Гелиостанции

Современный мир рассматривает воду, ветер и солнце как основные источники энергии для будущего. Гелиостанции есть практически в каждой стране мира, на их балансе в энергообеспечении состоят отдельные объекты, а иногда и целые поселки и города. Во Франции, например, солнечную энергию используют для работы солнечной печи Solar Furnace. На Украине – две гелиостанции: Perovo Solar Power Station, мощностью более 100 МВт и Ohotnikovo PV Plant. 100 тысяч КВт часов в год, производимые Ohotnikovo PV Plant обеспечивают электроэнергией 20 тысяч домов. При этом вредные выбросы оксида углерода удалось уменьшить на 80 тыс. тонн в год. У Канады - Sarnia Photovoltaic Power Plant, у Италии - Montalto di Castro PV power plant и San Bellino PV power plant, у Германии - Solarpark Senftenberg, Solarpark Liberose и Solarpark Finsterwald, в Тайланде в провинции Лопбури - Lopburi PV power plant.

Крупнейшей гелиостанцией на сегодняшний день является станция «Айвенпа», открытая в американской пустыне Мохаве на границе Невады и Калифорнии.

Однако, самая красивая, пусть и не самая мощная, гелиостанция в мире - Solar power plant, находится недалеко от испанской Севильи. Эта электростанция напоминает огромный, футуристический цветок. Раскинув свои лепестки, она словно стремится навстречу Солнцу, и оно сполна одаривает ее своим теплом. Внутри оптической башни высотой 165 метров кипит расплавленная соль.

Недалеко от испанской Севильи перед туристами открывается просто фантастический пейзаж. В чистом поле стоят две высокие башни, окруженные сетью из тысяч ярких лучей. Свет точно фокусируются на вершинах двух бетонных исполинов, создавая тем самым невероятный эффект.

Solar power plant - это первая на планете солнечная электростанция с вращающейся турбиной, и выдающая электроэнергию даже ночью. Испания опередила все страны, когда в 2007 году на ее территории была создана первая тепловая башня PS10 высотой 115 метров. В 2009 году рядом вырос второй оптический исполин PS20 высотой 165 метров. Вокруг башен установили 1879 зеркал с поворотным механизмом.

Гелиостаты - это большие зеркала, которые поворачиваются в зависимости от положения солнца.

Принцип работы.

Лучи солнечного света точно направляются на емкость с расплавленной солью, которая находится в верхней части бетонной колонны. Стенки емкости выкрашены в черный цвет, это сделано для лучшего поглощения солнечной энергии. Почти 2000 "солнечных зайчиков" нагревают жидкую соль до космических температур.

Наверху этой колонны температура доходит до 400 - 700 градусов Цельсия. Солнечный свет там в 625 раз более интенсивный чем на поверхности Земли. Соль превращается в пар и устремляется вниз по трубопроводу. В основании этой башни вращается обыкновенная турбина, которая и выдает переменный ток для города Севилья.

Почему вместо воды, в системе циркулирует расплавленная соль?

Вода способна нагреваться всего лишь до 100 градусов, а расплавленная соль до 500 градусов. Именно это позволяет вырабатывать энергию даже ночью. Нагретая до экстремальных температур соль остывает очень долго. Горячая соль закачивается в гигантские цистерны, где она продолжает выдавать большие объемы пара всю ночь. В летнее время солнечная электростанция работает круглосуточно.

Летом турбина вращается 24 часа в сутки, а в зимнее время 15-16 часов непрерывно. Но солью заправлена только одна башня (PS20 ), другая работает на водяном паре. Если башня на соли работает круглосуточно, то водяная башня работает ночью всего 2 - 3 часа. Две башни вырабатывают 30МВт электроэнергии.

К 2019 году, в разных точках Земли, построено 13 подобных электростанций. Но, к сожалению, обслуживание таких станций обходится в 3 - 4 раза дороже чем обслуживание обычных ТЭЦ. А еще тысячи зеркал постоянно покрываются пылью, даже тонкий слой которой уменьшает световой поток на 10 - 20%. Зеркала приходится чистить каждый день. За поворот отражателей отвечает сложная компьютерная система, но сотрудникам станции необходимо корректировать их наклон в ручном режиме. Эксперты уже подсчитали, что солнечный свет в качестве топлива для турбин вместо ископаемых видов, снизит вредные выбросы в атмосферу на 400 тыс. тонн в год. Этот объем можно сравнить с выбросами от 72 тысяч автомобилей, использующих жидкое топливо.

Тепловые башни не производят вредных выбросов в атмосферу и почти не наносят вреда природе. Почти...

Иногда случается так, что в место фокусировки тысяч лучей попадают птицы. Температура в 400 градусов практически не оставляет им шансов пролететь этот участок. Таких птичек часто находят на территории. На некоторых станциях даже установили систему для отпугивания крылатых. Во время тестирования «Айвенпа», которое длилось несколько месяцев, на территории проекта было обнаружено немалое количество мертвых птиц. Биологи констатировали, что некоторые из них имели обгоревшие крылья. В энергетической компании признали, что предположения по поводу гибели птиц при работе станции были изначально, но никто не рассчитывал, что их будет так много.

Но блеск «Айвенпа» меркнет по сравнению с планами Индии по постройке самой крупной гелиостанции на планете, мощность которой должна составить 4000 МВт, а занимаемая площадь – 77 квадратных километров. Для реализации этого проекта объединились 6 индийских госкомпаний, планирующих вложить в строительство 4,4 миллиарда долларов. Суперстанция расположится в северной части страны на соленом озере Самбхар. По оптимистичным прогнозам реализация проекта завершится через 7 лет. По утверждениям экспертов, станция будет давать 6,4 миллиарда кВт/часов электроэнергии, работать не менее 25 лет и сократит вредные выбросы на 4 миллиона тонн в год. Нам осталось подождать всего 7 лет, чтобы убедиться в правильности этих расчетов.

Реализация подобных проектов говорит о том, что солнечная генерация делает уверенные шаги в будущее, пусть еще и не такие быстрые, как хотелось бы. Аналитиками Международного энергетического агентства были сделаны выводы, что к 2050 году солнечная энергетика обеспечит нам 20-25% мировых потребностей в электричестве.

Статья написана по материалам сайтов: https://novostienergetiki.ru/, https://www.amusingplanet.com/, https://cattur.ru/, https://omyworld.ru/