Zonne-energiecentrale in Israël geeft stroom na zonsondergang
Een energiecentrale die zonnestroom blijft leveren, zelfs als de zon onder is? Dat kunstje moet de nieuwe Ashalim Thermo Solarcentrale in Israël gaan vertonen. Volgens directeur Didi Paz van Negev Energy bestaan er wereldwijd maar enkele installaties die dat kunnen.
De Ashalim Thermo Solarcentrale in de Negevwoestijn in de buurt van het woestijndorpje Ashalim kwam er niet zonder slag of stoot. De honderd families die er wonen, gedroegen zich in het begin nogal vijandig. Ze waren naar Ashalim getrokken om van de stilte van de woestijn te genieten. Maar die rust werd ruw verstoord door de komst van 1100 arbeiders die er in totaal vier centrales kwamen bouwen. Onder hen waren lassers uit Kroatië en bouwvakkers uit Turkije en Spanje.
Later ontstonden er vriendschappen. Sommige bewoners hebben zelfs werk gevonden bij de centrale. Meer dan de helft van de bouwvakkers komt inmiddels uit de Negev. Onder hen zijn ruim 300 bedoeïenen, een bevolkingsgroep die heeft geleden onder werkloosheid en sociaaleconomische problemen.
De Ashalim Thermo Solarcentrale onderhoudt nu voortdurend contact met de dorpsbewoners. En passant is ook de infrastructuur van het dorp gemoderniseerd.
Als de centrale in de loop van volgend jaar klaar is, zullen er zeventig mensen gaan werken.
Synthetische olie
Aan zon is er in de Negevwoestijn geen gebrek. De centrale maakt er overdag dan ook volop gebruik van. Exact 16.224 collectoren met in totaal 452.832 parabolische spiegels staan opgesteld in rijen van honderden meters lang. De rijen staan zover van elkaar dat de werknemers er tussendoor kunnen rijden, voor onderhoud en om de panelen af en toe een schoonmaakbeurt te geven.
De collectoren richten de zonnestralen op een centrale buis die is bevestigd op het punt waar de zonnestralen elkaar snijden. De buis is gemaakt van materiaal dat de warmte maximaal opneemt en minimaal verliest. In de pijpen zit speciale synthetische olie, die opgewarmd wordt tot ongeveer 390 graden Celsius. De buizen hebben een totale lengte van 203 kilometer.
Door de buizen loopt de verhitte olie naar het „eiland” in het midden van het 400 hectare grote terrein. Daar bevinden zich een onderhoudswerkplaats voor de spiegels, de kantoren en de centrale die de warmte gebruikt om water te verhitten tot stoom. De stoom zet een turbine met generator in beweging, waardoor deze elektriciteit produceert.
Als de zon is ondergegaan, gaat de elektriciteitsproductie gewoon door. Het teveel aan zonnewarmte overdag wordt opgeslagen in tanks met vloeibaar zout, die de warmte afgeven aan de centrale wanneer de zon is ondergegaan.
Het koelwater is afkomstig van watercentrales die water winnen uit de Middellandse Zee. De centrale recyclet het water zo veel mogelijk. Als het zoutpercentage van het koelwater te hoog is, laat de centrale het water verdampen in zogeheten verdampingsvijvers. Het zout wordt afgevoerd.
Beproefd
Zonnewarmte aanwenden om stoom en vervolgens elektriciteit te maken, is inmiddels een beproefde methode, zegt Didi Paz, directeur van Negev Energy. Hij vertelt dat op de hele wereld inmiddels meer dan honderd elektriciteitscentrales gebruikmaken van deze techniek en dat tientallen andere in aanbouw zijn.
De Ashalim Thermo Solarcentrale gaat dit jaar 1 procent leveren van de elektriciteitsvraag in Israël. Dat is 10 procent van het doel dat de regering zich voor 2020 heeft gesteld. De hoeveelheid elektriciteit die de zonnecentrale opwekt, is genoeg om een stad met 60.000 huishoudens van stroom te voorzien. Het Israëlische elektriciteitsbedrijf Negev Energy heeft de centrale al op het elektriciteitsnet aangesloten.
„In de energiewereld is opslag een hot topic”, zegt Paz. „Iedereen begrijpt dat we stroom bij voorkeur ‘groen’ moeten opwekken. Maar we moeten ook de capaciteit hebben om overtollige energie op te slaan. Dan kan de netwerkmanager daarvan gebruikmaken als er meer vraag is dan aanbod.”
Als de centrale medio 2018 klaar is, kan deze bij zwaarbewolkt weer of na zonsondergang nog vieren half uur lang stroom produceren, zegt Paz. „Wij kunnen bijna achttien uur per dag elektriciteit leveren. Voor Israël is dat een primeur. Uit de hele wereld komen delegaties om hier te zien hoe wij dat voor elkaar krijgen. Slechts een paar andere projecten in de wereld gebruiken deze techniek ook.”
Een vooruitziende blik: zonne-energie in Israël
David Ben Gurion zei in 1956 al dat de mensheid te weinig gebruikmaakt van de zon. „Deze energie kan worden omgezet in elektriciteit. Zelfs als de voorraden uranium en thorium zijn uitgeput, stroomt de zonne-energie bijna onbeperkt.” De eerste premier van Israël had een vooruitziende blik.
De Israëlische regering besloot in 2009 dat in 2020 10 procent van de elektriciteit moest worden opgewekt met duurzame energie. In 2015 zei de regering dat dit percentage in 2030 17 zou moeten zijn.
Maar Israël zal deze doelen niet halen. „We zijn er ver van verwijderd”, zegt Didi Paz, de directeur van Negev Energy. „De doelen waren op zich al bescheiden. In Portugal bijvoorbeeld is het doel voor 2025 60 procent. Israël wekt vandaag de dag slechts 2,6 procent van zijn elektriciteit op met hernieuwbare energie.”
Vier centrales die 30 kilometer ten zuiden van Beersheva in aanbouw zijn, vormen een begin. De installaties in de zogeheten ”zonne-energievallei van Israël” in de Negevwoestijn, waarvan de Ashalim Thermo Solarcentrale er één is, moeten een belangrijke rol gaan spelen om dit percentage wat op te krikken. De komende jaren moeten ze namelijk 300 megawatt stroom leveren, evenveel als een doorsneegascentrale.
Twee van de vier centrales gaan stroom opwekken met zonnepanelen. Deze zetten zonne-energie direct om in stroom. Deze methode wordt op de wereld veel toegepast. Samen leveren de twee centrales 70 megawatt.
De twee andere centrales, de Megalim Solar Power- en de Ashalim Thermo Solarcentrale, maken stroom van thermische zonne-energie. Daarbij zetten zonnecollectoren zonlicht om in warmte. De warmte wordt gebruikt om van water stoom te maken. De stoom drijft turbines met generatoren aan, die stroom produceren.
De Megalim Solar Powercentrale krijgt een 250 meter hoge toren. Rondom de torens staan 50.000 spiegels die de warmte naar de top van de toren kaatsen waar zich een boiler bevindt die stoom produceert van ongeveer 500 graden. Aan de onderkant bevindt zich een turbine met generator. Deze centrale moet straks 110 megawatt produceren. Het gaat om een vrij nieuwe techniek, waarvan het volgens Paz nog niet zeker is hoe succesvol deze zal zijn. Deze centrale met toren wordt gebouwd door Megalim Solar Power, een samenwerkingsverband van BrightSource Energy en andere bedrijven.
De Ashalim Thermo Solarcentrale van Negev Energy wordt met een capaciteit van 121 megawatt de grootste.
Milieu en veiligheid
Bij de bouw van de centrale wordt het milieu zo veel mogelijk ontzien. De centrale ligt tussen twee wadi’s, riviertjes die gedurende het grootste deel van het jaar droog staan. Een ervan is omgelegd om de bouw mogelijk te maken. Ook aan de flora en fauna is gedacht. De toplaag van de bodem is bij de aanleg zo veel mogelijk ontzien. In het hekwerk rond de centrale zijn 26 doorgangen gemaakt voor kleine dieren, zoals vossen.
De centrale ligt 30 kilometer van de grens met Egypte en 50 kilometer van de grens met de Gazastrook, van waaruit terroristen af en toe raketten schieten. „We lopen enig risico in verband met Gaza”, zegt Didi Paz, directeur van Negev Energy. „Maar onze verzekering is op orde. Als er spiegels worden beschadigd, kunnen we die direct herstellen. We hebben slechts één turbine. Maar de centrale is zo ingericht dat we goed beschermd zijn en schade snel kunnen repareren. De staat kan het zich niet permitteren dat de elektriciteitscentrales stil komen te liggen.”
Particulier-publieke partnerschap
De centrale kost ruim een miljard dollar. Negev Energy zorgt voor de financiering en de bouw. De fondsen zijn afkomstig van banken en investeringsbedrijven van zowel binnen als buiten Israël.
Negev Energy kan de centrale bouwen dankzij de BOT-methode – van Build, Operate and Transfer, oftewel: ”bouw”, ”neem in gebruik” en ”geef door”. In ruil daarvoor mag het bedrijf de centrale 25 jaar te gebruiken. Zo verdient Negev Energy het geld weer terug. Na 25 jaar gaat de centrale over in de handen van de staat.
Deze methode heet in de wereld van de infrastructuur ook wel ”particulier-publieke partnerschap” (PPP). „Dit is heel gewoon in de wereld van de infrastructuur”, zegt Didi Paz, directeur van Negev Energy. „Regeringen hebben geen idee hoe ze zo’n centrale moeten financieren, bouwen en operationeel maken. Ze benaderen dus de particuliere sector, waarmee ze een partnerschap sluiten.”