Bilderna av de 10 000 speglarna runt Crescent Dunes solcellsanläggning är slående och verkar antyda att det futuristiska konceptet är på väg mot effektiv, pålitlig och kostnadseffektiv förnybar energi.
Men efter åratal av anklagelser om misskötsel och otillförlitlighet när det gäller att tillhandahålla el kastade anläggningens operatör, Tonopah Solar Energy, in handduken den 30 juli och ansökte om konkursskydd enligt kapitel 11, vilket innebar att man redovisade cirka 430 miljoner dollar i säkrade skulder till det amerikanska energidepartementet (DOE). Företaget söker en uppgörelse enligt vilken DOE kommer att få tillbaka mindre än hälften av det ursprungliga lånet, cirka 200 miljoner dollar, enligt dokument som lämnats in till den amerikanska konkursdomstolen i Delaware.
Tecknen på problem blev uppenbara i oktober förra året när projektets utvecklare, SolarReserve, lämnade in en stämningsansökan mot DOE och Tonopah Solar Energy, där man hävdade att DOE ingrep i dess ”rätt att delta i förvaltningen” av Tonopah Solar Energy. Bara två dagar senare meddelade Nevada Energy, det största elbolaget i delstaten, att det 25-åriga avtalet om köp av förnybar el (PPA) med Tonopah, som ursprungligen skulle ha löpt ut den 31 december 2040, hade sagts upp på grund av ”frekventa och långvariga avbrott”.
Vad gick snett?
2008 bildade ett dotterbolag till SolarReserve Tonopah Solar Energy LLC för att utveckla, äga och driva anläggningen. År 2011 utfärdade DOE en lånegaranti på 737 miljoner dollar för att hjälpa till att finansiera det 110 MW stora koncentrerande solkraftverket på 1 miljard dollar nära Tonopah i Nevada. Anläggningen beskrevs som det första solkraftverk i USA som använder smält salt som primär värmeöverföringsvätska.
Hur ett koncentrerande solkraftverk
fungerar
- CSP-tekniken använder sig av heliostatspeglar som reflekterar solstrålning för att värma upp smältsalter som passerar genom en serie rör som installerats på ett centralt mottagartorn. Det smälta saltet överförs sedan till en stor isolerad tank för lagring.
- Det varma smälta saltet från den isolerade tanken passerar genom en serie värmeväxlare för att producera högtrycksöverhettad ånga. Ångan används för att driva en konventionell turbin för att generera elektricitet.
- Överskottsvärmeenergi lagras i det smälta saltet och kan användas för att producera ytterligare el i upp till 10 timmar.
Mer än 10 000 speglade heliostater koncentrerar solljuset på ett 640 fot högt centralt torn och värmer upp det smälta saltet i det inre till mer än 1 000°F. Den överhettade blandningen används sedan för att koka vatten för att generera ånga och driva ånggeneratorer för att producera el. Lagringen av det smälta saltet har framhållits som ett sätt att göra det möjligt för projektet att generera el vid full belastning på avrop i upp till 10 timmar utan solljus.
SolarReserve sade att det patenterade lagringssystemet kan leverera el på begäran som ett traditionellt kol- eller naturgasdrivet kraftverk, men med nollutsläpp, liten vattenanvändning och inget farligt avfall.
Anläggningen godkändes av Nevadas Public Utilities Commission 2010 men inledde inte kommersiell drift förrän 2015.
Mindre än ett år senare, i oktober 2016, tog reparationer för att åtgärda en läcka i en tank för smält salt anläggningen ur drift i åtta månader. NV Energy, anläggningens enda kund, sade i en rapport från juni 2019 att de frekventa, långvariga avbrotten vid anläggningen minskade den förväntade mängden energi och krediter med 50 % under 2019 och 25 % under 2020 och framåt.
NV Energy sade: ”Med tanke på projektets storlek har Nevada Power helt enkelt inte tillräckliga kreditreserver eller tillräcklig ny förnybar kapacitet i pipeline för att överbrygga varaktiga, fleråriga kreditunderskott.”
Specialanpassade delar och dussintals anställda krävdes för den dagliga driften och för att regelbundet utföra underhåll på ånggeneratorer och värmeväxlare. När anläggningen äntligen öppnades 2015 hade solpaneler lämnat CSP-tekniken i damm när det gäller effektivitet och kostnad.
Den högteknologiska tekniken var föråldrad innan den var igång.
Crescent Dunes sålde sin el för cirka 135 dollar/MWh, medan Techren Solar II i Eldorado Valley i Nevada prissatte sin el för cirka 30 dollar/MWh.
Dödsbudet ljöd i somras med ett katastrofalt fel på lagringstankarna för smält salt som orsakade markförorening och krävde att solcellstornet togs bort. DOE skickade ett formellt meddelande om betalningsinställelse i september, följt av NV Energys uppsägning av energiköpsavtalet.
SolarReserve hävdade i sin stämning att LLC-avtalet gav företaget rätt att utse en av Tonopahs chefer. Men enligt stämningsansökan skickade DOE ett brev med ”meddelande om betalningsinställelse” bara dagar efter det att SolarReserve hade utsett en ny förvaltare. Enligt stämningsansökan ville DOE utse två nya medlemmar till Tonopahs styrelse, ”vilket ger sken av att (energidepartementet) har fullständig kontroll över Tonopah genom sina handplockade ’oberoende’ styrelseledamöter som utgör hela Tonopahs styrelse.”
Detta uteslöt all representation av SolarReserve i styrelsen, vilket innebar att viktiga beslut som kräver enhällig röstning, t.ex. konkursförfaranden, kvävde bidrag från utvecklaren, hävdades det i stämningen.
Det har varit fullt upp med att peka finger åt och från byggherren, SolarReserve, generalentreprenören spanska företaget ACS Cobra och ägaren Tonopah Solar. Cobra får skulden för att bygget av anläggningen försenades och för den påstådda felaktiga konstruktionen av saltsmältningstanken.
Enligt konkursansökningarna ägs Tonopah av SolarReserve, det nystartade företag som utvecklade anläggningen, Cobra Energy Investments LLC, en division av det spanska infrastrukturföretaget ACS, och Banco Santander SA.
Förflyttning till högre teknik
NV Energy gick vidare och undertecknade ett 22-årigt energiköpsavtal med EDF Renewables North America den 29 juli. Energin kommer att genereras av Chuckwalla Solar+Storage-projektet på 200 MW som ska byggas av EDF. Projektet ligger på Moapa Band of Paiute Indians Reservation, 35 mil nordost om Las Vegas, Nevada, och kommer att innehålla batterier som kan lagra 180 MW el i fyra timmar. Chuckwalla Solar+Storage-projektet förväntas tas i drift i slutet av 2023.
”EDF Renewables är glada över att kunna stärka vår relation med NV Energy och bygga vidare på vårt avtal från 2019 om att utveckla och bygga Arrow Canyon Solar+Storage-projektet”, säger Ian Black, vice vd för utveckling i den västra regionen på EDF Renewables North America.
Arrow Canyon byggs också i reservatet. Det blir ett solprojekt på 200 MW som inkluderar ett batterilagringsprojekt på 75 MW/5 timmar och förväntas vara igång i december 2022.
”Batteri- och solsystemet arbetar tillsammans för att ge mer energi under sommarens kvällstoppar, när systemets behov är som störst”, säger Ian Black, vice vd på EDF Renewables North America, i ett uttalande. ”NV Energy kan använda batteriet efter eget gottfinnande under alla månader av året, vilket gör det möjligt att mildra efterfrågetoppar.”