fr fr fr en us es es pt br de de Asia Asia EU EU









Soltornet

Ett en kilometer högt kraftverk
http://www.alltomvetenskap.se/index.aspx?article=1377

Ett kilometerhögt torn, 40 kvadratkilometer glastak, och en bunt turbiner.Det kan vara receptet på framtidens solkraftverk.
Rekordhöjd - Vi har väntat länge på det första kilometerhöga bygget. Kanske blir Australien först med att nå drömhöjden med sitt soltorn
Rekordhöjd - Vi har väntat länge på det första kilometerhöga bygget. Kanske blir Australien först med att nå drömhöjden med sitt soltorn
Ute i Australiens ödemark planeras nu det första storskaliga soltornet, ett högteknologiskt kraftverk som bygger på mycket enkla fysikaliska principer.

Omkring fem miljarder kronor kommer det att kosta att bygga det nya kraftverket i Australien. Genom att kombinera sol och vind ska det australiska företaget EnviroMission bygga världens största solkraftverk. Soltornet, som det kallas, kommer producera 200 megawatt.
Kraftverket kräver inte bara stora investeringar, utan också en hel del markyta för att kunna bli verklighet. När det gäller mark är det inga större problem i Australiens ”outback” där det finns stora, oanvända markområden. Och som det ser ut verkar också finansieringen lösa sig. Det första av fem liknande kraftverk ska byggas i Mildura i södra Australien. Soltornet kommer också att bli världens högsta byggnad med en höjd på en kilometer.

Principen bakom soltornet
Ett soltorn är ett kraftverk där både sol och vind kommer till nytta. Soltornet består av ett tak som är ett stort cirkulärt och genomskinligt tak som är öppet på kanterna. Taket består antingen av glas- eller av plastrutor, som är placerade i en utbredd cirkel runt tornet.
När solens strålar värmer upp luften under glastaket börjar luften sakta stiga upp och in i tornet, eftersom varm luft är lättare än kall luft.
Tornet kommer att fungera som en väldig dammsugare och suga åt sig allt mer luft från omgivningen, värma upp den och skicka den vidare upp i tornet.
Ju större tryckskillnaden är mellan tornets topp och dess botten, desto starkare kommer luftströmmen uppåt att bli.
Luftströmmen kommer att driva 32 turbiner som är placerade i tornets botten. Via generatorer produceras på detta sätt 200 megawatt grön el.
För att soltornet ska fungera krävs det självklart solljus. Och i Australien är det soligt, så dagtid kommer detta inte vara ett problem.
Nattetid finns det dock inget solljus som sätter fart på processen. Därför tänker man placera ett antal svarta, vattenfyllda behållare under taket. Dessa kommer att lagra värme från dagen solljus och sedan driva kraftverket nattetid. Att man använder sig av vatten är för att vatten har en relativ hög värmekapacitet.

Idén om ett soltorn

Rekordhöjd - Vi har väntat länge på det första kilometerhöga bygget. Kanske blir Australien först med att nå drömhöjden med sitt soltorn.
Idén om att bygga ett soltorn som ett alternativt kraftverk fanns redan år 1903. Den spanska militären Isidoro Cabanyes föreslog ett soltorn i en artikel i tidningen ”La energía eléctrica”, men det var inte förrän år 1931 som de första beskrivningarna av ett soltorn utfördes av en tysk författare, Hanns Günther.
De första patenten på soltornet beviljades för USA, Kanada, Australien och Israel mellan åren 1978 och 1981, och redan år 1982 byggdes den första prototypen i Spanien.
Varför ett fullskaligt soltorn inte byggdes redan på 1900-talet kan bero på att klimatdebatten inte var lika intensiv – det var inte lika ifrågasatt att elda med fossila bränslen.
Soltornstekniken har alltså redan testats i ett pilotkraftverk som byggdes år 1982 under ledning av en tysk ingenjör vid namn Jörg Schlaich. Kraftverket byggdes i Manzanares, Ciudad Real, 150 kilometer söder om Madrid. Projektet finansierades av det Tyskland. Men i jämförelse med det planerade tornet i Australien var det bara en småskalig modell som byggdes – tornet var endast 10 meter i diameter och cirka 195 meter högt, och växthusets radie var 122 meter. Tornet tangerar alltså Sveriges högsta hus, Turning Torso, men var trots detta bara en experimentmodell.
Detta kraftverk var i drift i sju år och genererade blygsamma 50 kilowatt grön el. Men syftet var inte att producera stora mängder energi, utan att testa om teorin bakom soltorn verkligen fungerar i praktiken. Genom olika tester kunde man mäta hur effektivt kraftverket var, men också se vad som hände under en längre tids drift.

Nackdelar med soltornet
För att kunna bygga ett soltorn behövs mycket stora och plana ytor – och helst då mark som är billig – samt god tillgång på solljus. Soltorn som kraftverk är alltså inte direkt lämpliga på alla platser. I Sverige skulle det till exempel inte fungera lika bra eftersom det är färre soltimmar här än i Australien, och behovet av elektricitet är störst under vintern då tornet fungerar som sämst.
Även områden med hög jordbävningsrisk eller med ständiga sandstormar är olämpliga för soltorn. Australien däremot har det perfekta läget för att bygga ett sådant kraftverk eftersom landet har många plana områden med höga solstrålningsnivåer, geologisk stabilitet och låga markpriser.
Ett problem som inte ens australierna kommer undan är dock vindhastigheten. Det kilometerhöga tornet som byggs där måste kunna stå emot vindar på över 50 meter per sekund. För att få en 1 000 meter hög konstruktion att stå stadigt under sådana förhållanden krävs det en hel del grundarbete, och beräkningarna pekar på 700 000 ton betong. För att framställa all denna betong kommer en hel del koldioxid att släppas lös, så helt fritt från klimatpåverkan kommer kraftverket inte att vara. I drift kommer, enligt konstruktörerna, utsläppet av växthusgaser att minska med över 800 000 ton jämfört med eldning av fossila bränslen.

Fördelarna med soltornet
Soltornet kommer att fungera både med direkt och indirekt solstrålning och är speciellt lämpligt för tropiska områden där himlen för det mesta är täckt av moln. Kraftverket bygger i grunden på enkel teknik och har få rörliga delar, vilket innebär att det inte behövs något omfattande underhåll. Om tekniken håller vad den lovar och får utvecklas några år kan det alltså bli en teknik som passar bra för utvecklingsländer med begränsade resurser till underhåll. Problemet där är de höga konstruktionskostnaderna, men när väl ett torn är byggt kan det under lång tid producera el till mycket låg kostnad.
Andra fördelar är självklart att kraftverket inte producerar några farliga biprodukter som växthusgaser eller radioaktivt avfall, men också att den enorma växthusytan kan utnyttjas till odlingar. I alla fall den yttre delen där vindhastigheten inte är så hög. På så sätt kan annars obrukbar mark komma till nytta och bli en biinkomst till kraftverket.
Text: Roza Al
Bild: IBL

FAKTA
Snabbfakta om soltornet
• Prototypen av soltornet som byggdes i Spanien år 1982 var endast 195 meter hög och hade en effekt på 50 kilowatt. Det fungerade i sju år utan några som helst problem.

• Principen för soltornet är enkel; solen värmer upp luften under solfångarna, likt ett växthus. Den varma luften stiger upp och in i det höga tornet och får turbinerna att gå i gång. I och med detta alstras energi som sedan omvandlas till elektricitet.

• Det första stora soltornet kommer att ha en effekt på 200 megawatt och bestå av 32 turbiner. Turbinerna kommer att bestå av en blandning av lätta metaller och bestå av fyra blad.

• Solfångarna är som ett tak av vidsträckta glas- eller fönsterrutor. Detta ska fungera som ett växthus och placeras mellan 3 och 6 meter ovanför marken. Marken därunder kommer att värmas upp och denna värme avges i sin tur till luften.

FAKTA
PROTOTYPEN I SPANIEN

Tornets höjd: 194,60 meter
Tornets radie: 5,08 meter
Växthusets medelradie: 122,00 meter
Solfångarens diameter: 150,00 meter
Kraft: 50 kilowatt
Turbiner: 4

SOLTORNET I AUSTRALIEN
Tornets höjd: 1000 meter
Tornets radie: 75 meter
Växthusets medelradie: 3500 meter
Solfångarens yta: 4000 hektar (motsvarar 6000 fotbollsplaner)
Solfångarens diameter: 7000 meter
Kraft: 200 megawatt (motsvarar en tredjedel av effekten hos kärnkraftreaktorn i Barsebäck)
Turbiner: 32

FAKTA
Soltornets beståndsdelar
• Ett stort område som fungerar som ett växthus och består av glas- eller plastfönsterrutor, så kallade solfångare
• Ett högt torn byggt av armerad betong
• Turbiner med fyra blad vardera och som består av en blandning av lätta metaller

http://www.alltomvetenskap.se/index.aspx?article=1377


____________________________________________________

Blåsigt kring riskfyllt soltorn
Av: Lars Eriksson
Publicerad 1 oktober 2004 11:06
http://www.nyteknik.se/nyheter/it_telekom/allmant/article32237.ece

Ett australiensiskt företag vill satsa på miljövänlig el genom att kombinera sol och vind i världens högsta torn: en kilometer högt. Innovativt tycker en del, andra kallar det orealistiskt storhetsvansinne. Frågetecknen är många, ett av de största är kostnaden: fem miljarder kronor.

Soltorn kan slå Burj Dubai
Grundprincipen är enkel. Varm luft stiger uppåt. Och ju större tryckskillnad mellan topp och botten av tornet desto större blir luftströmmen uppåt. Den tryckskillnaden kan ökas om temperaturen i botten kan höjas. Det ska ske med 4 000 hektar solfångare placerade runt tornet i en cirkel med sju kilometers diameter. Ytan motsvarar cirka 6 000 fotbollsplaner. Den uppvärmda luften kan få en hastighet på upp till 54 kilometer i timmen (15 m/sek) då den passerar de 32 vindkraftaggregaten.

Den utgående eleffekten beräknas bli 200 megawatt och producera cirka 0,6 TWh per år. Det är ungefär lika mycket som de nuvarande 700 svenska vindkraftverken nu ger. Elproduktionen beräknas räcka till 200 000 hushåll.


Soltornstekniken har testats i ett 195 meter högt torn byggt i Manzanares i
södra Spanien.
Anläggningen var i drift i sju år under 1980-talet.
Företaget Environmission som driver det australiensiska projektet är ett börsnoterat bolag bildat enbart för att utveckla och bygga soltorn. Bolaget siktar på att bygga fem torn i Australien.

Konstruktionen kommer ursprungligen från den tyske byggkonstruktören Jörgen Schlaich, som nu samarbetar med Environmission. Ett första mindre testtorn har redan byggts i Spanien med stöd av den tyska regeringen. Bakom det står ett tyskt byggföretag, som Schlaich är delägare i, och ett spanskt kraftbolag.

Många frågetecken

Det finns många frågetecken runt det gigantiska projektet. Här är de viktigaste:

* Tekniken fungerar. Men verkningsgraden blir urusel, som bäst kanske 1,5 procent. Det är känt efter teståren med det "lilla" soltornet, ynka 195 meter högt, i Spanien. Elproduktion med solceller kan ha en verkningsgrad på cirka 15 procent.

* Ingen har byggt så högt som en kilometer. Tornet, som företaget Environmission vill bygga, skulle bli tre gånger högre än Eiffeltornet och världens högsta byggnad. Det planerade Freedom Tower som ska ersätta World Trade Center i New York blir "bara" 610 meter högt.

* Det kommer att behövas 700 000 ton betong för att bygga tornet. Det är drygt tio gånger så mycket betong som behövs för att bygga det vridna 190 meter höga Turning Torso i Malmö. För att stabilisera tornet är det tänkt att förses med radiella kablar som ekrar på flera nivåer. Vindhastigheterna uppe vid toppen kan röra sig om 200 kilometer i timmen. Vinden kommer också att skapa problem med virvlar och svaj.

* För att pressa kostnaderna är större delen av den stora solfångarytan tänkt att byggas av plast. Glas krävs närmare tornet där vindhastigheten är högre. Ett inte helt trivialt problem är sedan hur den gigantiska solfångarytan ska hållas ren.


Fördelar
Det som talar för projektet är:

* Elproduktionen i tornet skulle bli som högst då det är som varmast på dagen, hävdar Environmission. Då är också behovet av eldrivna aggregat för kylning som störst. Elproduktionen ska också kunna ske dygnet runt. Värme från den heta dagen är tänkt att lagras i ett rörsystem för att sedan kunna användas nattetid.

* Soltornet skulle kunna bli ett sätt att bemöta den globala uppvärmning som nu anses vara en följd av koldioxidutsläpp från fossila bränslen. Elproduktionen i Australien sker i dag till 80 procent med kol som alstrar drygt en tredjedel av landets utsläpp av växthusgaser. Utsläppen av koldioxid sägs kunna minska med 700 000 ton per år för varje soltorn på 200 megawatt.

I likhet med Sverige ska Australien införa elcertifikat för att främja produktion av förnybar el. Det kan bli en inkomstkälla för soltornet. Australiens regering har satt som mål att 9,5 TWh av landets elbehov ska komma från förnybara energikällor till år 2010. Det är cirka 4 procent av dagens elförbrukning.

En annan inkomstkälla kan bli att använda ytterdelen av den gigantiska solfångarskivan för växthusodling av frukt och grönsaker eller för att torka frukt. Solfångarna kommer att byggas cirka tre-sex meter ovan mark. En utsiktsplattform som ska ta besökare upp till torntoppen finns också skissad.

10 000 hektar mark

Environmission har nyligen träffat ett optionsavtal om köp av 10 000 hektar som behövs för projektet. Anläggningen är tänkt att byggas i närheten av staden Mildura i södra Australien. Enligt avtalet ska byggplatsen ha etablerats den 31 juli 2005. Kraftverket är tänkt att börja producera el från år 2009.

- Vi har nyligen avslutat en förstudie som visar att vårt projekt är fullt möjligt att genomföra och planerar nu för finansieringen, säger Kim Forte, Environmissions informationschef.

Regeringen i Australien har lovat att ställa sig positiv till de tillstånd som behövs och har gett satsningen status som prioriterat projekt. Kraftbolaget Australian Gas Light har åtagit sig att köpa den el som ska produceras.

- Det här projektet bekräftar Australien som en av de ledande i världen på förnybar energiproduktion med syfte att minska utsläppen av växthusgaser. Environmissions satsning blir världens första anläggning i full skala med ny solteknik, säger Ian MacFarlane, Australiens näringsminister i ett pressmeddelande.

Men än är soltornet bara en vision. Ännu finns vare sig pengar eller de tillstånd och beslut som krävs för att det storstilade projektet verkligen ska bli av.
Av: Lars Eriksson
http://www.nyteknik.se/nyheter/it_telekom/allmant/article32237.ece



Solar Chimneys, Vortex, Energy Towers
Margotweb