Как солнечная энергия в америке вытесняет атомную.
Драгоценное название «Topaz» дали самой мощной электростанции в мире, работа которой основана на солнечной энергии. Эта уже известная во всем мире электростанция была сооружена в Калифирнии (США), на территории равнины Carrizo.
Еще несколько лет назад здесь был установлен юбилейный миллионный модуль FSLR, а на данное время установлено уже 9 миллионов высококачественных солнечных панелей.
Развитие солнечных ферм
Подобного типа электростанции также называют «солнечными фермами». Мощность «солнечного» проекта «Topaz» определяется цифрой в 550 МВт. Реализовывать данный объект начали еще в 2012 году, а его окончание планировалось на 2015. При этом профессиональный подход к работе и успешные вложения позволили закончить строительство и оформление грандиозного сооружения немного раньше. Официальный владелец электростанции MidAmerican Solar – дочернее предприятие компании MidAmerican Renewables .
Еще одним рекордом смело можно назвать затратную часть, выделенную на проект – почти 2, 5 миллиарда долларов. Разработчики уверены, что их детище способно обеспечить электрической энергией не менее 160 тысяч домов в Калифорнии.
Выбор места для электростанции «Топаз»
Была просчитана каждая деталь и все сопутствующие факторы, в том числе и место для расположения солнечной электростанции – его создатели выбрали далеко не случайно. Условия проекта изначально подразумевали наличие определенных условий, среди которых основными являются:
- Расположение в ближайших окрестностях населенных пунктов.
- Наличие одной или нескольких линий электропередач.
- Минимальное негативное влияние, которое может оказывать присутствие станции на окружающую среду в конкретной местности.
Необходимо осознавать тот момент, что на равнине Карризо люди издавна занимались возделыванием земли и сельскохозяйственным производством. Поэтому, запуская проект, пришлось произвести отчуждение определенного количества земель, выгодных для возделывания. Разработчики оправдывают эти вынужденные действия тем, что земли на данной территории имеют ограниченную плодородность, не являясь на самом деле таким уж выгодным регионом в плане ведения сельского хозяйства.
Планы США на альтернативную энергию
Хотя проекты развития считаются максимально удобными и выгодными, практически каждый из них сталкивается с протестами различных «зеленых» организаций. Но важно отметить то, что, даже отчасти загрязняя отводимые под станции участки земель, сама концепция их последующей работы позволяет решать часть экологических проблем.
В недалеком будущем Соединенные Штаты Америки вообще рассчитывают максимально приблизиться к статусу мирового лидера по применению экологически чистых видов энергии. С этой целью разработана специальная государственная программа, в соответствии с которой уже в 2020 году одна третья часть всего объема добываемой энергии на территории страны будет переведена на экологически чистые, возобновляемые источники.
Пожар, произошедший на крупнейшей в мире солнечной электростанции, заставил остановить выработку на ней электроэнергии и пересмотреть стандарты безопасности в области освоения альтернативных источников энергии.
«Архимед бы гордился собой», — мрачно пошутило издание Register, вспомнив легенду, которая приписывает древнегреческому ученому сожжение римского флота при помощи зеркал, сконцентрировавших на них солнечный свет.
Technocrazed.com
Инцидент произошел на крупнейшей в мире солнечной электростанции Ivanpah Solar Electric Generating System (ISEGS), расположенной в Калифорнии. Как стало известно позднее, пожар возник из-за неправильного расположения зеркал, направляющих солнечный свет на бойлерную вышку.
В итоге сконцентрированный солнечный свет попал не в положенное место, на вышке возник пожар, который расплавил и сжег паропроводы, повредил электрические кабели.
Пожар удалось потушить силами сотрудников электростанции, хотя прибывшим на место пожарным и пришлось забираться на высоту 150 метров. Станция ISEGS состоит из трех блоков зеркал, в центре которых размещены башни, окруженные 350 тыс. зеркал, управляемых при помощи компьютеров. Поскольку один из блоков станции последнее время находился на ремонте, после пожара станция стала работать на треть мощности, которая составляет 392 мегаватта.
Подсчитано, что этой энергии хватает для энергоснабжения 140 тыс. домохозяйств в штате Калифорния.
Как скажется авария на обеспечении этих домов и когда станция сможет возобновить производство энергии, не сообщается.
Калифорнию называют самым зеленым штатом США — именно здесь в энергетическом балансе штата наибольшую долю составляет производство экологически чистой энергии, в первую очередь это солнечные и ветряные электростанции. Тут же сосредоточено около 40% электромобилей США.
San Bernardino County Fire Department via AP
Именно поэтому два года назад было принято решение об открытии в пустыне Мохаве, в 70 км к юго-западу от Лас-Вегаса, гигантской солнечной электростанции, строительство которой поддержала корпорация Google. Каждое из поворотных зеркал размером с гаражные ворота направляет луч света на башню, где расположен бойлер.
Бойлер нагревается до тысячи градусов Цельсия и дает пар, который вращает турбины, производящие ток.
Это первый пожар, случившийся на электростанции такого типа за всю историю их использования, однако не первый случай, доказавший, что использование солнца в качестве источника энергии может быть небезопасным. Год назад американские экологи забили тревогу после того, как аналогичная электростанция, использующая сконцентрированный солнечный свет,
стала причиной гибели нескольких сотен птиц, пролетевших близко к центральной башне.
Кроме того, ранее поступали жалобы от пилотов гражданской авиации на ослепление зеркалами подобных установок. Что касается пострадавшей станции в пустыне Мохаве, случившийся пожар способен только усугубить проблемы, с которыми ее руководство столкнулось ранее. В последние месяцы станция не могла производить энергию на уровне, прописанном проектной документацией. Тогда комиссия по энергетике Калифорнии назвала причиной плохой работы станции «облака, следы инверсии самолетов и плохую погоду». Чтобы улучшить производительность, операторам станции было отведено время до 31 июля 2016 года. Ясно, что пожар вряд ли ускорит этот процесс.
Эксперты опасаются: повредивший станцию инцидент приведет к тому, что цена электроэнергии, производимой подобными станциями, резко возрастет, и поменяет подходы к тому, как использовать солнечную энергию.
В 2007 году, когда ISEGS только задумывалась, стоимость киловатт-часа, произведенного такими станциями, была примерно равна стоимости энергии, произведенной классическими солнечными станциями на основе фотоэлектрических панелей.
Спустя несколько лет себестоимость последней упала до 6 центов, в то время как у аналогов ISEGS стоимость осталась на уровне 15-20 центов.
Если фотоэлектрические панели и производимое ими электричество дешевеют благодаря применению новых технологий и росту КПД солнечных батарей, у станций, использующих паровые турбины, потенциала для падения стоимости нет. «У установок, концентрирующих солнечную энергию, такого не будет, поскольку это в большей степени конструкции из стали и стекла», — уверен Адам Шульц, руководитель проекта из Калифорнийского университета в Дейвисе.
Другим преимуществом фотоэлектрических станций является их масштабируемость. Такие установки работают, занимая всего несколько квадратных метров на крыше дома, при этом использовать полученную энергию можно там, где она произведена. В отличие от них станции, аналогичные ISEGS, занимают огромные площади, имеют множество движущихся зеркал и сложное устройство генератора, требующее постоянного поддержания и затрат.
Теоретически такие станции хороши тем, что сглаживают пики в потреблении электроэнергии. Давать ток, будучи освещенными, они начинают не с самого утра, а с небольшим запозданием.
Однако вечером, когда солнце садится, запасы произведенного пара продолжают вращать турбины и станция продолжает производить энергию.
При этом некоторые станции, например Crescent Dunes Solar Energy Project в Неваде, используют для хранения энергии не воду и пар, а расплавы солей, что позволяет дольше запасать энергию. Как бы то ни было, в США пока не планируется строить новых станций, аналогичных сгоревшей, строительство подобной установки сейчас ведется в Марокко.
Солнечная энергия даже по ночам? Это начало новой эры человечества. Революционный план Калифорнии - 33% всей энергии от солнца и ветра уже через 5 лет . Штат продолжает огромными темпами наращивать мощности альтернативной электроэнергетики пытаясь обеспечить треть от всего энергопотребления за счет солнца, ветра и гейзеров уже к 2020 году. И вот в строю очередная мегаэлектростанция. Это крупнейшая во всем мире солнечная гелиотермальная станция. Сегодня это уже не экспериментальная, а обычная работающая технология. По всему миру уже построено около 100 таких станций (все за последние 5 лет), на подходе еще не менее 50, а некоторые из них уже могут вырабатывать энергию даже по ночам. Новая калифорнийская станция обеспечивает чистым электричеством 140 000 домов. Как? Знакомьтесь: Иванпа Солар Электрик Систем . Давайте посмотрим поближе, как все это устроено и чем нам всем это грозит.
2. Станция Иванпа Солар расположена в пустыне Мохаве, в 3 часах езды к востоку от Лос-Анджелеса. Ее строительство велось около трех лет, стоило 2 миллиарда 200 миллионов долларов и вот, наконец, весной 2014 года она введена в строй. Станция вырабатывает абсолютно чистую энергию, без необходимости сжигать какое либо топливо. Энергия черпается от солнца, но метод отличается от солнечных батарей. Обратите внимание на три башни окруженные тысячами зеркал - в них весь секрет.
3. Станция Иванпа не использует уже привычные солнечные батареи (фотоэлектрические модули). Вместо них используются совершенно обычные зеркала, вроде тех, что висят у нас с вами дома.
4. Каждый зеркальный модуль - это система из двух больших зеркал размером с гаражные ворота. Называется такой модуль - гелиостат . На станции таких гелиостатов 173 тысячи.
5. Все эти зеркала-гелиостаты, отражают солнечные лучи на вершины тех самых трех высоченных башен находящихся в центре. Каждый гелиостат подвижен, и с помощью компьютера все 170 тысяч гелиостатов все время поворачиваются за солнцем. Таким образом, солнечные лучи попадают на вершины башен постоянно, пока солнце не ушло за горизонт.
6. Как вы уже догадались, на верху башен находятся котлы с жидкостью, которая от нагрева превращается в пар. Точно такие же котлы находится в привычных всем ТЭЦ, но нагреваются они там при сжигании газа или угля. Здесь лишь неисчерпаемая энергия Солнца! Кстати, общая мощность станции Иванпа Солар - 392 мегаватт . Чтобы было понятно, это вполне сопоставимо со средней московской ТЭЦ (Например ТЭЦ-16 в районе Хорошево-Мневники, работающая на газе, вырабатывает 360 мегаватт).
7. Чем выше башня, тем больше вокруг нее можно поставить зеркал. Эти башни очень большие - высотой с 50 этажный дом (148 метров ). На пике дня котел может нагреваться до 700 градусов и даже больше. Пар идет вниз, к турбине, и вращает ее - вырабатывается электрическая энергия. Просто! Такой принцип выработки энергии называется гелиотермальным . Но что же происходит после заката?
8. Преимуществом гелиотермальных электростанций перед обычными солнечными батареями является возможность запасать излишки энергии на пике, а значит работать после захода солнца . Если объяснять просто, часть разогретой жидкости временно нагнетается в специальные огромные хранилища, и постепенно выпускается оттуда после захода солнца продолжая крутить турбину. Хранилища могут обеспечить работу турбин подобных станций до 15 часов после захода солнца при полной мощности. Таким образом гелиотермальные станции оснащенные теплохранилищами, могут вырабатывать энергию даже после захода солнца, а некоторые даже работать круглосуточно. Станция Иванпа пока не имеет своих собственных хранилищ тепла, но вот на этом видео, на примере подобной станции в Испании, которая уже умеет запасать тепло на ночь, подробно объясняется как все это работает (на моменте 2 мин. 50 секунд как раз рассказывают про 15 часовой запас энергии в ее хранилищах).
9. Интересной особенностью строительства станции является программа охраны экологии вокруг нее. Да, сама станция абсолютно безвредна - это обычные зеркала нагревающие паровой котел. Но ее строительство ставило под угрозу редкие виды черепах живущие в пустыне. Поэтому компания-владелец станции провела специальную программу: была куплена обширная территория в стороне от станции, куда было переселено около 200 редких черепах. Программа обошлась компании в 22 миллиона долларов, которые были потрачены на покупку земли, найм биологов и переселение уникальных животных.
10. В заключении хочется сказать, что 33% энергии от альтернативных источников в штате Калифорния к 2020 году - это колоссальная цифра. Кто не знает, ВВП штата Калифорнии - 2,2 триллиона долларов, что превышает ВВП большинства стран на планете. Это даже больше чем у таких мощных стран как Россия, Италия, Индия, Канада, Австралия или Испания. Энергии нужно много, очень много! И сейчас на глазах происходит настоящая революция альтернативной энергетики .
СМИ и аналитики официально объявили эру альтернативной энергетики открытой. Солнечные панели резко подешевели и продаются в обычных городских магазинах. По данным журнала TIME каждые 3 минуты минимум 1 американский дом переходит на энергию солнца установив панель на крыше и эта динамика растет. Правительство всячески поддерживает альтернативную энергию: беспроцентные займы на панели для простых людей, специальные законы обязывающие закупать альтернативную энергию для крупных компаний.
По данным того же TIME 90% новых генерирующих станций введенных в строй в США в 2014 году - солнечные электростанции. Все это привело к тому, что количество вредных выбросов в США уже сократилось на 17% с 2005 года. Иванпа Солар - только одна из 7 крупных солнечных электростанций только что введенных в строй в Калифорнии. Также вводятся ветряные и геотермальные. Введение в строй одной этой станции эквивалентно удалению из атмосферы 400 000 тонн CO2 ежегодно. А это, как будто с дорог сразу исчезло 77 000 коптящих атмосферу автомобилей. Это происходит сегодня, это реальность, это уже обычная современная технология.
Во многих странах реализуются масштабные проекты по солнечной энергетике. Увидим рейтинг 9 крупнейших СЭС мира.
Солнечная энергия является одним из самых быстрорастущих источников электричества в мире. Уже построены 9 крупнейших электростанций в мире.
Снижение производственных затрат и повышение осведомленности общественности об экологических опасностях делает солнечную энергию одним из наиболее быстро растущих источников возобновляемой энергии. За последние 5 лет количество солнечных электростанций увеличилось почти в четыре раза. А к концу 2017 года их мощность выросла почти до 400 ГВт.
Крупнейшие СЭС мира
Страны, которые больше других развивают солнечную, - это Китай и США, которые вместе дают две трети глобального роста солнечной энергии. Но звание «крупнейшего солнечного завода» в мире никогда не удерживается долго, так как постоянно появляются новые солнечные парки.
1) Солнечная электростанция Камути, Индия
Электростанция, расположенная в штате Тамилнад, имеет общую генерирующую мощность 648 МВт и занимает 10 км2. Электричество вырабатывают 2,5 миллиона фотопанелей. Проект был завершен в сентябре 2016 года и обошелся в 679 миллионов долларов.
Постройка заняла рекордные 8 месяцев. Также солнечные панели электростанции в Камути каждый день очищает роботизированная система, которая сама заряжается собственными солнечными батареями.
2) Солнечный завод Лунъянся, Китай
Солнечный парк Лунъянся имеет общую мощность 850 МВт, достаточную для питания 200 тысяч домашних хозяйств.
Он расположен на Тибетском плато в провинции Цинхай на северо-западе Китая и управляется государственной энергетической инвестиционной корпорацией, одной из пяти ведущих в Китае.
Первая фаза строительства была завершена в 2013 году, а вторая - в 2015 году, общая стоимость строительства составила около 920 миллионов долларов.
3) Солнечная электростанция Карнул, Индия
Солнечный парк Карнул занимает 24 км2 и расположен в районе Андхра-Прадеш. Его общая мощность - 1000 МВт. Стоимость строительства также составила более миллиарда долларов.
В парке установлены более 4 миллионов солнечных панелей, каждый из которых имеет мощность 315 - 320 Вт.
В солнечные дни на участке может вырабатываться более 8 миллионов кВтч электроэнергии, достаточной для удовлетворения практически всего спроса на электроэнергию района Карнул.
4) Электростанция Enel Виллануева, Мексика
Расположенный в мексиканском штате Коауила, фотоэлектрический объект состоит из более 2,3 миллиона солнечных панелей на площади 2400 гектаров в мексиканском полузасушливом регионе. Он сможет производить более 1700 ГВт-ч в год после полного введения в эксплуатацию, а завершение ожидается во второй половине 2018 года.
Enel Group инвестирует около 650 миллионов долларов в строительство Виллануева. В настоящее время завод завершен на 41% и дает 310 МВт.
5) Электростанция Тэнгэр, Китай
Солнечный парк Тэнгэр, расположенный в Чжунвэй, Нинся, в настоящее время является крупнейшей в мире фотоэлектрической установкой по размеру и производству. Названный «Великой солнечной стеной», он охватывает 1200 км территории пустыни Тэнгэр протяженностью 36 700 км, занимая 3,2% ее площади.
Мощность солнечного парка составляет 1547 МВт.
6) Солнечный завод Shakti Sthala, Индия
Солнечный парк занимает 52,6 км2 вокруг пяти деревень в засушливом районе Павагада. Он имеет общую мощность 2000 МВт.
Первая фаза парка будет генерировать 600 МВт и еще 1 400 МВт планируется ввести в эксплуатацию к концу 2018 года. Первый этап проекта начал работать 1 марта этого года.
7) Солнечный парк Мохаммеда бин Рашида Аль Мактума, ОАЭ
В 2020 году солнечный парк Мухаммеда бин Рашида Аль Мактум планирует увеличить мощность до 1000 МВт, а к 2030 году - до 5000 МВт, что сделает его крупнейшей в мире солнечной электростанцией. По завершении работы предполагается, что парк сократит выбросы углекислого газа более чем 6,5 миллиона тонн в год.
8) Солнечный парк Бхадла, Индия
Солнечная ферма Бхадла расположена на 45 км2 в районе Раджстан. Как только все четыре этапа проекта будут завершены, завод сможет производить 2 255 МВт электроэнергии. Он должен заработать к декабрю 2019 года.
Уже установлено более миллиона панелей солнечных батарей, что составляет лишь около 15% всего будущего парка.
9) Солнечный парк Павагада, Индия
Солнечный парк Павагада расположен на площади 53 км2 в районе Тумкур Карнатака, который включает в себя пять сел. Этот район был выбран из-за высокой солнечной радиации и наличия земли, а также того факта, что в регионе очень мало осадков.
К концу 2018 года парк будет иметь общую мощность 2000 МВт, также запланировано добавление еще 1 400 МВт.
Общий объем инвестиций, необходимых для строительства участка, оценивается в 2,2 миллиарда долларов. опубликовано
Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .
1. Solar Star - 579 МВт
Solar Star (досл. «Солнечная звезда») — солнечная электростанция мощностью 579 МВт. Расположена в округе Керн, штат Калифорния, США. На момент постройки, июнь 2015 года, это была самая крупная элетростанция в мире по установленной мощности (Чуть позже в 2015 году это первенство перешло электростанции Longyangxia Dam Solar Park в Китае, ее мощность составила 850 МВт) .Фотографии электростанции Solar Star:
Источник фотографий: http://www.mortenson.com/solar/projects/solar-star-i-and-ii
2. Topaz Solar Farm - 550 МВт
Topaz Solar Farm это солнечная электростанция, мощностью 550 МВт, расположенная в Сан-Луис-Обиспо, Калифорния. Функционирует начиная с ноября 2014.
Источник фотографий: https://ru.wikipedia.org/wiki/Topaz_Solar_Farm
3. Desert Sunlight Solar Farm - 550 МВт
Desert Sunlight Solar Farm солнечная электростанция мощностью 550 МВт, расположенная в пустыне Сонора, Калифорния. Построена в январе 2015.
Источник фотографий: http://www.latimes.com/local/lanow/la-me-ln-solar-farm-20150209-story.html
4. Copper Mountain Solar Facility - 458 МВт
Copper Mountain Solar Facility солнечная электростанция мощностью 458 МВт, расположенная в Боулдер-Сити, Невада. Построена компанией Sempra Generation в 2010 году.
5. Agua Caliente Solar Project - 290 МВт
Agua Caliente Solar Project — фотоэлектрическая станция общей мощностью 290 мегаватт (МВт). Расположена в округе Юма, Аризона, США.
Источник фотографий: http://www.semprarenewables.com/project/copper-mountain-solar-1/