Jak jedna farma solarna w Afryce mogłaby produkować prąd dla całej populacji? Kluczowe jest to, że jeden panel solarny w rejonie Sahary produkuje około trzy razy więcej energii niż panel tej samej wielkości umieszczony w Europie. To daje możliwość zmniejszenia skali całego przedsięwzięcia.

Tylko jak duża musiałaby być taka elektrownia? Panel o wielkości jednego metra kwadratowego produkowałby 7kW (kilowatów) energii dziennie. Kilometr kwadratowy byłby w stanie wyprodukować nawet 7 GW (gigawatów) dziennie. To więcej energii niż może wytworzyć największa elektrownia w Polsce. Zasilana węglem brunatnym Elektrownia Bełchatów generuje moc na poziomie 5,47 GW, a moc wszystkich elektrowni w Polsce wynosi ponad 50 GW.

Aby zaspokoić zapotrzebowanie energetyczne Europy, należałoby zbudować farmę o powierzchni 1000 kilometrów kwadratowych – to dwukrotnie więcej niż wynosi powierzchnia Warszawy (517 km²,).

Trudno sobie wyobrazić tak dużą elektrownię, jednak aby zasilić cały świat, trzeba operować jeszcze większymi liczbami. Taka elektrownia musiałaby mieć powierzchnię dziesięciu tysięcy kilometrów kwadratowych – to tyle, ile wynosi powierzchnia Cypru (9,25 tys. km²) – i generowałaby 70 TW (terawatów) mocy.

Taka elektrownia byłaby w stanie zapewnić zapotrzebowanie energetyczne całemu światu. W teorii mogliby na tym skorzystać naprawdę wszyscy. Biedniejsze kraje, które nie dysponują odpowiednią infrastrukturą i nie są w stanie zapewnić sobie wystarczającej ilości energii potrzebnej do optymalnego rozwoju, mogłyby się wtedy na nim skupić. To podniosłoby poziom życia obywateli tych krajów. Obywatele państw rozwiniętych mieliby szanse żyć w czystszym środowisku, pozbawionym smogu, spalin i hałasu.

A w dłuższej perspektywie doprowadziłoby to do ekologicznej elektryfikacji całego świata. Tylko że to wcale nie jest takie proste.

Co jest największym problemem? Obecnie to niezwykle kosztowne i skomplikowane technologicznie przesyłanie energii na duże odległości. Istniejąca obecnie elektrownia w Maroko dysponuje dwoma traktami, trzeci powstanie do końca tej dekady. Za ich pomocą transportuje energię do Hiszpanii, przy czym warto podkreślić, że jest to stosunkowo niewielka odległość, a każdy z nich kosztuje około 100 milionów dolarów. Z tym że lądowe (albo leżące na dnie oceanu) przewody nie są zwykłymi kablami – to ekstremalnie drogie technologie na poziomie ‘rocket science’. Do tego jeden trakt może przesyłać jednocześnie 700 MW. Żeby rozesłać energię po całym świecie, potrzeba około dziewięciuset takich traktów. Ich koszt wyniósłby prawie sto miliardów dolarów.

Przesyłanie energii na dalekie odległości wiąże się także ze znaczną jej stratą. Straty energii zmniejsza konwertowanie prądu zmiennego (AC) na prąd stały (DC). Jednak konwersja również jest procesem pochłaniającym mnóstwo energii. Dlatego do 600-700 kilometrów bardziej opłaca się przesyłać prąd zmienny, a powyżej tej odległości prąd stały. Technologie umożliwiające dwustronną konwersję prądu są niezwykle kosztowne.

Kolejnym problemem jest zużycie wody, która jest niezbędna do czyszczenia paneli solarnych z piasku i pyłu w celu zapewnienia im optymalnej wydajności.

Czy zużywanie wody w i tak pustynniejącym już rejonie, w którym wody brakuje jego mieszkańcom, jest w ogóle etyczne?

Hipotetycznym rozwiązaniem byłoby odsalanie wody na bieżąco, ale na ten moment to tylko teoretyczne dywagacje.
Jedna elektrownia słoneczna zaspokajająca globalne potrzeby mogła być dobrym rozwiązaniem kilkanaście lat temu, kiedy koszty paneli solarnych były wyższe. Obecnie, kiedy panele fotowoltaiczne tanieją, łatwiej i taniej jest wybudować trzykrotnie więcej paneli słonecznych w Europie bez narażania się na konieczność transportu energii.

Tekst: MS
Zdjęcie główne: Antonio Garcia/Unsplash