Солнечная энергетика шагает по планете

В последнее время во многих странах активным образом развивается такой вид возобновляемой энергетики, как преобразование энергии солнечного излучения в тепловую и электрическую энергию.

К примеру, в 2008 году во всем мире уже были установлены фотоэлектрические солнечные батареи, суммарная мощность которых достигала S 750 МВт. При  этом почти 80 процентов этой мощности приходится только лишь на 3 страны: Испанию, Германию и США.

Испания обладает самыми лучшими в Европе условиями для развития солнечной энергетики. Возможно, именно из-за этого страна стала мировым лидером не только по мощности солнечных установок разных типов, но и по подключению их к распределительной электросети.  Одной из ведущих компаний в сфере развития солнечной энергетики в Испании считается испанская фирма Abengoa Solar (она, к тому же, работает в США и нескольких африканских государствах).  В ряде регионов страны (области Андалусия, Кастилия, Эстремадура и др.) уже осуществлены или же находятся в стадии реализации масштабные проекты компании. Один из самых интересных среди них – это комплекс из двух солнечных башен, мощность которых 11 МВт и 20 МВт. Они расположены вблизи от городка Санлукар-ла-Майор.

Солнечная башня PS 10 мощностью 11 МВт была запущена в эксплуатацию в июне 2007 года, вторая же часть проекта PS 20 мощностью 20 МВт находится в стадии завершения строительства.
Принцип функционирования данных установок – в следующем (рассмотрим, на примере электростанции PS 10): на специальном поле, площадь которого составляет 60 гектаров, возле 115-метровой башни устанавливаются 624 гелиостата Sanlucar 120. Каждый имеет площадь – 120 квадратных метров, т.е. их суммарная площадь достигает практически 75000 квадратных метров.
Все гелиостаты оснащаются системой двухосевого слежения за направлением солнца, концентрируя солнечное излучение на специальном приемнике, что устанавливается в верхней части башни.
Приемник солнечного излучения предназначается для передачи тепловой энергии жидкости с целью выработки насыщенного пара, который используется потом для генерации электрической энергии.
Примечательно то, что приемник состоит из четырех вертикальных панелей, и размер каждой равен 5,5×12 метров. Панели размещаются внутри полости в полуцилиндрической конфигурации с внутренними габаритами 11×11 метров. По расчетам компании КПД преобразования солнечного света в пар выше 92 процентов.

Но при работе установки имеются некоторые сложности, за которыми нужно следить. Так, необходимо регулярно контролировать ориентацию гелиостатов, потому как приемник солнечного излучения в случае неверной фокусировки части гелиостатов может повреждаться. Кроме этого, нужно следить за чистотой поверхности гелиостатов. И еще одна проблема – возможно усиление ветра, а при скорости ветра более 10 м/с гелиостаты следует переводить в вертикальное положение для исключения вероятности их повреждения, при шквалистом же ветре (около 40 м/с) есть угроза потери герметичности гелиостатов.

Установка PS 10 для генерации электричества в ночное время может аккумулировать тепловую энергию. В год ею вырабатывается 24,3 миллиона кВт-ч электроэнергии, а этого вполне достаточно для электроснабжения 5500 частных домовладений. Необходимо учитывать, что электроэнергия выдается в распределительную электрическую сеть. К тому же уже подсчитано, что такая стан¬ция позволяет снизить выбросы углекислоты на 6700 тонн в год. На солнечной электростанции PS 20 мощностью 20 МВт, которая строится, будет установлено уже 1255 гелиостатов.

Так же, как и в Испании, масштабное развитие солнечная энергетика получила и в США. Более всего, это касается штата Калифорния. Его губернатор Арнольд Шварценеггер известен как ярый сторонник возобновляемой энергетики. И не случайно 1 декабря этого года именно он вместе с Тедом Кравером (генеральным директором концерна Edison International) символически запустил в эксплуатацию электрическую станцию в калифорнийском городе Фонтана.

Эта станция с мощностью 2,44 МВт стала первым проектом компании Southern California Edison (SCE, что входит в концерн Edison International) по установке фотоэлектрических батарей, суммарная мощность которых – 250 МВт (из них 160 МВт подключены к распределительной электрической сети). Они были установлены на крышах больших складских зданий в Калифорнии.
Крыша здания в Фонтане по площади равна 55,742 квадратному метру. Само же здание принадлежит компании ProLogis, которая является одним из наибольших в мире собственников складских, а также индустриальных площадей. А в данном проекте ProLogis выступил в качестве генерального подрядчика.

Фотоэлектрические батареи, которые установлены в Фонтане, разрабатывались компанией First Solar, Inc. Батареи First Solar включают в свой состав 272 кадмиево- теллуриевых модуля. Примечательно, что для преобразования вырабатываемого батареями постоянного тока в переменный и для подключения к распределительной сети напряжением 12,4 кВ были применены четыре 500-киловаттных инвертора производства Satcon Technology Corp. А монтажные работы осуществлялись компанией Gregg Electric Inc. Сами фотоэлектрические батареи смонтировали всего за 60 дней.

При осуществлении этого проекта пришлось преодо¬леть некоторые трудности. К  примеру, на тот момент не суще¬ствовало стандартов марки¬ровки кабелепроводных каналов, рамок батарей, инверторов с точки зрения пожарной охраны. Именно поэтому калифорнийская инспекция противопожарной охраны сначала только разработала, а потом и опубликовала проект руководящего указания установки фотоэлектрических батарей, компания же SCE выполнила все требования данного документа.

Необходимо было получить и одобрение от комиссии калифорнийских коммунальных предприятий CPUC (California Public Utilities Commission). Для установки батарей на крыше пришлось приняться за разработку средств защиты при сильном ветре.

Затраты при реализации проекта в Фонтане были равны 3,5 долларам США на 1 Вт установленной мощности. В компании надеются, что с увеличением эксплуатации таких фотоэлектрических станций удельные затраты снизятся, что позволит повысить коммерческую жизнеспособность технологии, а также помочь реализовать планы США по развитию возобновляемой энергетики.

При перспективной реализации подобных проектов в Калифорнии компания Southern California Edison планирует использовать лишь те здания, которые будут удовлетворять таким требованиям:

• возраст не более 5 лет;
• площадь кровли не менее 28000 квадратных метров;
• незначительная нагрузка на кровлю;
• возможность подключения к распределительной электрической сети фотоэлектрических батарей.

Новинки обуви и аксессуаров мода 2012 года во всей красе.