16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/130/10143.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 14 (130) июль 2009 года

Солнечная энергетика шагает по планете

Наука и новые технологии Александр МОГИЛЕНКО

В последнее время во многих странах активно развивается такой вид возобновляемой энергетики, как преобразование энергии солнечного излучения в тепловую и электрическую энергию.

Так, например, в 2008 году во всем мире были установлены фотоэлектрические солнечные батареи суммарной мощностью 5750 МВт. Причем почти 80 процентов этой мощности приходится всего на 3 страны: Испанию, Германию и США.

Испания обладает лучшими в Европе условиями для развития солнечной энергетики. Возможно, именно по этой причине страна и стала мировым лидером не только по мощности солнечных установок различных типов, но и по их подключению к распределительной электрической сети.

Одной из ведущих компаний по развитию солнечной энергетики в Испании является испанская фирма Abengoa Solar (она также работает в США и некоторых африканских государствах). В ряде регионов страны (области Андалусия, Кастилия – Ла-Манча, Эстремадура и др.) уже осуществлены или находятся в стадии реализации масштабные проекты этой компании. Один из наиболее интересных среди них – комплекс из двух солнечных башен мощностью 11 МВт и 20 МВт, расположенных близ местечка Санлукар-ла-Майор.

Солнечная башня PS10 мощностью 11 МВт запущена в эксплуатацию в июне 2007 года, вторая часть проекта PS20 (мощностью 20 МВт) находится в стадии завершения строительства.

Принцип функционирования данных установок заключается в следующем (на примере электростанции PS10): на специальном поле площадью 60 гектаров возле 115‑метровой башни установлены 624 гелиостата Sanlúcar 120. Каждый гелиостат имеет площадь 120 квадратных метров, то есть их суммарная площадь достигает почти 75 000 квадратных метров. Все гелиостаты оснащены системой двухосевого слежения за направлением солнца и концентрируют солнечное излучение на специальном приемнике, установленном в верхней части башни.

Приемник солнечного излучения предназначен для передачи тепловой энергии жидкости с целью производства насыщенного пара, используемого далее для генерации электрической энергии. Приемник состоит из четырех вертикальных панелей размерами 5,5х12 метров каждая. Панели размещены в полуцилиндрической конфигурации внутри полости с внутренними габаритами 11х11 метров. Согласно расчетам компании, КПД преобразования солнечного света в пар превышает 92 процента.

Но при работе установки есть ряд сложностей, за которыми нужно следить. Необходимо постоянно контролировать ориентацию гелиостатов, так как в случае неверной фокусировки части гелиостатов приемник солнечного излучения может быть поврежден. Кроме того, необходимо следить за чистотой поверхности гелиостатов. Еще одна проблема – возможное усиление ветра: при скорости ветра более 10 м / с гелиостаты необходимо переводить в вертикальное положение для исключения возможности их повреждения, а при шквалистом ветре (около 40 м / с) есть угроза потери герметичности гелиостатов.

Установка PS10 может аккумулировать тепловую энергию для генерации электричества в ночное время. В год она вырабатывает 24,3 миллиона кВт-ч электроэнергии, а этого достаточно для электроснабжения 5500 частных домовладений. Электроэнергия выдается в распределительную электрическую сеть. Подсчитано, что эта станция позволяет снизить выбросы углекислоты на 6700 тонн в год.

На строящейся солнечной электростанции PS20 мощностью 20 МВт будет установлено уже 1255 гелиостатов.

Как и в Испании, масштабное развитие солнечная энергетика получила в США. Особенно это касается штата Калифорния, губернатор которой Арнольд Шварценеггер известен как активный сторонник возобновляемой энергетики. Не случайно 1 декабря 2008 года именно он вместе с генеральным директором концерна Edison International Тедом Кравером символически запустил в эксплуатацию фотоэлектрическую станцию в калифорнийском городе Фонтана.

Эта станция мощностью 2,44 МВт стала первой частью проекта компании Southern California Edison (SCE, входит в концерн Edison International) по установке фотоэлектрических батарей суммарной мощностью 250 МВт (из них 160 МВт подключенных к распределительной электрической сети) на крышах больших складских зданий в Калифорнии, которые потребляют энергии меньше, чем выработка таких станций.

Крыша здания в Фонтане имеет площадь 55,742 квадратного метра, само здание принадлежит компании ProLogis, одному из самых больших в мире собственников складских и индустриальных площадей. В данном проекте ProLogis выступал в качестве генерального подрядчика.

Фотоэлектрические батареи, установленные в Фонтане, были разработаны компанией First Solar, Inc. Батареи First Solar включают 272 кадмиево-теллуриевых модуля. Для преобразования вырабатываемого батареями постоянного тока в переменный, а также подключения к распределительной сети напряжением 12,4 кВ применены четыре 500‑киловаттных инвертора производства Satcon Technology Corp. Монтажные работы осуществляла компания Gregg Electric Inc. Сами фотоэлектрические батареи были смонтированы всего за 60 дней.

При осуществлении данного проекта тоже пришлось преодолеть некоторые трудности. Например, на тот момент не существовало стандартов для маркировки кабелепроводных каналов, рамок батарей и инверторов с точки зрения пожарной охраны. Поэтому калифорнийская инспекция противопожарной охраны разработала и опубликовала проект руководящего указания для установки фотоэлектрических батарей, а компания SCE выполнила все требования данного документа.

Необходимо было также получить одобрение от комиссии калифорнийских коммунальных предприятий (California Public Utilities Commission, CPUC).

Для установки батарей на крыше пришлось разработать средства защиты устройств при сильном ветре.

Затраты при реализации проекта в Фонтане составили 3,5 доллара США на 1 Вт установленной мощности. В компании надеются, что с увеличением ввода в эксплуатацию подобных фотоэлектрических станций удельные затраты будут снижаться, что позволит повысить коммерческую жизнеспособность этой технологии и помочь реализовать планы штата Калифорния и США в целом по развитию возобновляемой энергетики.

При перспективной реализации аналогичных проектов в Калифорнии компания Southern California Edison планирует использовать только те здания, которые будут удовлетворять следующим требованиям:
• возраст не более 5 лет;
• незначительная нагрузка на кровлю;
• площадь кровли не менее 28 000 квадратных метров;
• возможность подключения фотоэлектрических батарей к распределительной электрической сети.

В заключение можно отметить, что описанные в статье проекты и технологии могут представлять серьезный интерес и для южных регионов России (таких, например, как Краснодарский и Ставропольский края), поскольку потенциал развития солнечной энергетики там весьма велик.
Солнечная энергетика шагает по планете
По материалам Transmission & Distribution World, Elektropraktiker-Photovoltaik, Bundesverband Solarwirtschaft e.V. и Abengoa Solar

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 14 (130) июль 2009 года:

  • Энергосберегающие технологии у профессионалов деревообработки

    В августе 2005 года было принято решение о строительстве завода по выпуску высококачественных погонажных изделий в Свердловской области. ...

  • Американский заказ
    Американский заказ

    В то время как другие представители солнечной энергетики ожидают убытков, немецкая корпорация Solon выиграла конкурс на строительство солнечной установки в Калифорнии. Таким образом, берлинский производитель солнечных модулей войдет в пилотный проект американской энергокомпании PG&E. Рынки восприняли эту новость как залог прекрасного будущего немецкой компании в Америке, однако некоторые эксперты считают такую эйфорию преждевременной. ...

  • ТГК-11: конфликт акционеров завершен
    ТГК-11: конфликт акционеров завершен

    Федеральный арбитражный суд одобрил мировое соглашение между компанией «Нефть-Актив», дочерней структурой «Роснефти», и ТГК-11. ...

  • 70 лет в ногу со временем
    70 лет в ногу со временем

    Компания «Электромонтаж» – старейшая российская организация, история создания, а также становления и развития которой документально подтверждена с 1939 года. ...

  • Упрощение для биотоплива
    Упрощение для биотоплива

    С 1 июля 2009 года отпала необходимость лицензирования транспортировки, хранения и использования отходов пятого класса опасности. ...