エジプトにおける用地と技術の選択のための集光型太陽光発電所

この研究の目的は、最適なサイト固有の CSP 技術を選択するために、エジプトの 28 の専用拠点における 2 つの集中太陽光発電 (CSP) 技術の導入を調査することです。 これは、Sam 勧告モデルを使用した発電所の検証済みの熱経済シミュレーションと、発電所の熱需要を満たすための 2 つの提案された CSP 技術の構成の調査によって達成される可能性があります。 シミュレーションでは、プロジェクトの環境、技術、財務、経済の側面が考慮されます。 多くのシミュレートされたパラメータのうち、地理情報システム支援を利用して 28 か所で提案された 2 つの技術の構成を比較するために 3 つのパラメータが考慮されます。 これらのパラメーターは、年間発電量、エネルギーの平準化コスト、および水の消費量です。 比較分析の結果、ソーラータワーは放物線状のトラフよりも 25% 多くの土地を必要とすることがわかりました。 追加の集光エリアにより、ソーラータワーシステムの純資本コストが放物線トラフモデルよりも 15% 増加しました。 その結果、ソーラータワーの配置により、エネルギーの平準化コストが削減されると同時に、発電所で必要な年間発電量と水量が増加します。 シミュレーション結果は、放物線状の谷よりも提案されている太陽光発電塔の構成を支持し、エジプトの中央部と東部でそのような集中太陽光発電プロジェクトの実施を推奨しました。

世界で最も差し迫った懸念の 1 つは、特にエジプトのような人口急増の発展途上国において、環境に優しく持続可能な方法で増大するエネルギー需要を満たすことです (Dincer and Acar 2015)。 この点で、再生可能エネルギーの選択肢の提供は必須です。 エジプトのビジョン 2030 は国内の持続可能な開発に焦点を当てており、エネルギーは持続可能な開発の 10 本の柱のうち 2 番目に重要な柱であると考えられています (https://mped.gov.eg/EgyptVision?lang=en)。 ビジョン報告書では、エネルギー資源の国内での最適な利用と、発電に再生可能エネルギーを組み込むためのエネルギー供給構成の多様化を強調している。 さらに、この報告書はエネルギー部門からの二酸化炭素排出量の削減を強調しています。 その結果、2016 年に、6 つの主要ゾーンに分類される 28 か所 (http://nrea.gov.eg/test/en/Home) を、新政府と政府による再生可能エネルギープロジェクトを通じて開発するための大統領令が発行されました。図 1 に示すように、再生可能エネルギー庁 (NREA) と電力・再生可能エネルギー省 (Moharram et al. 2022)。

エジプトで最も豊富な再生可能エネルギー資源は太陽エネルギーです (Aliyu et al. 2018)。 したがって、再生可能エネルギーへの重点の多くは、導入される最適なサイト固有の太陽エネルギー技術を対象としています。 中東・北アフリカ（MENA）のエネルギー政策計画に従うことで、エジプトの温室効果ガス（GHG）排出量を80～95％削減できる可能性がある。この計画は、地球の気温上昇を以下に抑えることで気候変動を削減しようとしている。 2℃ (Menichetti et al. 2018; Elshafey et al. 2018)。 集中太陽光発電 (CSP) 技術と既存の火力 (化石) 発電所の統合は、採用される可能性のある低炭素エネルギー技術ソリューションの 1 つを示します (Cioccolanti et al. 2019)。 CSP には比較的多数の独立した要素があり、複雑なテクノロジとなっていますが、このテクノロジが需要に合わせてアプリケーションに柔軟性を提供するという事実によって、この制限は相殺されます。 熱エネルギーへの変換により、CSP は水力、風力、太陽電池 (PV) などの他の主要な再生可能エネルギー技術と区別されます。 さらに、CSP は、高効率、低い運用コスト、優れたスケールアップの可能性という点で利点があるため、特に魅力的です (Zhang et al. 2013)。 CSP 発電所の建設用地の選択には、経済的な電力出力を確保するために満たさなければならない特定の重要な条件が適用されます。 NREA は 28 か所の拠点を選択する際にこれらの基準を考慮し、CSP テクノロジーの導入の実現可能性を検証しました。 一般的なサイト要件は次のとおりです。