Солнечные электростанции и установки-концентраторы помогут американцам

США заменят арабскую нефть калифорнийским солнцем

Калифорнийская компания Ausra Inc, разрабатывающая промышленные солнечные установки, сообщила 10 сентября о том, что венчурные фонды Khosla Ventures и Kleiner, Perkins, Caufield & Byers выделили $40 млн. для развития ее технологии.

В 2006 году Ausra Inc начала разработку промышленных солнечных концентраторов, которые позволяют собирать солнечное излучение на паровом котле, нагревать его, электроэнергия при этом производится с помощью традиционных паровых турбин. В 2004 году компания запустила опытную электростанцию мощностью 1 мегаватт, а на 2009 год запланирован запуск электростанции мощностью 38 мегаватт. Для сравнения: мощность типичной угольной электростанции составляет 300 мегаватт. В настоящее время в Калифорнии действует система из девяти солнечных электростанций, созданных по технологии, схожей с той, которую предлагает Ausra Inc. Система использует около 400 тысяч зеркал, а ее мощность составляет 350 мегаватт, что позволяет ее считать данный самой мощной функционирующей солнечной электростанцией.

Компания Ausra Inc из Пало-Альто ставит перед собой очень амбициозные планы, полагая, что солнечные электростанции смогут производить доступную и дешевую электроэнергию, не оказывая при этом сильного негативного влияния на окружающую среду. “Наша идея заключается в том, чтобы США получали на своей территории всю потребляемую электроэнергию, в том числе ту, которую использует транспорт,” – говорит Дэвид Миллс (David Mills), основатель и главный научный сотрудник Ausra. По мнению вице-президента компании Джона О’Доннелла (John O'Donnell), гидроаккумулирующие технологии, позволяющие сохранять солнечную энергию в виде пара высокого давления позволят увеличить долю возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии с текущих 10-20% до 90%. Сложность аккумулирования солнечной энергии остается главным техническим препятствием на пути широкого применения солнечных электростанций. Пик производства энергии приходится на дневные часы, тогда как потребление электроэнергии приходится на темное время суток, когда солнце не светит и электростанции бездействуют.

По мере роста цен на ископаемое топливо, высокие капитальные затраты на строительство солнечных установок становятся экономически оправданными. Руководители Ausra говорят, что уже сейчас их экспериментальные системы способны производить электроэнергию при затратах 10 центов за киловатт-час энергии. Это несколько выше, чем 9 центов за один киловатт-час при использовании природного газа. Однако стоимость киловатт-часа электроэнергии резко снижается при производстве на крупных солнечных установках. По словам Дэвида Миллса, в этом случае затраты на производство (включая затраты на строительство) будут ниже, чем на электростанциях, использующих уголь (6 центов за киловатт-час).

Привлекательность получения электроэнергии на солнечных электростанциях растет по мере увеличения озабоченности мирового сообщества промышленными и транспортными выбросами парниковых газов, служащих основной причиной глобальных изменений климата. Вопрос о снижении антропогенного воздействия на климат планеты был одним из главных в программе недавно завершившегося саммита стран Азиатско-тихоокеанского экономического сотрудничества. С каждым годом регулирующие органы во всем мире ужесточают требования выбросов парниковых газов, предъявляемые как к государствам в целом, так и к отдельным компаниям.

В своем докладе "Введение в солнечную термальную электроэнергетику" (An Introduction to Solar Thermal Electric Power) компания Ausra оптимистично пишет, что солнечные термальные электростанции могут дополнить и со временем вытеснить электростанции, сжигающие ископаемое топливо. Калифорнийская компания также смело заявляет, что в теории промышленные установки, созданные по ее технологии и занимающие в общей сложности 92 кв. мили (240 кв. км), смогут полностью обеспечить потребности США в электроэнергии. Таким образом, теоретически, страны в тропических областях, получающие обильную порцию солнечного излучения, могут стать крупными поставщиками электроэнергии.

Тем не менее, одним из недостатков видится сложность эксплуатации гигантской системы, состоящей из миллионов зеркал, которые нужно регулярно очищать от загрязнений, ремонтировать. Не стоит забывать и о том, что солнце светит достаточно ярко для производства энергии далеко не везде и не всегда. В высоких широтах действие солнечных электростанций сильно ограничено. Производство электроэнергии за счет солнечного излучения требует больших капиталовложений и развития технологий, позволяющих при низкой себестоимости массово производить оборудование для новой отрасли. Но главным недостатком солнечных электростанций остается необходимость аккумулирования солнечной энергии, накопленной в течение светового дня, чтобы использовать ее в более темное время суток. Во многом именно от решения этой технической проблемы зависит возможность промышленного применения солнечной энергии.

ГПЭС-ГТУ-ГТЭС