СОЛНЕЧНЫЙ ОСТРОВ — плавучая электростанция

СОЛНЕЧНЫЙ ОСТРОВ - плавучая электростанция

СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА — это уже не фантастические, а реально существующие проекты плавучих электростанций, способные вырабатывать электроэнергию из энергии Солнца.

Один из таких проектов будущего сейчас уже проектируется и разрабатывается учеными из центра электроники и микротехники в Швейцарии.

Насколько проект СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА важен для мирового сообщества? Какие «зелёные» технологии будут использоваться при его создании?

Представьте круглый плоский остров диаметром пять километров, плавающий на поверхности моря.

Он величественно разворачивается вслед за перемещением солнца по небосклону. А между СОЛНЕЧНЫМ ОСТРОВОМ и берегом все время плавают танкеры, транспортирующие на сушу почти даровое топливо. Наверное, именно такой будет новая энергетическая плавучая электростанция, разрабатываетмая швейцарским центром CSEM (Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique).

Этот центр выдвинул идею постороения «солнечных островов», ведь они являются настоящим прорывом в мировой возобновляемой энергетике. Кроме того, подобные электростанции представляют собой совершенно «непаханое поле» в солнечной энергетике.

Согласно мнению разработчиков, уже через несколько десятков лет применение таких плавучих электростанций станет нормой. Более того, значительная доля всей «зелёной» энергии на планете будет поставляться именно такими электрическими станциями-островами, что очень выгодно для мирового сообщества.

Швейцарцы утверждают, что хотя то в одной, то в другой стране часто появляются проекты по альтернативной энергетике, крупномасштабные электростанции подобного типа всё ещё редки. Их дороговизна — один из основных сдерживающих факторов. Именно удешевления возведения системы пытались добится инженеры CSEM, разрабатывая проект гигантских плавучих электростанций «солнечные острова» (Solar Islands).

Особенности СОЛНЕЧНЫХ ОСТРОВОВ

Плавучие электростанции являются плоскими искусственными платформами, способными достигать в диаметре от 1 до 5 км. Находиться плавучие СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА будут в море или океане, производя, таким образом, солнечную энергию.

Система была бы не оригинальной, если бы не располагалась на огромном плавучем острове. Спрашивается, зачем устанавливать подобную систему на искусственном острове в океане, а не на суше?

Как ни парадоксально, по мнению создателей Solar Islands, это не усложняет, а упрощает конструкцию солнечной электростанции. Присутствие плавающей платформы облегчает строительство: под тяжёлые зеркала не нужно делать фундамент. Вместо этого швейцарцы предлагают создать огромный пустотелый «бублик», плавающий на воде, сверху которого будет натянута тонкая мембрана, несущая на себе зеркала. Воздушные насосы будут понемногу подавать под неё воздух. При чрезмерном давлении менее чем в 0,1 атмосферу такое большое поле сможет создать колоссальную подъёмную силу, берущую на себя почти весь вес комплекса.

Со свободным местом под постройку в случае возведения плавучего СОЛНЕЧНОГО ОСТРОВА также не возникнет проблем, что ещё больше снизит стоимость станции. А когда люди захотят создать побольше таких станций, можно будет создавать международные солнечные электростанции нового типа в нейтральных водах.

Разработчики «солнечных островов» решили не задействовать солнечные батареи. Отличительной чертой таких станций является, прежде всего, то, что в роли главного элемента здесь будут применены солнечные концентраторы с системой зеркал параболической формы. Солнечные концентраторы представляют собой систему труб с теплоносителем, турбины и генератор (гелиотермические электростанции). КПД такой схемы около 15% — возможно, не самый высокий, зато зеркала-концентраторы стоят гораздл ниже, чем фотоэлектрические преобразователи (солнечные батареи), да и остальная техника также не особенно сложна и дорога.

Согласно разработанному проекту, на плавучей электростанции солнечные концентраты будут размещены так, чтобы максимально эффективно создавать электроэнергию. Это будет производиться при помощи особых труб, находящихся вдоль зеркал, по которым движется теплоноситель, превращаемый в пар. А также за счет системы поворота солнечных концентраторов вслед за солнцем. Для системы поворота СОЛНЕЧНЫЙ ОСТРОВ оснащен электрическими винтовыми моторами, которые устанавливаются по окружности острова через каждые 10 метров под водой.

Легоке решение проблемы «солнечного острова» — обеспечение постоянной обращенности зеркал к солнцу, — медленный поворот всего круглого острова. Это проще и дешевле, чем поворот каждого зеркала по отдельности. Кроме того, если вы проектируете большое поле солнечных концентраторов на суше, вам будет нужна куча следящих приводов, множество электроники и километры проводов.

Еще одним не менее важным преимуществом СОЛНЕЧНОГО ОСТРОВА и харарктерной чертой конструкции плавучей электростанции будет то, что под сбор солнечных лучей здесь выделено более 95% общей площади острова, а это значит, что около 95% солнечных лучей будут трансформированы в электроэнергию, в то время как в наземных электростанциях этот процент намного ниже. По расчетам 1 квадратный метр поверхности СОЛНЕЧНОГО ОСТРОВА может производить примерно 6 кВт-час электричества в день.

Также, для сохранения эффективности работы такой плавучей солнечной электростанции, будут использоваться тепловые накопители для выработки энергии по ночам. А это значит, что накопленная за день солнечная энергия будет собираться в накопителях и при помощи паровых турбин ночью превращаться в электричество.

Как же будет решена проблема передачи электричества с острова на сушу? Чтобы избежать постройки длинных электрических линий, проходящих с острова на сушу, разработчики комплекса предусмотрели оптимальный вариант: вырабатываемая СОЛНЕЧНЫМ ОСТРОВОМ энергия будет использоваться там же — для генерации водорода из морской воды. Получается, что солнечный остров с помощью зеркал превращает солнечную энергию в электричество, а затем использует электричество для выработки водорода из воды. Это топливо можно будет хранить на солнечном острове, постепенно перевозя танкерамина берег и далее использовать, скажем, как топливо для автомобилей. Вдобавок к этому на солнечном острове может также и опресняться вода для питьевых нужд.

Первые успехи строительства СОЛНЕЧНЫХ ОСТРОВОВ

Для более действенной работы подобной плавучей электростанции она должна находиться на территории с постоянным солнцестоянием, в экваториальной зоне, там, где 350 дней в году светит солнце. К тому же было бы желательно, чтобы местные власти поддерживали развитие возобновляемой энергетики и согласились финансировать развитие такой системы в рамках инвестиционного проекта.

Наиболее подходящей зоной для размещения подобных солнечных островов являются Объединенные Арабские Эмираты. Кроме того, здесь уже много лет функционирует подразделение центра — CSEM-UAE. И здесь уже три года швейцарцы разрабатывают различные проекты нестандартных электростанций.

Теперь остается открытым вопрос, захочет ли правительство ОАЭ спонсировать данный проект, и насколько оно заинтересовано в развитии «зеленой» энергетики в общем? Ответить здесь можно утвердительно. Доказательство этому — подписанный контракт между правительством ОАЭ и швейцарским центром на выделение крупного бюджета для воплощения проекта. Сейчас на реализациюидеи плавучей электростанции уже выделено около 5 миллионов долларов.

Уже построен и заработал прототип солнечной электростанции достаточно небольших размеров – диаметром 100 метров. Правда плавает он не в море, а в пустыне — на воде в специальном канале. Здесь прошли и испытания системы. Этот пробный прототип может вырабатывать по 2,2 ГВт-часа электрической энергии в год.

Таким образом, принимая во внимание уже сделанные работы и поддержку правительства ОАЭ, уже скоро в Персидском заливе должен будет возведен первый плавучий СОЛНЕЧНЫЙ ОСТРОВ, который будет занимать в диаметре 0,5 км. А следующим шагом планируется ввести остров в действие с целью промышленного производства и поставки электроэнергии.

Авторами планируется создать несколько моделей плавучих электростанций, варьирующихся размерами — от самых маленьких до огромных, именно поэтому в следующие несколько лет планируется создание более крупных СОЛНЕЧНЫХ ОСТРОВОВ диаметром от 1 до 5 км.

Насколько приспособлены к погодным условиям будут такие электростанции, предстоит выяснить в ходе эксплуатации, поскольку неизвестно, как именно станция будет реагировать на воздействие ветра и волн, колебания земной коры и другие факторы. Швейцарцы уверены в нормальной работе системы солнечных концентраторов и паровых т урбин, не раз отработанных в разных странах на суше. «Больше всего вопросов вызывает сам плавучий остров, — утверждает Томас Хиндерлинг (Thomas Hinderling), директор CSEM. Точно нельзя сказать, как он будет сопротивляться ветру и волнам, хотя судя по виртуальным моделям, никаких проблем с этим возникнуть не должно. Но столь грандиозную конструкцию все-таки нужно испытать в реальных условиях».

Для обеспечения плавучих электростанций элементами солнечной системы: солнечными концентратами, турбинами, генераторами и прочими элементами было основано специальное предприятие. В августе прошлого года CSEM создал дочернюю компанию Nolaris, которая и будет выпускать зеркала-концентраторы и другие элементы системы.

Что касается цены плавучих электростанций, то по предварительным расчетам авторов концепции, стоимость станции будет варьироваться от 10 до 150 долларов за 1 квадратный метр рабочей площади. Окупиться такая плавучая солнечная электростанция при правильном подходе способна через 8-10 лет, при условии, что часть прибыли от продажи полученной электроэнергии будет идти на обслуживание и амортизацию станции. По меркам проектов из сферы возобновляемой энергетики – это весьма неплохой срок окупаемости.

В ближайшие 20-30 лет солнечные электростанции различных типов станут одним из ведущих источников электрической энергии в мире, — считает Хиндерлинг. Процент электричества от «солнечных островов» среди всей возобновляемой энергии может оказаться весьма значительным. Как полагают ученые, уже через каких-то несколько десятков лет строительство и эксплуатация таких плавучих электростанций станет обычным делом, мало того, удельная доля всей возобновляемой энергии в мире будет поставляться именно такими электрическими станциями-островами, что является очень выгодным для мирового сообщества.

Если сейчас плавучие СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА существуют только в стадии экспериментальных разработок, то уже скоро этим уже никого нельзя будет удивить. Это еще раз подтверждает мнение о том, что будущее — за экологически чистой энергетикой.

Рубрики2

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


*