Day-Travel.ru

Солнечные электростанции

. После энер­гетического кризиса 1973 г. правительствами стран и частными компаниями были приняты экстренные меры по поиску новых видов энер­гетических ресурсов для получения электро­энергии. Таким источником в первую очередь стала солнечная энергия. Были разработаны параболо-цилиндрические концентраторы. Эти устройства концентрируют солнечную энергию на трубчатых приемниках, располо­женных в фокусе концентраторов. Интересно, что в 1973 г. вскоре после начала нефтяного эмбарго был сконструирован плоский кон­центратор, явившийся успехом научной и ин­женерной мысли. Это привело к созданию первых солнечных электростанций (СЭС) ба­шенного типа. Широкое применение эффек­тивных материалов, электронных устройств и параболо-цилиндрических концентраторов позволило построить СЭС с уменьшенной сто­имостью - системы модульного типа. Нача­лось внедрение этих систем в Калифорнии фирмой Луз (Израиль). Были подписаны кон­тракты с фирмой Эдисон на строительство в южной Калифорнии серии СЭС. В качестве теплоносителя использовалась вода, а полу­ченный пар подавался к турбинам. Первая СЭС, построенная в 1984 г., имела КПД 14,5%, а себестоимость производимой электроэнер­гии 29 центов/(кВт-ч). В 1994 г. фирма Луз реорганизована в компанию Солел, базирующуюся в Израиле, и продолжает успешно ра­ботать над созданием СЭС, ведет строитель­ство СЭС мощностью 200 МВт, а также разра­батывает новые системы аккумулирования энергии. В период между 1984 и 1990 г. фир­мой Луз было построено девять СЭС общей мощностью 354 МВт. Последние СЭС, постро­енные фирмой Луз, производят электроэнер­гию по 13 центов/(кВт-ч) с перспективой снижения до 10 центов/(кБт-ч). Д. Миле из университета Сиднея улучшил конструкцию солнечного концентратора, использовав сле­жение за Солнцем по двум осям и применив вакуумированный теплоприемник, получил КПД 25--30%. Стоимость получаемой электро­энергии составит 6 центов/(кВт-ч). Стро­ительство первой экспериментальной уста­новки с таким концентратором начато в 1994 г. а Австралийском национальном университете, мощность установки 2 МВт. Считают, что по­добная система будет создана в США после 2000 г. и она позволит снизить стоимость получаемой электроэнергии до 5,4 цента/(кВт-ч). При таких показателях строитель­ство СЭС станет экономичным и конкуренто­способным по сравнению с ТЭС.

Другим типом СЭС, получившим развитие, стали установки с двигателем Стирлинга, раз­мещаемым в фокусе параболического зер­кального концентратора. КПД таких установок "может достигать 29%. Предполагается ис­пользовать подобные СЭС небольшой мощ­ности для электроснабжения автономных по­требителей в отдаленных местностях.

ОТЭС.

В перспективе можно использовать для получения электроэнергии разность температуры слоев воды в океане, которая может достигать 20°С. Станции на этой основе (ОТЭС) находятся в разработке. Первый вари­ант подобной установки мощностью 5 МВт проектируется в Израиле. Меньшие по мощ­ности установки действуют в Австралии, Кали­форнии и ряде других стран. Основная слож­ность перспективы их использования - низкая экономичность и как следствие отсутствие коммерческого интереса.

Фотоэнергетика.

Начиная с 70-х годов правительства индустриальных стран израс­ходовали биллион долларов на разработки фотоэлектрических преобразователей. За последние 10 лет стоимость фотоэлектричес­ких преобразователей снижалась и в 1993 г. достигла 3,5-4,75 дол/Вт, а стоимость полу­чаемой энергии 25-40 центов/(кВт/ч). Миро­вой объем производства с 6,5 МВт в 1980 г. увеличился до 29 МВт в 1987 г. и в 1993 г. составил более 60 МВт (рис. 2).

Рис. 2. Производство фотоэлектрических устройств в мире в 1970-1993 гг.

В Японии ежегодно выпускается 100 млн. калькуляторов общей мощностью 4 МВт, что составляет 7% мировой торговли фотоэлект­рическими преобразователями. Более 20 тыс. домов в Мексике, Индонезии, Южной Африке, Шри-Ланке и в других развивающихся странах используют фотоэлектрические системы, смонтированные на крышах домов, для получения электроэнергии для бытовых целей.

Наилучшим примером использования таких систем является Доминиканская республика, где 2 тыс. домов имеют фотоэлектрические установки, сконструированные в последние 9 лет. Стоимость такой установки 2 тыс. дол.

В Шри-Ланке израсходовано 10 млн. дол на электрификацию 60тыс. домов с помощью фотосистем. Стоимость установки мощностью 50Вт, включающая фотопанель, источник света и аккумуляторную батарею, составляет 500 дол.