Если часть топлива, используемого на электростанции, будет заменено солнечной энергией, выбросы электростанции будут сокращены. Это также необходимо для достижения целей по сокращению выбросов. В проекте COMBO-CFB — Комбинация концентрированной солнечной энергии (CSP) с электростанциями с циркулирующим псевдоожиженным слоем (CFB) — изучалось, как различные типы гибридных решений для электростанций могут гибко вырабатывать электроэнергию в соответствии с потребностями без необходимости хранения энергии. В рамках проекта были проанализированы и сопоставлены различные концепции гибридных растений.
Концепция, согласно которой пар, генерируемый солнечной электростанцией, подавался непосредственно в турбину высокого давления электростанции, привела к сокращению выбросов и расхода топлива, которые в лучшем случае превысили 33%. Кроме того, разумные размеры гибридной установки и оптимизация процесса могут принести повышение эффективности по сравнению с использованием отдельных методов производства энергии. В вышеупомянутом случае чистый КПД завода увеличился на 0,8%. Помимо положительного воздействия на климат, хорошее планирование гибридной электростанции также может принести финансовые выгоды, поскольку часть компонентов электростанции используется двумя способами производства электроэнергии.
В проекте COMBO-CFB был использован высокий уровень знаний финских партнеров по котельным технологиям. В гибридной электростанции производство солнечной энергии, которое меняется в зависимости от погоды, уравновешивается с помощью парового котла. Производственные концепции, разработанные в рамках этого проекта, расширят возможности применения технологии CSP.
Динамический характер гибридного процесса создает проблемы для проектирования и эксплуатации производственных систем, особенно когда доля солнечной энергии в производстве электроэнергии высока. В рамках проекта COMBO-CFB эти проблемы были изучены с помощью программного обеспечения Apros, разработанного для динамического моделирования, а также с помощью тестов горения, проведенных с использованием пилотного оборудования VTT в Ювяскюля, Финляндия. Эта динамическая оценка на стадии проектирования завода оказалась чрезвычайно важной, поскольку она позволяет проектировщикам учитывать такие факторы, как те, которые влияют на срок службы компонентов.
Концепция, в которой часть предварительного нагрева питательной воды заменяется солнечным паром, может быть реализована на существующих электростанциях, но по сравнению с вышеупомянутой концепцией турбины высокого давления преимущества значительно меньше из-за меньшей доли солнечной энергии. Функционирование гибридного процесса можно в целом улучшить, подключив к нему усовершенствованную систему прогнозирующего управления и краткосрочный прогноз солнечной радиации. В рамках проекта COMBO-CFB компания Vaisala разработала облачную камеру, которая определяет движение облаков в небе, чтобы повысить точность прогноза солнечной радиации для данной области.Внедрение технологии CSP в производство электроэнергии целесообразно в местах с обилием солнечного света.
В Европе это означает, например, страны, граничащие со Средиземным морем. Однако эта технология также может быть реализована в областях с меньшим количеством солнечного света с помощью гибридных электростанций, в которых солнечная энергия поддерживается другой формой энергии. В настоящее время Финляндия не применяет эту технологию, тогда как Дания уже использует гибридную установку CSP-био для производства центрального отопления.Финляндия обладает уникальным опытом конкурентоспособной на международном уровне, который она может предоставить на экспортные рынки гибридных электростанций.
Партнерская сеть проекта COMBO-CFB может поддержать коммерциализацию таких гибридных растений. Сферы компетенции финских партнеров по проекту включают технологии котлов и управления, моделирование процессов, а также измерение и прогнозирование погоды.
