Не хочется в весенний праздник писать о всяких атомных делах, о старых и опасных АЭС, о радиоактивных отходах и т.п. В этот раз напишу о чём-то хорошем, солнечном. О солнечной электростанции, которая уже два года успешно работает на юге Испании, причём, что удивительно, электроэнергию в сеть она выдаёт круглосуточно!
Солнечная энергетика сделала очередной технологический скачок. Уже два года на юге Испании успешно функционирует солнечная электростанция Gemasolar, использующая технологию, позволяющую давать электроэнергию круглосуточно. Прогресс в совершенствовании использования возобновляемых источников энергии продолжается, Россия, снова, в стороне.
Противники использования энергии солнца частенько ехидно вопрошают: «А ночью-то электричество откуда брать?» Действительно, до недавнего времени проблема обеспечения непрерывной выработки электроэнергии на солнечных электростанциях существовала, но сейчас она решена на основе совершенно новой технологии. На солнечной электростанции Gemasolar в испанской Севилье тепловая энергия запасается в резервуаре с расплавленными солями, что позволяет продолжать выработку электроэнергии в течение 15 часов в отсутствии солнечного освещения.
Первая круглосуточная солнечная электростанция Gemasolar была введена в строй на юге Испании в провинции Севилья в мае 2011 года. Электростанция относится к «башенному» типу. Она состоит из центральной башни, на которую солнечную энергию направляют 2650 управляемых компьютером зеркал-гелиостатов площадью 304750 кв. м, расположенных в круге радиусом полтора километра. Теплоносителем является смесь расплавленных солей – нитратов натрия и калия.
Ранее подобные теплоносители рассматривались для применения в ядерных реакторах, но солнечная энергетика и тут опередила ядерную. «Холодный» резервуар содержит расплавленные соли при температуре 290 °С. Теплоноситель закачивается на вершину башни высотой 140 метров, где нагревается солнечной энергией до 565 °С. Затем теплоноситель поступает в «горячий» резервуар, оснащённый хорошей теплоизоляцией. По мере необходимости горячие расплавленные соли прокачиваются через парогенератор, где, охлаждаясь, отдают свою энергию пару, который подаётся в турбину для выработки электроэнергии. Мощность электростанции составляет 19,9 мегаватт.
Технология сохранения тепла позволяет турбине работать без притока солнечной энергии в течение 15 часов, что обеспечивает непрерывную выработку электроэнергии в тёмное время суток. В год электростанция работает 6500 часов при коэффициенте полезного использования 63%. За год она вырабатывает 110 гигаваттчас электроэнергии, что достаточно для обеспечения электричеством 25 тысяч домохозяйств и предотвращения выброса 30 тысяч тонн CO2.
«В течение первых двух лет работы солнечной электростанции Gemasolar, в 2011 и 2012 годах, производительность станции соответствовала нашим ожиданиям», – сообщил технический директор электростанции Хуан Игнасио Бургалета Ордонез. «Мы произвели две запланированные остановки для обслуживания, в январе 2011 и декабре 2012 года. Сейчас электростанция работает в нормальном режиме», – пояснил он.
К примеру, 6 июля 2011 года за сутки электростанция произвела 414 МВтч электроэнергии, что более чем на треть превысило ожидаемое среднесуточное производство (302 МВтч). Проект Гемасолар реализован компанией Torresol Energy, совместным предприятием энергетической компании из Абу-Даби Masdar и испанской SENER. Стоимость проекта оценивается в 230 миллионов евро. В дальнейшем, при массовом производстве, стоимость оборудования будет снижаться. Можно ожидать дальнейшего строительства подобных электростанций как на Аравийском полуострове, так и в странах Средиземного моря.
Солнечные электростанции не требуют топлива, не производят отходов, но чувствительны к климату. К сожалению, даже на юге России природные условия не благоприятны для эффективного масштабного использования технологии «башенных» солнечных электростанций. Однако в соседних странах Центральной Азии (Узбекистане, Казахстане, Киргизии, Таджикистане) подобные электростанции вполне могут использоваться уже сейчас.
Эксперты полагают, что строительство солнечных электростанций в пустыне Сахара для обеспечения Евросоюза солнечным электричеством выглядит весьма перспективным. Точно так же Россия могла бы участвовать в сооружении солнечных электростанций в пустынях Кара-кум, Арал-кум, Кызыл-кум, но подобные проекты пока даже не обсуждаются.
К сожалению, у нас всё ещё популярна идея 1960-х годов: пытаться развивать термоядерную энергию, «зажигать Солнце на Земле». Это довольно странно и нелогично, ибо Солнце должно находиться на своём месте, а на Земле следует просто научиться максимально безопасно и эффективно использовать солнечную энергию.
«Я бы вложил свои деньги в солнце и солнечную энергию. Какой источник энергии!» – сказал Томас Эдисон ещё в 1931 году. «Я абсолютно уверен, что солнечная энергия станет основным источником электроэнергии к концу нынешнего столетия», – считает лауреат Нобелевской премии, академик Жорес Алферов. Но по какой-то странной причине значительная часть инвестиций на научные разработки всё ещё достаётся «ядерщикам», которые производят огромное количество радиоактивных отходов и строят реакторы, постоянно выбрасывающие радионуклиды.
Хорошо, что нашлись умные люди в Испании и ОАЭ, которые последовали совету Томаса Эдиссона и вложили деньги в солнечную энергетику. Ведь чем больше на Земле будет солнечных электростанций, тем меньше мы будем сжигать угля и газа, меньше строить гигантских плотин или опасных атомных электростанций.
Фото и графики любезно предоставлены господином Хуаном Игнасио Бургалета Ордонез, техническим директором электростанции Gemasolar.