Velkoplošná hybridní elektrárna: v popředí je akumulátorové úložiště a rozvodna; uprostřed je rozsáhlé solární pole; pozadí pokrývá stovky větrných turbín v suchém terénu Gobi.
Shutterstock.com
Slunce zapadlo, elektrárna jede dál. Čína ukládá energii do soli rozpálené na 550 stupňů
V čínské poušti Gobi vstoupila do komerčního zkušebního provozu gigawattová elektrárna kombinující klasické solární panely s výrobou elektřiny z tepla. Přes den dodává proud fotovoltaika, zatímco 260 tisíc zrcadel zahřívá roztavenou sůl, která dokáže pohánět turbínu až osm hodin po západu slunce. Projekt má ukázat, zda lze část uhelných a plynových záloh nahradit sluneční energií bez obřích lithiových baterií.
šéfredaktor
Uprostřed pouště Gobi na severozápadě Číny začala zkušebně komerčně fungovat solární elektrárna, která nepřestává vyrábět ve chvíli, kdy zapadne slunce.
Projekt společnosti China Three Gorges v oblasti města Hami kombinuje 900 megawattů běžné fotovoltaiky se stomegawattovou koncentrační solární elektrárnou. Celkovým instalovaným výkonem jednoho gigawattu je označován za největší integrovaný komplex tohoto typu na světě.
Hybridní zde přitom neznamená spojení slunce s větrem nebo fosilním palivem. Elektrárna kombinuje dva různé způsoby využití stejného zdroje.
Fotovoltaické panely mění sluneční záření přímo na elektřinu. Druhá část elektrárny zachycuje slunce jako teplo, ukládá je do roztavené soli a vyrábí z něj proud později, když jej síť potřebuje více.
Čtvrt milionu zrcadel sleduje slunce
Srdcem tepelné části elektrárny je přibližně 260 tisíc podlouhlých zrcadel, která se během dne natáčejí podle pohybu slunce.
Zrcadla soustředí záření na vyvýšené trubice. V nich se zahřívá roztavená směs solí až na teplotu kolem 550 stupňů Celsia.
Rozpálená sůl se následně ukládá do izolovaných nádrží. Když je potřeba vyrábět elektřinu, její teplo ohřívá vodu na vysokotlakou páru, která roztáčí běžnou turbínu s generátorem.
Z technického pohledu tak jde o tepelnou elektrárnu, jejímž palivem není uhlí ani plyn, ale sluneční záření zachycené o několik hodin dříve.
Systém dokáže podle provozovatele stabilně vyrábět až osm hodin bez přímého slunečního svitu.
Přes den panely, večer sůl
Během slunečného dne dodává většinu výkonu do sítě rozsáhlé fotovoltaické pole. Tepelná část může ve stejné době ukládat energii do roztavené soli.
Večer, kdy výkon běžných solárních panelů rychle klesne, může provoz převzít parní turbína poháněná uloženým teplem.
To je důležité, protože špička spotřeby elektřiny často přichází právě po západu slunce. Lidé se vracejí domů, zapínají spotřebiče, klimatizace nebo vytápění, zatímco výroba z fotovoltaiky mizí.
Elektrárenské soustavy tento rozdíl běžně vyrovnávají vodními, plynovými nebo uhelnými elektrárnami a stále častěji bateriovými úložišti.
Hami má ukázat další možnost: levnou denní fotovoltaiku doplnit tepelným zdrojem schopným odložit výrobu na večer a noc.
Projekt navíc používá pětadvacetimegawattový elektrický ohřívač. Přebytečná elektřina z fotovoltaiky, kterou by síť v danou chvíli nedokázala přijmout, tak může být využita k dodatečnému zahřívání soli místo toho, aby byla výroba omezena.
Gigawatt neznamená gigawatt po celou noc
Označení gigawattová elektrárna může vyvolávat představu, že areál dokáže dodávat tisíc megawattů bez přerušení ve dne i v noci. Tak to ale není.
Devět set megawattů připadá na fotovoltaické panely, jejichž skutečný výkon závisí na slunečním záření. Tepelná část má výkon sto megawattů a energii uloženou v soli může uvolňovat přibližně osm hodin.
Hlavní přínos proto nespočívá v nepřetržité výrobě jednoho gigawattu, ale ve schopnosti posunout část solární elektřiny do hodin, kdy je cennější.
Elektrárna má ročně vyrobit kolem 2,07 miliardy kilowatthodin. Provozovatel očekává úsporu přibližně 620 tisíc tun standardního uhlí a snížení emisí oxidu uhličitého o více než 1,6 milionu tun ročně.
Jde o odhady investora založené na předpokládané výrobě a nahrazovaném energetickém mixu. Skutečné výsledky ukáže až delší provoz.
Místo lithiové baterie nádrže s horkou solí
Většina nových projektů kombinujících fotovoltaiku s úložištěm používá lithium-iontové baterie. Ty reagují velmi rychle a jsou vhodné pro vyrovnávání krátkodobých výkyvů nebo přesun elektřiny o několik hodin.
S rostoucí délkou ukládání ale výrazně narůstá potřebné množství bateriových článků a cena celého systému.
Roztavená sůl ukládá energii jinak. Neuchovává přímo elektřinu, ale teplo. Nádrže lze zvětšovat relativně nezávisle na velikosti turbíny a energie může zůstat uložená několik hodin s omezenými ztrátami.
Výhodou je také použití běžnějších materiálů a menší závislost na dodavatelském řetězci lithia, niklu nebo kobaltu.
Tepelné ukládání má však nižší celkovou účinnost než baterie. Při převodu elektřiny nebo slunečního záření na teplo, následně na páru a znovu na elektřinu vznikají ztráty.
Smyslem projektu proto není dokázat, že sůl je ve všech situacích lepší než baterie. Má být výhodnější tam, kde je potřeba ukládat velké objemy energie na delší dobu a kde jsou k dispozici rozsáhlé plochy s intenzivním přímým slunečním zářením.
Technologie využívá jednodušší zrcadla
Hami nepoužívá vysokou centrální věž obklopenou kruhem zrcadel, která je známá z některých jiných koncentračních solárních elektráren.
Projekt využívá technologii lineárních Fresnelových reflektorů. Dlouhé řady plochých nebo mírně zakřivených zrcadel soustřeďují záření na trubice umístěné nad nimi.
Konstrukce je jednodušší, nižší a lépe se skládá z opakujících se modulů. Podle projektového týmu tím lze snížit spotřebu materiálu, urychlit výstavbu a zjednodušit údržbu.
Nevýhodou může být nižší optická účinnost ve srovnání s některými věžovými systémy. Čínští inženýři proto upravili přesnost zrcadel, povrch přijímacích trubic i způsob proudění soli.
Provozovatel tvrdí, že optická účinnost se proti starším systémům zvýšila o 12 procent a účinnost přeměny tepla o osm až deset procent. Jde však o údaje projektového týmu, které bude muset potvrdit dlouhodobý provoz.
Solárních panelů má Čína dost, stabilita je nový problém
Čína už nepotřebuje dokazovat, že dokáže postavit velké množství běžné fotovoltaiky.
Na konci roku 2025 měla podle státní energetické správy instalováno přibližně 1,2 terawattu solárního výkonu. Jen během jednoho roku přidala přes 317 gigawattů.
Růst ale vytváří nový problém. Výkon panelů se soustřeďuje do stejných denních hodin a v některých regionech začíná převyšovat schopnost sítě elektřinu spotřebovat nebo odvést jinam.
Čína proto vedle panelů masivně investuje do dálkových přenosových vedení, baterií, přečerpávacích elektráren a dalších zdrojů schopných výkon regulovat.
Koncentrační solární elektrárny zůstávají proti fotovoltaice malým odvětvím. Jejich instalovaný výkon dosahoval na konci roku 2025 pouze 1,82 gigawattu, tedy stovkykrát méně než výkon běžných panelů.
Právě proto je stomegawattová tepelná část v Hami významná. Představuje viditelný podíl celého čínského odvětví a zároveň test, zda lze technologii začít stavět sériově.
Poušť vyrábí, průmyslová města spotřebovávají
Hami leží v Sin-ťiangu, kde je dostatek slunce, větru i levné půdy. Největší spotřeba elektřiny se ale nachází tisíce kilometrů daleko v hustě osídlených a průmyslových oblastech.
Čína proto buduje vedení velmi vysokého stejnosměrného napětí, která přenášejí energii ze západních pouští do měst na východě a jihu země.
Koridor mezi Hami a Čchung-čchingem měří přibližně 2260 kilometrů a dokáže přepravovat výkon z rozsáhlých solárních a větrných základen v poušti Gobi.
Kombinace vzdálené výroby, dlouhých přenosových tras a úložišť má z pouštních oblastí vytvořit jednu z hlavních energetických základen Číny.
Elektrárna v Hami je tak součástí mnohem větší infrastruktury. Samotná výroba levné elektřiny už nestačí. Peking potřebuje proud také uložit, řídit a dopravit tam, kde bude skutečně spotřebován.
Další a ještě větší projekt už vzniká
Hami nemá zůstat osamocenou demonstrační elektrárnou.
Společnost China Energy Engineering ve stejné oblasti připravuje komplex o výkonu 1,5 gigawattu. Ten má kombinovat 1350 megawattů fotovoltaiky se 150megawattovou tepelnou elektrárnou vybavenou zásobníky roztavené soli.
Plánovaná investice přesahuje osm miliard jüanů.
Rozhodující bude ekonomika. Běžná fotovoltaika je dnes mimořádně levná a ceny velkých bateriových úložišť rychle klesají. Koncentrační solární elektrárna proti nim vyžaduje zrcadlové pole, potrubí, nádrže, výměníky, parní turbínu a složitější údržbu.
Nemůže navíc stát všude. Potřebuje vysokou intenzitu přímého slunečního záření, velké plochy a prostředí, v němž prach, mráz nebo spotřeba vody neznehodnotí její výhody.
Pouště západní Číny tyto podmínky splňují lépe než většina Evropy.
Projekt v Hami proto není univerzální návod pro každou elektrickou síť. Je ale důkazem, že solární energie nemusí být pouze zdrojem vyrábějícím v poledne a mizejícím večer.
Čína se pokouší proměnit slunce z proměnlivého zdroje na elektřinu, kterou lze řídit podobně jako výkon klasické elektrárny. Ne pomocí dalších tun uhlí, ale pomocí čtvrt milionu zrcadel a nádrží naplněných rozpálenou solí.
