Противники использования энергии солнца частенько ехидно вопрошают: «А ночью-то электричество откуда брать?» Действительно, до недавнего времени проблема обеспечения непрерывной в течение суток выработки электроэнергии на солнечных электростанциях существовала, но сейчас она решена на основе совершенно новой технологии. На солнечной электростанции Gemasolar в испанской Севильи, тепловая энергия запасается в резервуаре с расплавленными солями, позволяя продолжать выработку электроэнергии в течение 15-и часов в отсутствии солнечного освещения.

Первая круглосуточная

Первая круглосуточная солнечная электростанция Гемасолар (Gemasolar) была введена в строй на юге Испании в провинции Севилья в мае 2011 года.

Photo: torresolenergy.com

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 (обозначены на схеме цифрой «1»). Теплоносителем является смесь расплавленных солей – нитратов натрия и калия. Ранее похожие теплоносители рассматривались для применения в ядерных реакторах, но солнечная энергетика и тут опередила ядерную.

Photo: torresolenergy.com

«Холодный» резервуар (2) содержит расплавленные соли при температуре 290 ⁰С. Теплоноситель закачивается на вершину башни (3) выстой 140 метров, где нагревается солнечной энергией на 275 ⁰С – до 565 ⁰С. Затем теплоноситель поступает в «горячий» резервуар (4), оснащённый хорошей теплоизоляцией. По мере надобности горячие расплавленные соли прокачиваются через парогенератор (5), где, охлаждаясь, отдают свою энергию пару, который подаётся в турбину (6) и участвует в выработке электроэнергии как на обычной электростанции.

Photo: Gemasolar

Мощность электростанции 19,9 мегаватт. Технология сохранения тепла позволяет турбине работать без притока солнечной энергии в течение 15-и часов, то есть электростанция обеспечивает непрерывную выработку электроэнергии и в тёмное время суток, как летом, так и зимой. В год электростанция работает 6500 часов (при КИУМ 63%). За год вырабатывает 110 гигаваттчас электроэнергии, что достаточно для обеспечения электричеством 25 тысяч домохозяйств и предотвращая выброс 30 тысяч тонн СО₂.

Два года успешной работы

«В течение первых двух лет работы солнечной электростанции Gemasolar, в 2011 и 2012 годах производительность станции соответствовала нашим ожиданиям», – сообщил в интервью для Беллоны.ру Хуан Игнасио Бургалета Ордонез (Juan Ignacio Burgaleta Ordónez), технический директор электростанции. «Мы произвели две запланированные остановки электростанции для обслуживания, в январе 2011 и декабре 2012 года. Сейчас электростанция работает в нормальном режиме», – пояснил он.

Photo: Gemasolar

К примеру, 6 июля 2011 года за сутки электростанция произвела 414 МВтч электроэнергии, что более чем на треть превысило при ожидаемое среднесуточное производство (302 МВтч).

Хуан Игнасио Бургалета Ордонез любезно предоставил графики реальной выдачи электроэнергии 17-18 мая 2011 года и выдачи электроэнергии в период 11-17 июня 2012 года. Красные линии на графиках наглядно показывают как наличие резервуара с расплавленными солями позволяет сглаживать суточную неравномерность поступления солнечной энергии и добиться стабильного производства электроэнергии ночью и в редкие в Севилье пасмурные дни.

Photo: Gemasolar

Проект Гемасолар реализован компанией Torresol Energy, совместным предприятием энергетической кампанией из Абу-Даби Masdar и испанской SENER. Стоимость проекта оценивается в 230 млн. 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.

Какой источник энергии!

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 вполне перспективной строительство солнечных электростанций в пустыне Сахара для обеспечения Евросоюза солнечным электричеством. 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 не логично, 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», производящим огромное количество радиоактивных отходов и строящим регулярно выбрасывающие радионуклиды реакторы или «термоядерщикам», кормящим правительства и общественность обещаниями уж более пятидесяти лет, но так и не построивших ни одной коммерческой электростанции.

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.