Sólarorkan loks samkeppnishæf?

IBM í samstarfi við Airlight Energy og ETH Zurich var að kynna nýja og áhugaverða sólaorkutækni. Sem á að geta skilað svo mikilli orku miðað við verð að þetta boði byltingu í nýtingu á sólarorku.

Í grófum dráttum má segja að sólarorkan hafi ýmist verið notuð til að hita upp vatn eða framleiða raforku. Raforkuframleiðslan hefur einkum átt sér stað með s.k. sólarsellum (photovoltaic eða PV). Einnig er þekkt sú tækni að nota spegla til að safna sólgeislum í brennipunkt og þannig mynd gufuafl sem knýr túrbínu (Concentrated Solar Power; CSP).

Til eru fleiri tæknilausnir þar sem sólarorku er umbreytt í raforku (nefna má s.k, Stirling-disk). En PV og CSP hafa reynst hagkvæmastar og líklegastar til að geta keppt við hefðbundna orkugjafa. Þar er þó ennþá lagt í land.

Nýja útfærslan sem IBM og félagar voru að kynna felst í því að samtvinna PV og CSP. Tæknin er kölluð High Concentration Photovoltaic Thermal (HCPVT). Í einföldu máli má lýsa þessari tækni þannig að speglar eru notaðir til að safna sólargeislum í brennipunkt með svipuðum hætti eins og á við um CSP. En í stað þess að gífurlegur hitinn sem myndast í brennipunktunum hiti upp sérstaka olíu í mjóum pípum, eins og gert er í CSP-tækninni, er geislunum varpað á flögur sem innihalda sólarsellur og sérstakan kælivökva.

Sólarsellurnar framleiða rafmagn. En kerfið byggir líka á því að nýta þar að auki sem mest af hitanum sem myndast þegar kælivökvinn hitnar (án kælivökvans myndu flögurnar hreinlega bráðna eða a.m.k. eyðileggjast undan hitanum). T.d. er unnt að nýta varmaorkuna sem myndast þegar vökvinn hitnar til að eima vatn úr sjó og þannig framleiða áveituvatn. Þetta kerfi nýtist best þar sem sólgeislun er mikil og það er einmitt á svæðum þar sem lítið er um ferskvatn (t.d á Arabíuskaganum og í Sahara). Á slíkum svæðum gæti þessi tækni nýst geysilega vel.

Kerfið byggist sem sagt á því að ná miklu meiri nýtingu á sólarorkunni en þekkst hefur hingað til. Kostnaður við þessa tækni mun vera hógvær og hefur IBM upplýst að kerfið sé um þrefalt hagkvæmara en ódýrasta sólarorkutæknin sem þekkst hefur til þessa (þessi mælikvarði IBM er reyndar fremur ónákvæmur því nýting sólarorkutækni ræðst mjög af aðstæðum á hverjum stað).

Hjá IBM gefa menn það upp að kostnaðurinn jafngildi því að framleiðsla á einni MWst kosti 100 USD. Það er miklu minni kostnaður en gengur og gerist með hvort sem er PV eða CSP. Ef þessi tækni myndi nýtast í miklum mæli gæti hún þótt mun hagkvæmari en að byggja t.d. ný kjarnorkuver. Fróðlegt verður að fylgjast með hvort það gangi eftir.

Risafjárfesting í orku Norðurslóða

Góð hreyfing virðist vera að komast á eina allra stærstu einstöku fjárfestingu orkugeirans í sögunni - og það á sjálfum heimskautasvæðum norðursins.

Það eru stjórnvöld í Alaska og nokkur stærstu olíufyrirtæki heimsins sem þarna eru á ferðinni. Þau hafa áhuga á að nýta geysilegar gaslindir norður við íshafið við norðurströnd Alaska. Þaðan yrði gasinu dælt eftir nýrri gasleiðslu þvert yfir náttúruparadísina og umbreytt í fljótandi gas (LNG) í vinnslustöð sem rísa myndi skammt frá Anchorage á suðurströnd Alaska. Þaðan eiga raðir sérhannaðra tankskipa að sigla með herlegheitin á markaði sem borga hátt verð fyrir slíka orku. Þ.e. þvert yfir Kyrrahafið til orkuhungraðra Asíuríkja. 

Fjörutíu ára gömul hugmynd að verða raunhæf

Vitað hefur verið af ofboðslegu gasinu þarna í áratugi. Árið 1977 var lokið við að byggja olíuleiðsluna, sem síðan hefur flutt olíuna frá Prudhoe-flóa við norðurströnd Alaska, um 1.300 km leið allt suður til olíuhafnarinnar við smábæinn Valdez. Þar varð eitt mesta olíumengunarslys allra tíma þegar fullhlaðið risatankskipið ExxonValdez strandaði á skeri þarna skammt utan við höfnina síðla vetrar 1989 - og allt að 750 þúsund tunnur af olíu láku úr skipinu. En það er önnur saga.

Hingað til hefur því gasi sem kemur upp við olíuvinnsluna í Alaska ýmist verið dælt aftur niður í jörðina eða það brennt (s.k. flaring). Borpallar við suðurströnd fylkisins skila að vísu talsverðu gasi til vinnslu og þar var reist LNG-vinnslustöð strax árið 1969. En allt til þessa dags er það eina slíka stöðin í gjörvöllum Bandaríkjunum.

Hugmyndin um að dæla gasi eftir stórri pípulögn þvert yfir Alaska og þaðan flytja gasið til stórra markaða fæddist í olíukreppunni 1973. Þá var nýlega búið að uppgötva miklar olíu- og gaslindir við norðurströnd Alaska. Eins og áður sagði varð það til þess að þarna hófst mikil olíuvinnsla, sem var Bandaríkjamönnum afar mikilvæg.

Hugmyndir um gasleiðslu frá norðurströndum Alaska hafa reyndar verið af ýmsu tagi. Ein hugmyndin gekk út á það að leiðslan myndi liggja til Kanada og þaðan áfram suður til Bandaríkjanna. En nú bendir sem sagt flest til þess að gasið verði selt í fljótandi formi á Asíumarkað. Og málið virðist á það góðu skriði að framkvæmdir gætu hafist innan tveggja ára og verið lokið skömmu eftir 2020 eða þar um bil.

Orkuþörf Asíuríkja er drifkraftur LNG

Það er ekki fyrr en nú á allra síðustu árum að menn sjá miklu meiri arðsemi í því að nýta gasið í Alaska með því að selja það til Asíu. Þegar haft er í huga að gasverð undanfarin ár hefur verið ansið lágt vestur í Bandaríkjunum kann einhverjum að koma það spánskt fyrir sjónir að menn sjái nú tækifæri í að sækja gas alla leið norður á heimsskautasvæði Alaska. En málið er að eftirspurn stórþjóða eins og Japana, Kínverja og Suður-Kóreumanna eftir orku er geysileg. Og það skapar tækifæri fyrir Alaska.

Allar þessar asísku stórþjóðir standa frammi fyrir þeirri áskorun að tryggja aðgang sinn að orku til framtíðar. Japanir hafa áhuga á að draga úr þörf sinni á kjarnorku og Suður-Kóreumenn þurfa sífellt meira gas til að knýja efnahagskerfi sitt. Stærsti áhrifavaldurinn um gasverð til næstu áratuga (þ.e. verð á LNG; fljótandi gasi sem unnt er að flytja óravegu með skipum) verður þó vafalítið Kína.

Kínverjar standa ekki aðeins frammi fyrir sívaxandi orkuþörf, heldur ekki síður miklum mengunarvandamálum vegna kolaorkuvera. Það er því búist við að í náinni framtíð verði unnt að fá mjög gott verð fyrir LNG á þessum mörkuðum og það er grundvöllur risaframkvæmdanna í Alaska.

Framkvæmdir upp á 65 milljarða USD!

Verkefnið felur í sér hreint svakaleg fjárfestingu - jafnvel í samhengi orkugeirans þar sem menn eru býsna vanir háum tölum. Þetta er t.a.m. ennþá stærra verkefni en risagasverkefnið utan við auðnir NV-Ástralíu, sem nú er í fullum gangi (Gorgon). Þarna í Ástralíu hafa verið nefndar kostnaðartölur allt að 50 milljarðar USD. Tölur vegna gassins í Alaska eru ennþá nokkuð á reiki, en heildarfjárfestingin þar gæti orðið allt að 65 milljarðar USD. Sem jafngildir rúmlega 7.200 milljörðum ISK.

Þetta kann einhverjum að þykja ævintýralega fjárfesting í einu gasverkefni. En hafa ber í huga að árlegar tekjur af gassölunni gætu orðið um 20 milljarðar USD! Þess er vænst að útflutningurinn muni nema allt að 1000 milljónum BTU á ári. Rannsóknir sýna að svæðið þarna nyrst í Alaska gæti að öllum líkindum staðið undir slíkri framleiðslu í a.m.k. 35 ár (miðað við sannreyndar birgðir eða proven reserves). Og sumar spár segja að gasbirgðirnar þarna séu hátt í sexfalt það magn!

Ein stærsta gaslind heimsins

Reynist það rétt er um hreint ótrúlegar gaslindir að ræða. Fyrir þau okkar sem eru vanari að höndla olíumagn fremur en jarðgas, má nefna að orkan í því gasi sem þarna er sannreynt jafngildir nálægt 7 milljörðum tunna af olíu. Og reynist spár um endanlegt magn jarðgassins þarna nyrst í Alaska vera réttar, væri það sambærilegt við að svæðið hefði að geyma um 40 milljarða tunna af olíu!

Til samanburðar má nefna að olíusvæðið allt við Prudhoe Bay hefur samtals að geyma um 25 milljarða tunna af olíu - og er langstærsta olíulind sem nokkru sinni hefur fundist í Bandaríkjunum og Norður-Ameríku allri. Og jafnvel þó svo gaslindin þarna nyrst í Alaska reynist einungis við lægri mörkin, er þetta engu að síður sannkölluð risaorkulind og stjórnvöld í Alaska eðlilega ansið spennt fyrir verkefninu. Þetta ævintýri jafnast þó vart á við það einstaka tækifæri sem raforkusala frá Íslandi til Evrópu gæti skilað íslensku þjóðinni. En það er ennþá ein önnur saga.

1.300 km gasleiðsla, LNG vinnslustöð og höfn fyrir séræfð gasflutningaskip

Ef þetta risastóra gasverkefni verður að raunveruleika verður lögð um 1.300 km löng gasleiðsla þvert yfir Alaska; frá vinnslusvæðunum við norðurströndina og til LNG-vinnslustöðvarinnar í suðri.  Frá höfninni við Nikiski á Kenai-skaganum (skammt suðvestur af borginni ljúfu Anchorage) verður stanslaus umferð sérhannaðra gasflutningaskipa, sem mun flytja gasið í fljótandi formi til kaupendanna í Asíu.

Nikiski var nýlega valin úr hópi tuttugu mögulegra staðsetninga fyrir vinnslustöðina. Fyrirtækin sem hyggjast koma þessu öllu í framkvæmd eru breska BP og bandarísku ConocoPhillips og ExxonMobil. Sjálf gasleiðslan, sem stendur til að leggja þarna þvert yfir Alaska, verður um metri í þvermál. Og verður því um margt lík olíuleiðslunni sem þarna var lögð fyrir rúmum 35 árum.

Alaska er draumaáfangastaður

Orkubloggarinn skoðaði þessar slóðir í haust sem leið (2013; fjórar neðstu ljósmyndirnar hér eru einmitt úr þeirri ferð). Það er sannarlega ævintýralegt að sjá þetta mikla orkumannvirki liðast þarna um villta náttúruna. Og ekki síður spennandi að sjá villta svartbirnina úða í sig laxi í árósnum rétt utan við olíuhöfnina í Valdez. Ég get með góðri samvisku hvatt alla til að fá sér flugmiða til Anchorage og ferðast um Alaska (og á vel að merkja engra hagsmuna að gæta gagnvart Icelandair). Ferð þangað og til Fairbanks og suður með olíuleiðslunni til Valdez er alveg einstök og dásamleg upplifun.