vil holde Europa "i spissen for kampen mot klimaendringer og hjelpe nordafrikanske og europeiske økonomier til å vokse innenfor klimagassutslippsgrenser ". DESERTEC -tjenestemenn sier at prosjektet en dag kan levere 15 prosent av Europas strøm og en betydelig del av MENAs strømbehov. I følge DESERTEC Foundation har prosjektet et sterkt potensial for jobbskaping og kan forbedre stabiliteten i regionen. I følge rapporten fra Wuppertal Institute for Climate, Environment and Energy og Club of Rome, kan prosjektet skape 240 000 tyske arbeidsplasser og generere 2 billioner euro i strøm innen 2050.
Teknologi
Konsentrert solenergi
Konsentrert solenergi (også kalt konsentrert solenergi og CSP) -systemer bruker speil eller linser for å konsentrere et stort område med sollys, eller solenergi, på et lite område. Elektrisk kraft produseres når det konsentrerte lyset omdannes til varme, som driver en varmemotor (vanligvis en dampturbin) koblet til en elektrisk kraftgenerator. Smeltet salt kan brukes som en lagringsmetode for termisk energi for å beholde termisk energi som samles inn av et soltårn eller solcelle, slik at den kan brukes til å generere elektrisitet i dårlig vær eller om natten. Siden solfelt mater sin varmeenergi til en konvensjonell generasjonsenhet med dampturbin, kan de kombineres uten problemer med hybridkraftverk med fossilt brensel. Denne hybridiseringen sikrer energiforsyning også i ugunstig vær og om natten uten at det er nødvendig å akselerere dyre kompenserende anlegg. En teknisk utfordring er kjøling som er nødvendig for hvert varmekraftsystem. Dii er derfor avhengig av enten tilstrekkelig vannforsyning, kystanlegg eller forbedret kjøleteknologi.
Fotovoltaikk
Dii anser også fotovoltaikk (PV) som en teknologi som er egnet for ørkenkraftverk. Fotovoltaikk er en metode for å generere elektrisk kraft ved å konvertere solstråling til likestrøm ved hjelp av halvledere. Fotovoltaisk kraftproduksjon bruker solcellepaneler sammensatt av en rekke solceller som inneholder et fotovoltaisk materiale. Materialer som for tiden brukes til fotovoltaikk inkluderer monokrystallinsk silisium, polykrystallinsk silisium, amorft silisium, kadmiumtellurid og kobberindiumgalliumselenid/sulfid. Drevet av teknologiske fremskritt og økninger i produksjonsskala og raffinement, har kostnadene for solceller gått jevnt ned siden de første solcellene ble produsert.
I 2010 sluttet First Solar , en produsent av tynne film solcellepaneler, til Dii som assosiert partner. Det amerikanske selskapet har allerede erfaring med enorme PV -installasjoner, og har konstruert 550 megawatt Desert Sunlight Solar Farm og Topaz Solar Farm i California , som er de to største PV -installasjonene i verden .
Vindkraft
Ettersom deler av ørkenregionene i Midtøsten og Nord -Afrika (MENA) har et høyt vindpotensial, undersøker Dii i hvilke geografiske regioner installasjonen av vindparker er egnet. Vindturbiner produserer elektrisitet ved vind som dreier bladene, som spinner en aksel, som kobles til en generator som produserer elektrisitet. Sahara -ørkenen er et av de mest vindfulle områdene på planeten, spesielt på vestkysten der den atlantiske kystørkenen ligger langs Vest -Sahara og Mauritania. Den årlige gjennomsnittlige vindhastigheten på bakken overstiger sterkt 5 m/s i det meste av ørkenen, og til og med nærmer seg 8 m/s eller 9 m/s langs den vestlige havkysten. Det er viktig å merke seg at vindhastigheten øker med høyden. Regelmessigheten og vindens konstans i tørre områder er også viktige ressurser for vindenergi. Vindene blåser nesten konstant over ørkenen, og det er vanligvis ingen vindstille dager i løpet av året. Derfor er ørkenen i Nord-Afrika også et ideelt sted for å installere store vindparker og vindturbiner med veldig god produktivitet.
Høyspennings likestrøm (HVDC)
For å eksportere fornybar energi produsert i MENA-ørkenregionen, trengs et høyspent likestrøm (HVDC) elektrisk kraftoverføringssystem. High Voltage DC (HVDC) -teknologi er en velprøvd og økonomisk metode for kraftoverføring over svært lange avstander, og også en pålitelig metode for å koble asynkrone nett eller nett med forskjellige frekvenser. Med HVDC kan energi også transporteres i begge retninger. For langdistanseoverføring lider HVDC lavere elektriske tap enn vekselstrøm (AC). På grunn av den høyere solstrålingen i MENA, er produksjon av energi, selv med de inkluderte overføringstapene, fortsatt fordelaktig i forhold til produksjonen i Sør -Europa.
Også svært langdistanseprosjekter har allerede blitt realisert med teknologisk samarbeid fra ABB og Siemens - begge aksjonærer i Dii; nemlig 800 kV HVDC Xiangjiaba - Shanghai overføringssystem, som ble bestilt av State Grid Corporation of China (SGCC) i juni 2010. HVDC -lenken er den kraftigste og lengste overføringen i sitt slag som skal implementeres hvor som helst i verden; og ved idriftsettelsen sendte jeg 6400 MW kraft over en distanse på nesten 2000 kilometer. Dette er lengre enn det som trengs for å knytte MENA og Europa. Siemens Energy har utstyrt senderomformerstasjonen Fulong for denne koblingen med ti DC -omformertransformatorer, inkludert fem som er vurdert til 800 kV.
Det andre HVDC-prosjektet som også er for SGCC i samarbeid med ABB, er en ny HVDC-forbindelse på 3000 MW over 920 kilometer fra Hulunbeir, i Indre Mongolia, til Shenyang i provinsen Liaoning i den nordøstlige delen av Kina i 2010. Et annet prosjekt som er planlagt for igangkjøring i 2014-er bygging av en ± 800 kV nordøstlig UHVDC-forbindelse fra den nordøstlige og østlige regionen i India til byen Agra over en avstand på 1728 kilometer.
Et annet prosjekt av denne typen er Rio Madeira HVDC -systemet, en HVDC -forbindelse på 2375 kilometer.
Prosjekter
Sahara -ørkenen dekker store deler av Algerie, Tsjad, Egypt, Libya, Mali, Mauritania, Marokko, Niger, Vest -Sahara, Sudan og Tunisia. Det er en av tre forskjellige fysiografiske provinser i den afrikanske massive fysiografiske inndelingen.
De første sol- og vindkraftprosjektene i Nord -Afrika har allerede begynt. Algerie startet et unikt prosjekt i 2011 som omhandler hybrid kraftproduksjon som kombinerer et 25 MW konsentrert solcelleanlegg i kombinasjon med et 130 MW kombinert sykkelturbinanlegg Hassi R'Mel integrert solcellekraftverk .
Andre land som Marokko har lagt opp ambisiøse planer for implementering av fornybar energi. For eksempel vil solenergistasjonen Ouarzazate i Marokko, med en kapasitet på 500 MW, bli et av de største konsentrerte solcelleanleggene i verden.
I 2011 begynte DESERTEC Foundation å evaluere prosjekter som kan tjene som modeller for implementering av DESERTEC i henhold til bærekraftskriteriene. Det første av disse er TuNur -solenergianlegget i Tunisia som er planlagt å ha 2 GW kapasitet. Anleggene skaper opptil 20 000 direkte og indirekte lokale jobber, og inkluderer tørkekjølesystemer som reduserer vannforbruket med opptil 90%. Byggingen er planlagt å starte i 2014, og eksportere strøm til Italia innen 2016. En video på YouTube forklarer dette prosjektet.
Samtaler med den marokkanske regjeringen hadde vært vellykkede, og Dii bekreftet at deres første referanseprosjekt ville være i Marokko . Som partner i et begynnende partnerskap mellom Europa og MENA er Marokko spesielt godt egnet siden det allerede finnes en nettforbindelse fra Marokko via Gibraltar til Spania. Også den marokkanske regjeringen vedtok et program for å støtte fornybar energi. I juni 2011 signerte Dii et memorandum of understanding med det marokkanske byrået for solenergi (MASEN). MASEN vil fungere som prosjektutvikler og vil være ansvarlig for alle viktige prosjekttrinn i Marokko. Dii vil fremme prosjektet og dets finansiering i EU i Brussel så vel som i nasjonale myndigheter. Dette referanseprosjektet, med en total kapasitet på 500 MW, vil være en kombinasjon av konsentrerte solenergianlegg (400 MW) og solceller (100 MW). Den første tilgjengelige kraften fra det felles Dii/MASEN -prosjektet kan mates inn i de marokkanske og spanske nettene mellom 2014 og 2016, avhengig av valgt teknologi og markedsforhold. Basert på det nåværende estimatet er de totale kostnadene € 2 milliarder.
I april 2010 understreket Dii at kraftverket ikke vil bli installert i regionen Vest -Sahara som administreres av Marokko. En offisiell talsperson for Dii bekreftet følgende: " Våre referanseprosjekter vil ikke bli lokalisert i regionen. Når vi leter etter prosjektområder, vil DESERTEC Industrial Initiative også ta hensyn til politiske, økologiske eller kulturelle spørsmål. Denne prosedyren er i tråd med finansiering av internasjonale utviklingsbanker. "
I Tunisia jobber STEG Énergies Renouvelables, et datterselskap av det tunisiske statlige verktøyet STEG, og Dii for tiden med en forhåndsstudie. Studien fokuserer på betydelige sol- og vindenergiprosjekter i Tunisia. Forskning vil ta for seg de tekniske og regulatoriske betingelsene for energiforsyning i lokale nettverk for eksport av kraft til naboland og Europa. Foruten finansieringen av prosjektet vil bli analysert.
Algerie , som tilbyr gode betingelser for fornybar energi, regnes som et potensielt sted for et ytterligere referanseprosjekt. I desember 2011 signerte den algeriske energileverandøren Sonelgaz og Dii et avtale om deres fremtidige samarbeid i nærvær av EUs energikommissær Günther Oettinger og den algeriske ministeren for energi og gruvedrift Youcef Yousfi. Fokuset for dette samarbeidet vil være styrking og utveksling av teknisk ekspertise, felles innsats i markedsutvikling og fremdriften for fornybar energi i Algerie så vel som i fremmede land.
Siden Euro-Middelhavsprosjektene, Medgrid og DESERTEC begge prøver å generere solenergi fra ørkener og utfyller hverandre, ble det undertegnet en MoU 24. november 2011 mellom Medgrid og Dii for å studere, designe og fremme et sammenkoblet elektrisk nett som forbinder begge prosjektene. Planen er å bygge fem sammenkoblinger til en kostnad på rundt 5 milliarder euro (6,7 milliarder dollar), inkludert mellom Tunisia og Italia . Aktivitetene til Dii og Medgrid dekkes av Mediterranean Solar Plan (MSP), et politisk initiativ innenfor rammen av Unionen for Middelhavet (UfM).
I mars 2012 signerte Dii, Medgrid , Friends of the supergrid and Renewables Grid Initiative en felles erklæring for å støtte en effektiv og fullstendig integrering i et enkelt elektrisitetsmarked av fornybar energi fra både store og desentraliserte kilder, som ikke skal spilles ut mot hverandre i Europa og i nabolandene.
Hindringer
Noen eksperter - som professor Tony Day, direktør for Center for Efficient and Renewable Energy in Building ved London South Bank University, Henry Wilkinson fra Janusian Security Risk Management og Wolfram Lacher fra Control Risks consultancy - er bekymret for politiske hindringer for prosjektet . Å produsere så mye av strømmen som forbrukes i Europa og i Afrika, ville skape en politisk avhengighet av nordafrikanske land som hadde korrupsjon før arabisk vår og mangel på grenseoverskridende koordinering. Dessuten vil DESERTEC kreve omfattende økonomisk og politisk samarbeid mellom Algerie og Marokko , som er i fare ettersom grensen mellom de to landene er stengt på grunn av uenighet om Vest -Sahara, Inram Kada av EUMENA, er ansvarlig for å fremskynde prosjektet. Samarbeid mellom statene i Europa og delstatene i Midtøsten og Nord -Afrika vil også bli utfordrende. Stort samarbeid nødvendig mellom EU og de nordafrikanske nasjonene prosjektet kan bli forsinket på grunn av byråkratisk byråkrati og andre faktorer som ekspropriasjon av eiendeler.
Det er også bekymringer for at vannkravet til solcelleanlegget for å rense støv av paneler og for turbinkjølevæske kan være skadelig for lokalbefolkningen når det gjelder etterspørselen det vil stille til den lokale vannforsyningen. En EU nyskapning støttede prosjektet imidlertid resultert i utviklingen av et silikonbasert film med en nano - dentrite struktur på den. Filmen er smeltet på toppen av solcellepanelene og nano-dentrittstrukturen gjør at sand, vann, salt, bakterier, mugg osv. Ikke kan feste seg til solcellepanelene. I motsetning til dette peker studier på generering av ferskvann fra solvarmeanleggene. Videre er det ikke nødvendig med en betydelig mengde vann for rengjøring og kjøling, siden alternative teknologier kan brukes (renseri, tørrkjøling). Tørrkjøling er imidlertid dyrere, teknologisk utfordrende og mindre effektiv enn vannkjøling som er planlagt. Planer for avsalting av vann for kjøleformål er ikke en del av DESERTECs forretningsplan eller kostnadsestimater som foreslått.
Den sene Hermann Scheer ( Eurosolar ) påpekt at det doblede solstråling i Sahara ikke kan være det eneste kriterium spesielt med sin kontinuerlige handelen vinder det være problematisk .
Overføring av energi over lange avstander har blitt kritisert, med spørsmål om kostnaden for kabling sammenlignet med energiproduksjon og om tap av strøm. Studien og dagens driftsteknologi viser imidlertid at tap av strøm ved bruk av høyspent likestrømsoverføring utgjør bare 3% per 1000 km (10% per 3000 km).
Det kan være nødvendig med investeringer i Europa i et " supernett ". Som svar er et forslag å kaskade makt mellom nabostatene slik at statene trekker kraftproduksjonen til nabostater fremfor fra fjerne ørkenområder.
Et sentralt spørsmål vil være det kulturelle aspektet, ettersom Midtøsten og afrikanske nasjoner kan trenge forsikring om at de vil eie prosjektet i stedet for at det blir pålagt fra Europa.
