Слънчевата революция в Сахара: Може ли пустинното слънце да захранва бъдещето на Европа?

Тъй като светът се бори с неотложната нужда от преход към чиста енергия, учени, политици и предприемачи обмислят използването на огромния слънчев потенциал на пустинята Сахара за захранване на Европа.
Макар че тази концепция не е нова, тя отново привлече вниманието, тъй като технологичният напредък и неотложната климатична криза все повече се сближават.

Самият мащаб на слънчевия потенциал на Сахара е зашеметяващ. По оценки на НАСА всеки квадратен метър от пустинята получава между 2000 и 3000 киловатчаса слънчева енергия годишно. В перспектива, слънчева ферма, покриваща само един квадратен километър би могла да генерира от 5 до 7 GWh енергия дневно. Ако площта се увеличи до 1000 квадратни километра, производството може да достигне 5-7 TWh дневно – достатъчно, за да задоволи почти 100% от енергийните нужди на Европа.

Въпреки това, както и при много други грандиозни идеи, дяволът се крие в детайлите. Основното предизвикателство не е в улавянето на тази изобилна слънчева енергия, а в транспортирането ѝ от отдалечената Сахара до гладните за енергия европейски градове и индустрии.

Предизвикателството на преноса

Понастоящем само две междусистемни връзки свързват Северна Африка и Европа, като и двете се намират между Мароко и Испания. Те са с общ капацитет от 1400 мегавата (MW). Третата връзка, която се планира да бъде завършена преди 2030 година ще увеличи този капацитет до 2100 MW. Въпреки това ще са необходими още стотици такива междусистемни връзки, за да се осъществи мечтата на Европа за слънчева енергия от Сахара.

Тук не става дума обикновени кабели, а за изключително сложни и скъпи инфраструктурни проекти. По-дългите междусистемни връзки биха били още по-скъпи, като потенциално биха свързали Тунис със Сицилия, Алжир със Сардиния и Либия с Крит, преди да продължат към континентална Европа.

За да се улесни преносът на електроенергия през целия континент, ще са необходими и значителни подобрения на вътрешните европейски междусистемни връзки. Въпреки тези пречки, потенциалните ползи са причина за амбициозни планове.

Най-значимият от тях беше Desertec – инициатива, ръководена от Германия, която предвиждаше инвестиция от половин трилион долара за създаване на огромна мрежа от слънчеви и вятърни електроцентрали в Северна Африка и Близкия изток, свързани с Европа чрез високоволтови преносни линии.

Планът Desertec заделя 55 млрд. долара за увеличаване на възможностите за пренос в Средиземноморието, като се използва променлив ток с високо напрежение (HVAC) за по-къси разстояния и постоянен ток с високо напрежение (HVDC) за по-дълги разстояния. Критичното разстояние, при което HVDC става по-рентабилно от HVAC обикновено е около 500-800 километра. Например 28-километровото разстояние между Мароко и Испания не оправдава HVDC, но по-голямото разстояние между Тунис и Италия би го оправдало.

Развиващият се пейзаж на соларните технологии

Загубите при пренос на HVDC са около 3 % на 1000 километра. Като се има предвид, че разстоянието от Тунис до столицата на Германия е само 1800 километра, преносът на електроенергия на това разстояние с подходящи инвестиции е осъществим. Първоначално Desertec се фокусира върху технологията за концентрирана слънчева енергия (CSP) за производство на енергия.

За разлика от по-познатите фотоволтаични (PV) панели, CSP използва огледала за концентриране на слънчевата светлина, като генерира топлина за задвижване на парни турбини. Този подход дава възможност за съхранение на енергия, което потенциално може да осигури по-постоянна мощност. Комплексът Noor в Мароко – най-голямата в света централа за CSP, демонстрира потенциала на тази технология.

//СВЪРЗАНИ СТАТИИ:

Уникално: В Китай е създаден първият в света хелиоконцентратор с две кули, и интелигентно огледално поле

Разположен в три секции – Noor I, II и III – комплексът съчетава различни CSP технологии, за да генерира 510 MW енергия. В Noor I и II се използват параболични корита със синтетично масло като топлоносител, като температурите достигат до 400 градуса по Целзий. Noor III използва кулова система, която фокусира слънчевата светлина върху централна кула за директно загряване на разтопена сол, което позволява по-високи температури и по-ефективни парни турбини.

Етични проблеми

Визията на Desertec се сблъсква и с други предизвикателства, освен технологичните съображения. Критиците изтъкват проблематичното историческо ехо на европейските държави, които извличат ресурси от Африка предимно в своя полза. Опасенията са, че мащабните чуждестранни инвестиции в северноафрикански соларни проекти могат да изострят местните проблеми като недостиг на вода и икономическо неравенство.

Осъзнавайки тези рискове, страни като Германия пренасочиха вниманието си към местното производство на фотоволтаични модули, които през 2020 година съставляваха 10% от производството на електроенергия в страната.
Тази промяна също така подчертава значението на отчитането на местните ползи при мащабните енергийни проекти.

За да може Северна Африка наистина да се възползва от своя потенциал в областта на слънчевата енергия, е необходим подход на местно ниво, а не такъв, който се ръководи предимно от външни интереси. С близостта си до Испания, относително стабилното си правителство и богатите си слънчеви и вятърни ресурси Мароко е в добра позиция да даде пример. Като се съсредоточи върху задоволяването на енергийните си нужди и изнася само излишната енергия, Мароко може да премине от нетен вносител на енергия към износител, което ще донесе значителни икономически ползи.

С развитието на мечтата за слънчева енергия от Сахара за Европа се появяват нови технологии и подходи. Интелигентните мрежи и усъвършенствани алгоритми подобряват управлението и ефективността на преноса на електроенергия. Продължават инвестициите в междусистемни връзки, като например третата връзка между Мароко и Испания, финансирана съвместно от двете държави.

Потенциалът за трансгранична търговия с енергия в Африка също привлича вниманието. Тъй като континентът развива своите възобновяеми ресурси, може да станем свидетели на трансформация на целия регионален енергиен пейзаж.