Новости партнеров


GEO приглашает

В рамках летнего фестиваля комедий «Итальянские истории» в российский прокат вышла комедия Массимо Гаудиозо «Большая афера в маленьком городе» с Сильвио Орландо и Фабио Воло


GEO рекомендует

Детские акупунктурные браслеты TravelDream® с изображением кошечки или пирата помогут справиться ребенку с неприятными ощущениями во время длительных поездок или катания на аттракционах.


Новости партнеров

Ставка на Солнце

Будущее без нефти и газа? Почему бы и нет! Эксперты фонда «Дезертек» уверены: солнечные электростанции в пустынях Северной Африки и Ближнего Востока могут обеспечить электричеством всю Европу
текст: Юрген Бишоф
Philippe Psaila

Город Маади в 25 километрах к югу от Каира. За окном — плюс 37. Но, несмотря на зной, здесь собрались толпы людей. Потому что сегодня в Маади открывают солнечную электростанцию. Пять параболических зеркальных желобов, каждый  длиной 62 метра, направляют солнечные лучи на так называемые «поглотители» – трубы, наполненные водой. Образующийся при этом пар вращает турбину, та в свою очередь приводит в действие насос, качающий воду из Нила для орошения окрестных полей.

Автором этой установки, построенной в египетской пустыне, был американский инженер Фрэнк Шуман. Она приводила в действие паровой двигатель мощностью всего 60 лошадиных сил. Это была первая солнечная тепловая электростанция (СТЭС) в мире.

В номере от 12 июля 1913 года местная газета восторженно писала: «Солнечного света хватит на всех. Можно построить сколько угодно электростанций, получать энергию без всяких ограничений. В будущем тропические регионы могут стать всемирной электростанцией».

Открытия следующей солнечной электростанции в Египте пришлось ждать 99 лет.

«За какие-то шесть часов в пустынях можно получить столько энергии, сколько нужно всему человечеству на целый год», — говорит Герхард Книс, немецкий физик-энергетик и соучредитель фонда «Дезертек», созданного в январе 2009 года учеными и частными лицами из Европы, стран Ближнего Востока и Северной Африки. Эксперты «Дезертека» хотят убедить остальной мир в том, что их проект по своим масштабам сравним с освоением космоса. «К 2050 году население планеты может достигнуть десяти миллиардов человек. Энергетическая стабильность может быть нарушена, — предостерегает Хани эль-Нокраши, заместитель председателя наблюдательного совета «Дезертека» и глава египетского исследовательского центра солнечной энергетики. — Поэтому на смену электроэнергетике на угле, нефти и газе должна прийти новая — солнечная. И произойти это должно как можно скорее».

По замыслу «Дезертека», пустыни Ближнего Востока и Северной Африки сыграют ключевую роль в энергетической революции. Этому региону Солнце дарит около 630 тысяч тераватт-часов энергии в год — что в тридцать раз больше общего объема электроэнергии, выработанной в мире за весь 2010 год.

Если застроить солнечными электростанциями 83 тысячи квадратных километров пустынь (территорию, примерно равную по площади Австрии), то человечество сможет получать столько электроэнергии, сколько сейчас производится во всем мире.

В проекте «Промышленная инициатива «Дезертек» участвуют двадцать один акционер и тридцать пять компаний-партнеров. Среди них: немецкая страховая компания «Мюних Ре», концерны «Сименс» и AББ, испанская «Ред Электрика». Проект поддерживает «Гринпис». Его цель: 
к 2050 году страны Северной Африки и Ближнего Востока должны не только обеспечивать электричеством сами себя, но и поставлять электроэнергию в Европу.

Достаточно покрыть солнечными электростанциями 2500 квадратных километров пустыни (территория размером с Люксембург) — и 15 процентов потребностей Европы в электроэнергии будут удовлетворены. Проект обойдется в 400 миллиардов евро: 350 миллиардов на сами солнечные элетростанции плюс  50 миллиардов на строительство новых линий электропередач, которые свяжут регион с потребителями в Европе.

Какую-то часть электроэнергии в пустынях можно получать с помощью фотоэлектрических систем (солнечных батарей), в которых солнечный свет непосредственно преобразуется в электричество. Такие системы работают даже в облачные дни, потому что могут использовать и рассеянное излучение. Но они преобразуют в электричество лишь небольшую часть солнечной энергии.

Основные объемы энергии «Дезертек» рассчитывает вырабатывать на солнечных тепловых электростанциях. Их прин­цип работы в общих чертах выглядит так: солнечные лучи, отражаясь от зеркал, концентрируются на трубе-поглотителе, нагревая содержащуюся в ней жидкость — специальное масло или расплавленную соль. Образующееся при этом тепло нагревает воду, превращая ее в пар, поступающий
в турбогенератор, который и вырабатывает электричество. Эта технология называется «концентрацией солнечной энергии».

Есть два типа таких электростанций. Первый — с зеркальными параболическими желобами, которые фокусируют солнечные лучи на длинной трубе-поглотителе. Второй — башенного типа, где лучи от тысяч небольших зеркал, расставленных по кругу, концентрируются на башне в центре.

Для электростанций первого типа нужна большая ровная поверхность; станции башенного типа занимают меньше места. Но у обоих типов есть важное преимущество по сравнению с фотоэлектрическими системами: вырабатываемое ими тепло можно частично хранить — и использовать для производства дополнительного электричества в темное время суток.

Вот только незадача: солнечная электроэнергия относительно дорога. Один киловатт-час, выработанный ветряной станцией, стоит от пяти до восьми евроцентов — что лишь немного дороже, чем на угольных теплоэлектростанциях. А вот киловатт-час, произведенный солнечной электростанцией, — от 16 до 22,5 евроцентов. То есть втрое дороже!

Однако Консультативный совет Европейской академии наук прогнозирует, что уже через десять-двадцать лет электроэнергия, выработанная на солнечных тепловых электростанциях, сравняется в цене с электричеством, полученным на традиционных ТЭС.

Заглянуть в будущее солнечной энергетики можно уже сегодня. Для этого нужно отправиться на юг Испании, в Андалусию. За последние двадцать лет этот жаркий регион стал испытательным полигоном солнечной энергетики. В конце 2013 года здесь заработает солнечная тепловая электростанция мощностью 2423 мегаватта, что равно мощности двух АЭС. К 2020 году она увеличит мощность вдвое.

Автомагистраль Кордова — Севилья. Сразу за городком Фуэнтес-де-Андалусиа на горизонте вырастает 140-метровая башня-коллектор электростанции «Гемасолар» мощностью 20 мегаватт. Вокруг нее кругами расставлены 2650 зеркал площадью по 110 квадратных метров. Солнечные лучи, отразившись от зеркал, нагревают до 560 градусов 8700 тонн расплава соли, которым заполнена труба-поглотитель.

Часть образующегося тепла используют для производства пара, остальное сохраняют для работы станции
ночью. «Благодаря этой технологии мы после заката можем еще пятнадцать часов вырабатывать электричество», — рассказывает Сантьяго Ариас, технический директор компании «Торресол Энерджи», которая эксплуатирует «Гемасолар» — первую в мире башенную солнечную тепловую электростанцию, работающую круглые сутки и снабжающую электричеством
25 тысяч домохозяйств.

Три часа езды на восток. На территории, равной 210 футбольным полям, установлены бесчисленные ряды параболических зеркал солнечной тепловой электростанции «Андасол». Их общая площадь — 1,51 миллиона квадратных метров, это крупнейшая в мире зеркальная поверхность. «Андасол» — первая в Европе промышленная солнечная тепловая электростанция 
с параболическими желобами. Она обеспечивает электричеством полмиллиона человек.

Главный недостаток таких станций с параболическими зеркальными желобами — большой расход воды для охлаждения пара, который приводит в действие турбину. Зачем вообще охлаждать пар? Затем, чтобы, пройдя сквозь турбину, он в замкнутой системе превратился в воду и цикл повторился вновь. Каждый из трех энергоблоков «Андасола» потребляет 870 тысяч кубометров воды в год.

Это большая проблема, ведь «Дезертек» планирует строить станции в пустынях. Конечно, их можно охлаждать и воздухом, но это снижает их эффективность. Впрочем, в Северной Африке интенсивность прямой солнечной радиации намного  выше, чем в Испании, и это должно компенсировать энергетические потери. А если построить солнечную тепловую электростанцию на берегу моря, то необходимую для охлаждения пресную воду можно получать на месте с помощью той же солнечной энергии. Кстати, опреснение воды с использованием «солнечных» технологий со временем может решить проблему нехватки воды в Северной Африке. В «Дезертеке»,  например, считают, что к 2030 году Египту понадобится второй Нил, чтобы прокормить население страны. «Опреснение морской воды — единственный реальный способ увеличить водные запасы Египта, — говорит Хани эль-Нокраши. — А для этого нужно много энергии».

Если «Дезертек» реализует свои планы, то производство электроэнергии на Ближнем Востоке и в Северной Африке вырастет в шесть раз — до 4000 тераватт-часов в год. В Марокко, которому приходится покупать 96 процентов электроэнергии за границей, уже решили построить к 2020 году пять солнечных тепловых электростанций общей мощностью два гигаватта. А правитель Дубая шейх Мухаммед бен Рашид аль-Мактум строит на территории в сорок восемь квадратных километров «солнечную ферму» с тепловыми и фотоэлектрическими солнечными установками. Первая очередь «солнечной фермы» мощностью десять мегаватт будет сдана в эксплуатацию в 2013 году. К 2030 году мощность комплекса достигнет одного гигаватта.

Даже Международное энергетическое агентство, которое раньше делало ставку на уголь, газ, нефть и атомную энергию, предсказывает триумф солнечной энергетики. В недавно опубликованном докладе агентства говорится: после 2050 года солнечная энергия сможет обеспечить почти половину потребностей человечества в электричестве; треть всей потребляемой энергии на планете будет солнечной.

По оценкам «Дезертека», для размещения всех необходимых станций вполне хватит всего одного процента пустынных территорий Земли.

02.05.2012