Niklipõhised sulamid ja niklit sisaldavad roostevabad terased mängivad võtmerolli uut tüüpi taastuvenergias, mida nimetatakse päikesesoojusenergiaks või kontsentreeritud päikeseenergiaks (CSP).
Nende materjalide kasutamine on võimaldanud tööstusel ületada väljakutseid soojusülekande ja -salvestustehnoloogia vallas ning projektide puhul, mille projekteeritud kasutusiga on 40 aastat või rohkem, võib see aidata vähendada materjali lagunemise või asenduskulusid.
Rahvusvahelise Energiaagentuuri (IEO 2017) andmetel kasvab taastuvenergia (sh CSP) tarbimine aastatel 2015–2040 aastas 2,3 protsenti. Praegu on maailmas üle 40 päikesesoojuselektrijaama ja enam kui 20 sellist on planeerimis- või ehitusjärgus. Need asuvad tavaliselt suure päikesekiirgusega piirkondades, nagu Hispaania, India, Lõuna-Aafrika, Hiina, Tšiili, Austraalia, Lähis-Ida ja Põhja-Aafrika (MENA) ning USA lõunaosa.
CSP näidiselektrijaamad töötasid juba 1980. aastatel. Sellest ajast alates on energia kogumisel ja salvestamisel tehtud suuri edusamme. Päikesetorn on äsja välja töötatud kontsentreerimistehnoloogia, milles soojusülekandevedelikuna kasutatakse sulasoola. Nitraadisegu sulamistemperatuur on tavaliselt 130 kraadi (268 kraadi F) või kõrgem. Need jäävad vedelal kujul isoleeritud mahutitesse temperatuuril 288 kraadi (550 kraadi F). Seejärel pumbatakse vedel sool läbi toru päikeseenergia vastuvõtjasse ja kuumutatakse kontsentreeritud kiirgusega temperatuurini kuni 566 kraadi (1050 kraadi F). Kõrge temperatuuriga vedelik juhitakse seejärel kõrge temperatuuriga säilituspaaki. Kõrge temperatuuriga akumulatsioonipaak on ka isoleeritud ja suudab soojusenergiat pikka aega salvestada.
Termoelektrisalvestust (TES) kasutatakse nõudluse ja keskkonnatingimuste muutuste kompenseerimiseks. Sulasool pumbatakse aurugeneraatorisse vastavalt vajadusele, et tekitada auru tavaliste turbiinide ja generaatorite käitamiseks. TES-il on unikaalsed eelised teiste suuremahuliste taastuvate energiaallikate ees ja mõnel juhul ei ole see isegi vaja varukütust. 2013. aasta suvel tootis Hispaania sulasoolatornide süsteem 36 päeva jooksul pidevat elektrit 24 tundi ööpäevas – esimest korda üldse.
Crescent Dunes on üks selline töötav elektrijaam. Asub Nevada osariigis Tonopahis Las Vegase põhjaosas kõrbes, selle netotootmisvõimsus on 110 megavatti ja TES-aeg 10 tundi. See tähendab, et elektrijaam suudab täisvõimsusel elektrit toota kuni 10 tundi tippnõudluse perioodidel. Rohkem kui 10,000 heliostaati peegeldavad päikesevalgust ja koondavad energia 200-meetrise (640-jala) torni tipus asuvasse vastuvõtjasse. Iga heliostaat koosneb väikestest peeglitest, mille kogupindala on 115,7 ruutmeetrit (1245 ruutjalga). Kogu valgust koguv ala ületab 1,2 miljonit ruutmeetrit (12 miljonit ruutjalga). Alates selle turuletoomisest 2015. aastal on Crescent Dunes tootnud rohkem kui 173 gigavatti elektrit, millest piisab hinnanguliselt 75,{17}} kodu elektritarbimise tippkoormuse rahuldamiseks. Päikesetornid ja sulasoola CSP-d moodustavad aluse uutele kavandatavatele projektidele Lõuna-Aafrikas, Austraalias ja Nevadas. 100 MW võimsusega Redstone'i projekt Lõuna-Aafrikas rahuldab umbes 200,{20}} majapidamise elektrienergia tippnõudluse 12-tunnise TES-ajaga. Uus massiivne projekt Nevadas sisaldab 10 päikesetorni, mille tootmisvõimsus on 2 gigavatti (2,000 megavatti).
Kasutamineroostevaba terasjaniklisulamidon teinud võimalikuks kõrge temperatuuriga süsteemid, kus sulasoolade käsitsemine oli varem väljakutse. Disainerid ja insenerid hakkasid tootma vastuvõtjatorusid niklipõhistest sulamitest, nagu UNS N06617, N06625 ja N06230, kuna neil oli vaja säilitada pikaajaline tugevus kõrgel temperatuuril --, mida tuntakse roomamiskindlusena. Need sulamid on töötemperatuuridel stabiilsed peamiselt nende kõrge niklisisalduse ja oksüdatsioonikindluse tõttu.
Tüüp 347H roostevaba teras (S34709) kasutatakse kõrge temperatuuriga mahutite jaoks.
2016. aasta seisuga ulatus CSP-de installeeritud koguvõimsus üle maailma 4815 MW-ni. 2017. aastal oli Hispaanias töös 2300 MW installeeritud võimsust, mis on peaaegu pool maailma koguvõimsusest. Ameerika Ühendriikide installeeritud võimsus on 1740 MW ja seal on kaks maailma suurimat projekti: Avenpa päikeseelektrijaam (392 MW) ja Mojave päikeseprojekt (354 MW).
Nevada osariigis Las Vegasest põhja pool asuvas kõrbes asuva Crescent Dunes'i netoenergia tootmisvõimsus on 110 megavatti ja TES-aeg 10 tundi. See tähendab, et elektrijaam suudab täisvõimsusel elektrit toota kuni 10 tundi tippnõudluse perioodidel.
Päikesetorni kontsentreerimise tehnoloogia
1. Päikesevalgus koondub läbi suure heliostaadivälja ja peegeldub 195-meetrise (640-jala) torni tipus asuvasse vastuvõtjasse; 2. Külma soolapaagi vedel sool pumbatakse vastuvõtjasse ja kuumutatakse temperatuurini 566 kraadi (1050 kraadi F); 3. Vastuvõtjas kuumutatud soola hoitakse kuuma soolapaagis; 4. Kuum sool pumbatakse kuuma soola mahutisse läbi aurugeneraatori, et moodustada aur, mis juhib auruturbiini elektrit tootma; 5. 288 kraadi (550 kraadi F) külm sool voolab tagasi külma soola mahutisse; 6. Auruturbiini kondenseerunud auru suunatakse korduvalt ümber.
