Перспективы безопасной для климата выработки энергии в больших масштабах хороши, в первую очередь, в пределах "солнечного пояса" планеты, например, на юге США и Европы. В настоящее время мощность проектируемых солнечных электростанций достигает 250 мегаватт. В принципе, построить такую станцию просто: зеркала отражают солнечный свет на приемник, где он фокусируется и нагревает теплоноситель. Теплоноситель поступает в теплообменник, где вырабатывается пар для работы турбины. Для фокусирования солнечного света можно использовать разные технологии. Один из вариантов - параболические желоба, направляющие излучение на зеркала. Энергия солнца концентрируется на поглощающую оболочку трубы, в которой находится нагревающаяся жидкость.
В Лебрихе (Андалусия) сейчас строится электростанция с параболическими отражателями, мощность которой составит 50 мегаватт (МВт). Для этого требуется около 170 000 зеркал. Они изготавливаются в Назарете на севере Израиля. Для отражателей используется стекло с низким содержанием железа, благодаря чему зеркала поглощают очень мало солнечной энергии, а отражают много. Горячее, еще жидкое стекло вытекает из печи по стальным роликам и медленно остывает. После этого из стеклянного полотна выбивают пластины размерами 1,6 на 1,7 метра, шлифуют углы и снова нагревают. Пластины укладывают на листы высококачественной стали и пропускают через следующую печь, в которой они приобретают требуемую изогнутую форму в течение полутора часов. В материале не должно быть остаточных напряжений, которые позднее могут стать причиной трещин или разломов, ведь гарантия на солнечные батареи составляет 25 лет.
Параболический отражатель состоит из 28 зеркал. Изгиб отражателя должен соответствовать заданному с точностью до долей градуса, чтобы солнечный свет как можно точнее попадал на приемные трубы, а рассеивание было минимальным. Для дальнейшего снижения количества энергии, поглощаемого зеркалами, на них с большой тщательностью наносят специальное покрытие. Как и в случае с приемными трубами, это покрытие является ключом к достижению требуемой эффективности. Изогнутое стекло проходит через несколько распылителей, которые наносят на заднюю сторону зеркала раствор серебра, один слой меди и нескол ькослоев антикоррозионной краски. Сборка отдельных компонентов новой станции на юге Испании производится непосредственно в Лебрихе. Бетонные стелы, на которых монтируются 6048 отражателей, уходят в грунт на глубину до 40 метров. Электростанция может быть введена в эксплуатацию еще в 2010 году, после чего она будет снабжать более 50 000 испанских домохозяйств электричеством, вырабатываемым паровой турбиной Siemens.
"Прорыва солнечной энергетики можно ожидать тогда, когда вырабатываемая электроэнергия будет продаваться по конкурентоспособным ценам, то есть без субвенций", - подчеркивает Эли Липман, начальник департамента НИОКР компании Siemens Concentrated Solar Power (CSP). Цель состоите том, чтобы издержки на выработку электроэнергии на солнечных станциях в среднесрочной перспективе снизились до уровня рыночной цены на электроэнергию. При этом приемные трубы влияют на общую эффективность установки больше, чем любой другой компонент. В конце 2009 года Siemens создал самый эффективный на сегодня приемник. Это стало возможным благодаря повышению поглощения тепла и одновременному снижению теплопотерь, возникающих при повторном излучении поглощенной солнечной энергии. Важную роль здесь сыграли специальные покрытия. Кроме того, рентабельность электростанции можно повысить, используя более крупные параболические зеркала, так как в этом случае на квадратный метр зеркала приходится меньше постоянных издержек. Дальнейшие улучшения зеркал помогут снизить нормированную стоимость энергии, то есть показатель издержек выработки энергии, который учитывает как инвестиционные и эксплуатационные издержки, так и капитальные затраты.
Если в Испании и в Аризоне (США) уже работают несколько солнечных электростанций, в Израиле проектирование первых установок только начинается. "Показатели излучения здесь просто отличные. Вся пустыня Негев - это идеальное место для электростанций нашей компании", - говорит глава CSP Ави Бренмиллер. "Если оснастить эти установки дополнительной газовой турбиной, вырабатывать электричество по конкурентоспособным ценам в Израиле можно было бы уже сейчас, причем совершенно без субсидий". В таких гибридных солнечно-газовых электростанциях паровая турбина может работать или на солнечной энергии, или на отработанном тепле газовой турбины. Таким образом, такая станция вырабатывает ток и ночью. Солнечная энергия и ископаемое топливо демонстрируют свои преимущества в комбинации.
Израиль идеальное место не только для станций, работающих на солнечной тепловой энергии. Фотогальваника тоже может давать много энергии. Лидером рынка разработок фотогальванических установок является компания Arava Power, доля в которой есть и у Siemens. Первые пустынные станции были построены в кибуце Кетруа на юге Израиля. Майк Грин, главный инженер-электротехник в Arava Power: "Я очень надеюсь на то, что начало эпохи возобновляемых источников энергии будет положено в Израиле".
Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber
