2009 yılında, Jülich güneş kulesi enerji santrali, yaklaşık iki yıllık planlama ve inşaatın ardından faaliyete geçti. On yıl sonra, çok sayıda başarılı araştırma ve geliştirme projesine geri dönebilir. Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nden (DLR) güneş araştırmacıları, burada güneş enerjisi santrallerini daha verimli ve daha ucuz hale getirmeyi amaçlayan yeni süreçleri test ediyorlar. Ayrıca güneş yakıtları için üretim süreçlerini ve endüstriyel süreçler için yüksek sıcaklıkta güneş ısısının kullanımını araştırıyorlar.
Jülich’teki deneysel enerji santralinde, yaklaşık on hektarlık bir alana heliostat adı verilen 2000’den fazla bilgisayar kontrollü ayna kuruldu. Bunlar gelen güneş ışınlarını 60 metre yüksekliğindeki güneş kulesinin tepesine yansıtır. Alıcı olarak da adlandırılan yüksek sıcaklığa dayanıklı seramik gövdelerden yapılmış bir radyasyon alıcısı vardır. Bu alıcı, emilen güneş ışınımını ısıya dönüştürür ve alıcıdan çekilen havayı ısıtmak için kullanır. Isı ya depolanır ya da bir kazan ve türbinden oluşan bir buhar santraline akar ve bu da elektrik üretir. Sistem, 1500 kilovat nominal elektrik çıkışı için tasarlanmıştır. Komple sistem olarak hacimsel alıcıya sahip dünyanın ilk elektrik santrali olan Jülich’teki güneş kulesi, güneş enerjisi araştırmalarında öncüdür.
Güneş elektrik, ısı ve yakıt sağlar
1990’lardan bu yana Profesör Bernhard Hoffschmidt, DLR’de yenilenebilir elektrik üretimi için bu teknolojiyi geliştirmekten ve koordine etmekten sorumlu. 2011 yılında DLR, güneş kulesini Stadtwerke Jülich’ten devraldı ve bugün 30’dan fazla kişinin çalıştığı büyük ölçekli bir araştırma tesisi geliştirmek için kullandı. Güneş kulesi, DLR Güneş Araştırmaları Enstitüsü ve ortaklarının güneş enerjisinden iklim açısından nötr elektrik, ısı ve yakıt üretimi teknolojilerini araştırmak ve geliştirmek için çeşitli projeleri için bir test alanı görevi görüyor.
Jülich sahasında güneş dünyanın çöl bölgelerine göre daha az parlasa bile tesis çeşitli şekillerde kullanılabilir. Büyük ölçekli tesis yöneticisi Felix Göhring, “Güneş parlarken, Jülich güneş kulesi elektrik santralindeki test koşulları güney Avrupa veya Kuzey Afrika’dakilerle karşılaştırılabilir” diye açıklıyor. Özellikle Almanya’daki ortaklara ve müşterilere olan kısa mesafeler, sistemin çok etkin bir şekilde kullanılmasını mümkün kılmaktadır. Proje yöneticisi Peter Schwarzbozl ekliyor: “2011’den beri teknolojiyi çok sayıda projede daha da geliştirdik ve son zamanlarda verimlilik ve dolayısıyla karlılık açısından büyük ilerleme kaydettik. Jülich güneş kulesi ile teknoloji geliştirmemiz için benzersiz bir test merkezimiz var.”
Gelecekte iki kişilik
Genel olarak, Jülich’te hala planlanan çok şey var. DLR şu anda ayna alanını modernize ediyor ve gelecekte santralde kullanılacak olan kendi kontrol sistemini geliştiriyor. Bu kontrol, süreçleri ve bileşenleri kapsamlı bir şekilde ağa bağlamaya ve yapay zeka kullanarak bunları daha da optimize etmeye yardımcı olmalıdır. 2019, güneş kulesinin sadece 10. yaşını kutladığı yıl değil, aynı zamanda bir ikiz aldığı yıl. Ağustos ortasında, aynı ayna alanı tarafından ışınlanan mevcut kulenin hemen yanında ikinci bir kule olan çok odaklı kulenin inşası için resmi onay verildi. Bu ikinci kule, test olanaklarını önemli ölçüde genişletiyor: Araştırmacılar, başka yerlerde testler yapılırken, farklı yüksekliklerde çeşitli seviyelerde deneyler kurup kurabilirler. Bu şekilde, doğrudan güneş radyasyonu daha da verimli bir şekilde kullanılabilir.
Jülich’teki deneysel enerji santralinde, yaklaşık on hektarlık bir alana heliostat adı verilen 2000’den fazla bilgisayar kontrollü ayna kuruldu. Bunlar gelen güneş ışınlarını 60 metre yüksekliğindeki güneş kulesinin tepesine yansıtır. Alıcı olarak da adlandırılan yüksek sıcaklığa dayanıklı seramik gövdelerden yapılmış bir radyasyon alıcısı vardır. Bu alıcı, emilen güneş ışınımını ısıya dönüştürür ve alıcıdan çekilen havayı ısıtmak için kullanır. Isı ya depolanır ya da bir kazan ve türbinden oluşan bir buhar santraline akar ve bu da elektrik üretir. Sistem, 1500 kilovat nominal elektrik çıkışı için tasarlanmıştır. Komple sistem olarak hacimsel alıcıya sahip dünyanın ilk elektrik santrali olan Jülich’teki güneş kulesi, güneş enerjisi araştırmalarında öncüdür.
Güneş elektrik, ısı ve yakıt sağlar
1990’lardan bu yana Profesör Bernhard Hoffschmidt, DLR’de yenilenebilir elektrik üretimi için bu teknolojiyi geliştirmekten ve koordine etmekten sorumlu. 2011 yılında DLR, güneş kulesini Stadtwerke Jülich’ten devraldı ve bugün 30’dan fazla kişinin çalıştığı büyük ölçekli bir araştırma tesisi geliştirmek için kullandı. Güneş kulesi, DLR Güneş Araştırmaları Enstitüsü ve ortaklarının güneş enerjisinden iklim açısından nötr elektrik, ısı ve yakıt üretimi teknolojilerini araştırmak ve geliştirmek için çeşitli projeleri için bir test alanı görevi görüyor.
Jülich sahasında güneş dünyanın çöl bölgelerine göre daha az parlasa bile tesis çeşitli şekillerde kullanılabilir. Büyük ölçekli tesis yöneticisi Felix Göhring, “Güneş parlarken, Jülich güneş kulesi elektrik santralindeki test koşulları güney Avrupa veya Kuzey Afrika’dakilerle karşılaştırılabilir” diye açıklıyor. Özellikle Almanya’daki ortaklara ve müşterilere olan kısa mesafeler, sistemin çok etkin bir şekilde kullanılmasını mümkün kılmaktadır. Proje yöneticisi Peter Schwarzbozl ekliyor: “2011’den beri teknolojiyi çok sayıda projede daha da geliştirdik ve son zamanlarda verimlilik ve dolayısıyla karlılık açısından büyük ilerleme kaydettik. Jülich güneş kulesi ile teknoloji geliştirmemiz için benzersiz bir test merkezimiz var.”
Gelecekte iki kişilik
Genel olarak, Jülich’te hala planlanan çok şey var. DLR şu anda ayna alanını modernize ediyor ve gelecekte santralde kullanılacak olan kendi kontrol sistemini geliştiriyor. Bu kontrol, süreçleri ve bileşenleri kapsamlı bir şekilde ağa bağlamaya ve yapay zeka kullanarak bunları daha da optimize etmeye yardımcı olmalıdır. 2019, güneş kulesinin sadece 10. yaşını kutladığı yıl değil, aynı zamanda bir ikiz aldığı yıl. Ağustos ortasında, aynı ayna alanı tarafından ışınlanan mevcut kulenin hemen yanında ikinci bir kule olan çok odaklı kulenin inşası için resmi onay verildi. Bu ikinci kule, test olanaklarını önemli ölçüde genişletiyor: Araştırmacılar, başka yerlerde testler yapılırken, farklı yüksekliklerde çeşitli seviyelerde deneyler kurup kurabilirler. Bu şekilde, doğrudan güneş radyasyonu daha da verimli bir şekilde kullanılabilir.