Жизнь современного общества уже давно невозможна без электричества. Сейчас 90% инфраструктуры в России компьютеризированы, и практически все базы данных представлены в электронном виде. В такой ситуации просто необходимы, и здесь людям приходит на помощь такое изобретение как электростанция. водяные, тепловые, газовые, ядерные и солнечные. Самая большая России расположена на юге Алтая.
Атомные электростанции: уже история
До недавних пор для получения электричества повсеместно использовались . Первая в нашей стране появилась в Обнинске и просуществовала около пятидесяти лет, прекратив свое функционирование в 2002 году. Мощность энергетического блока Обнинской АЭС составляла 5 МВт, и при первом экспериментальном запуске ею было сгенерировано электричество мощностью 800 Вт.
Атомные станции имеют непростое устройство и требуют особых условий эксплуатации. Чтобы исключить вероятность сбоев и возникновение аварий с утечкой радиации, необходим многочисленный обслуживающий штат.
Поэтому на протяжении всего времени существования ядерных электростанций специалисты пытаются создать генераторы, которые будут вырабатывать энергию при минимальных выбросах углекислого газа и других вредных веществ в атмосферу. А также таких, работа которых в целом была бы более экологичной и менее опасной.
Эра солнечных электростанций
К 2015 году было остановлено значительное количество ядерных электростанций по всему миру. Кажется, нашлась наконец альтернатива, которая соответствует масштабам 21 века.
Количество солнечных электростанций на планете неустанно растет. За последнее десятилетие было запущено и завершено строительство минимум пяти крупных проектов. На сегодняшний день самая большая солнечная электростанция в мире находится в Калифорнии.
Конструкции, которые преобразуют солнечные лучи в - мощный и относительно безопасный по сравнению с ядерными установками источник энергии. «Топливо» станции получают с помощью солнечных модулей, которые представляют собой квадратные панели, распределяющие солнечный свет или концентрирующие его определенным образом - например, на котлах, по принципу станции «Айванпа». Вода в котлах нагревается, а образующийся пар приводит в движение турбины, благодаря работе которых и образуется электричество.
Крупнейшие солнечные электростанции
На сегодняшний день станции такого типа используются минимум в десяти странах, среди которых Китай, Индия, Германия. США и Россия. Большой процент солнечных электростанций расположен в Америке, преимущественно в штате Калифорния. Они были построены здесь не случайно, т.к. именно в этой полосе концентрируется самое большое количество солнечного света в год. Эти конструкции занимают значительные территории, и их размеры просто поражают воображение:
- Установка в округе Империал. Это самая мощная солнечная электростанция в мире. Ее модули движутся вместе солнцем на протяжении суток, что позволяет получать максимум солнечного света для переработки.
- Станция «Ivanpah» (Ivanpah Solar Electric Generating System), пустыня Мохава, США. Это сооружение известно благодаря своему количеству солнечных модулей - их насчитывается девять миллионов, и размещены они на площади около четырнадцати квадратных километров. Пиковая мощность установки - 550мВт.
- Штат Невада, США. Крупный генератор оборудован модулями производства First Solar, и компании обещана компенсация расходов на строительство в размере до тридцати процентов.
- Солнечная ферма Топаз. Крупнейшая в мире солнечная электростанция, которая была торжественно открыта в ноябре 2016 года и имеет генератор мощностью 550 МВт.
Которые используют для выработки электричества солнечный свет, вполне отвечают требованиям века высоких технологий. Пока что единственные вредные факторы, которые солнечные электростанции оказывают на окружающую среду - они являются существенной помехой в жизни птиц. Что касается безопасности работы самих конструкций, самое страшное - это риск возникновения пожаров.
Крупнейшая термальная солнечная электростанция в мире June 20th, 2017
В калифорнийской пустыне Мохаве с 2014 года работает крупнейшая в мире солнечная электростанция Ivanpah Solar Electric Generating Station. Ее проектная мощность составляет около 400 мегаватт: этого количества энергии хватит 140 тысячам домов в Калифорнии.
Проект стоимостью $2,2 миллиарда реализован американской компанией NRG Energy при поддержке Министерства энергетики США. 350 тысяч гигантских зеркал, расположенных на участке площадью 13 кв. километров, отражают солнечный свет, нагревая воду и превращая ее в пар, который, в свою очередь, вращает турбину, вырабатывающую электричество.
Давайте узнаем о ней подробнее …
Специалисты подчеркивают, что новая станция позволит серьезно сократить выбросы углекислого газа: как если бы с дорог Калифорнии убрали 72 тысячи автомобилей. В таких «солнечных» штатах, как Аризона, Невада, Калифорния и других уже выделено 17 участков под строительство аналогичных солнечных электростанций.
Вместе с тем, проекты реализуются медленнее, чем планировалось, наталкиваясь, как это ни странно, на протесты со стороны «зеленых». Дело в том, что хотя в долгосрочной перспективе такие станции идут на пользу экологии, по факту само строительство станций загрязняет отведенные под них участки, лишая черепах и других представителей фауны пустыни привычных мест обитания.
Тем не менее, США планируют стать мировым лидером по использованию экологически чистой энергии. Сейчас она занимает не более 1% от общего объема рынка энергетики в стране, однако к 2020 году, согласно принятой государственной программе, треть объема всей добываемой энергии должна быть переведена на возобновляемые источники.
Эта станция является самой большой в мире, ее площадь — 14,24 квадратных километра (5,5 квадратных мили). Называется этот объект — Ivanpah Solar Electric Generating System. Станция эта относится к типу термальных солнечных электростанций.
Данная станция способна производить около 30% всей «термальной энергии», производимой в США. На объекте установлено 3 башни высотой в 140 метров, окруженных 300000 зеркал размером с гаражную дверь. Все эти зеркала фокусируют солнечные лучи на коллекторе, расположенном в верхней части башни. В верхней же части башни находится и водный резервуар, куда и направляется вся тепловая энергия, собранная зеркалами.
Для каждой башни построен и свой центр управления, плюс есть и общий центр управления, откуда контролируется работа всей системы. При этом, по словам компании, создававшей станцию, в системе нет хранилища для расплавленной соли-теплоносителя, как в случае более мелких проектов, типа Crescent Dunes.
Стоит отметить, что каждое из зеркал может изменять угол наклона и направление наклона по команде из центра. Раз в две недели зеркала омываются. Насколько можно понять, используется специальная система омывания зеркал + специальная команда мойщиков, очищающих зеркала по ночам. Для управления всеми зеркалами была создана проприетарная система SFINCS (Solar Field Integrated Control System).
Вся система состоит из 22 миллионов отдельных деталей (заклепки, болты и прочее не считается).
Общая стоимость проекта составила 2,2 миллиарда долларов США, из которых 1,4 — это федеральный займ.
При этом в системе образуется водяной пар, направляемый на лопатки турбин, производящих энергию, которой вполне достаточно для нужд 140 тысяч домохозяйств Калифорнии.
Правда, не обошлось и без проблем. К примеру, сфокусированные солнечные лучи обжигают птиц, пролетающих над станцией. Этот факт является причиной протестов природоохранных организаций США. Но, несмотря на все протесты, проект удалось завершить и запустить в работу.
Наконец, конструкцию еще есть куда развивать. Инженеры BrightSource Energy уже предлагают отказаться от водяных бойлеров и использовать специальные солевые растворы, что еще более повысить эффективность системы при сохранении ее экологических и энергетических качеств.
В обслуживании станции занято 86 сотрудников. Расчетный период эксплуатации составляет 30 лет, в течении которых станция обеспечит электричеством 140 тысяч домов из городов округа.
Драгоценное название «Topaz» дали самой мощной электростанции в мире, работа которой основана на солнечной энергии. Эта уже известная во всем мире электростанция была сооружена в Калифирнии (США), на территории равнины Carrizo.
Еще несколько лет назад здесь был установлен юбилейный миллионный модуль FSLR, а на данное время установлено уже 9 миллионов высококачественных солнечных панелей.
Развитие солнечных ферм
Подобного типа электростанции также называют «солнечными фермами». Мощность «солнечного» проекта «Topaz» определяется цифрой в 550 МВт. Реализовывать данный объект начали еще в 2012 году, а его окончание планировалось на 2015. При этом профессиональный подход к работе и успешные вложения позволили закончить строительство и оформление грандиозного сооружения немного раньше. Официальный владелец электростанции MidAmerican Solar – дочернее предприятие компании MidAmerican Renewables .
Еще одним рекордом смело можно назвать затратную часть, выделенную на проект – почти 2, 5 миллиарда долларов. Разработчики уверены, что их детище способно обеспечить электрической энергией не менее 160 тысяч домов в Калифорнии.
Выбор места для электростанции «Топаз»
Была просчитана каждая деталь и все сопутствующие факторы, в том числе и место для расположения солнечной электростанции – его создатели выбрали далеко не случайно. Условия проекта изначально подразумевали наличие определенных условий, среди которых основными являются:
- Расположение в ближайших окрестностях населенных пунктов.
- Наличие одной или нескольких линий электропередач.
- Минимальное негативное влияние, которое может оказывать присутствие станции на окружающую среду в конкретной местности.
Необходимо осознавать тот момент, что на равнине Карризо люди издавна занимались возделыванием земли и сельскохозяйственным производством. Поэтому, запуская проект, пришлось произвести отчуждение определенного количества земель, выгодных для возделывания. Разработчики оправдывают эти вынужденные действия тем, что земли на данной территории имеют ограниченную плодородность, не являясь на самом деле таким уж выгодным регионом в плане ведения сельского хозяйства.
Планы США на альтернативную энергию
Хотя проекты развития считаются максимально удобными и выгодными, практически каждый из них сталкивается с протестами различных «зеленых» организаций. Но важно отметить то, что, даже отчасти загрязняя отводимые под станции участки земель, сама концепция их последующей работы позволяет решать часть экологических проблем.
В недалеком будущем Соединенные Штаты Америки вообще рассчитывают максимально приблизиться к статусу мирового лидера по применению экологически чистых видов энергии. С этой целью разработана специальная государственная программа, в соответствии с которой уже в 2020 году одна третья часть всего объема добываемой энергии на территории страны будет переведена на экологически чистые, возобновляемые источники.
Во многих странах реализуются масштабные проекты по солнечной энергетике. Увидим рейтинг 9 крупнейших СЭС мира.
Солнечная энергия является одним из самых быстрорастущих источников электричества в мире. Уже построены 9 крупнейших электростанций в мире.
Снижение производственных затрат и повышение осведомленности общественности об экологических опасностях делает солнечную энергию одним из наиболее быстро растущих источников возобновляемой энергии. За последние 5 лет количество солнечных электростанций увеличилось почти в четыре раза. А к концу 2017 года их мощность выросла почти до 400 ГВт.
Крупнейшие СЭС мира
Страны, которые больше других развивают солнечную, - это Китай и США, которые вместе дают две трети глобального роста солнечной энергии. Но звание «крупнейшего солнечного завода» в мире никогда не удерживается долго, так как постоянно появляются новые солнечные парки.
1) Солнечная электростанция Камути, Индия
Электростанция, расположенная в штате Тамилнад, имеет общую генерирующую мощность 648 МВт и занимает 10 км2. Электричество вырабатывают 2,5 миллиона фотопанелей. Проект был завершен в сентябре 2016 года и обошелся в 679 миллионов долларов.
Постройка заняла рекордные 8 месяцев. Также солнечные панели электростанции в Камути каждый день очищает роботизированная система, которая сама заряжается собственными солнечными батареями.
2) Солнечный завод Лунъянся, Китай
Солнечный парк Лунъянся имеет общую мощность 850 МВт, достаточную для питания 200 тысяч домашних хозяйств.
Он расположен на Тибетском плато в провинции Цинхай на северо-западе Китая и управляется государственной энергетической инвестиционной корпорацией, одной из пяти ведущих в Китае.
Первая фаза строительства была завершена в 2013 году, а вторая - в 2015 году, общая стоимость строительства составила около 920 миллионов долларов.
3) Солнечная электростанция Карнул, Индия
Солнечный парк Карнул занимает 24 км2 и расположен в районе Андхра-Прадеш. Его общая мощность - 1000 МВт. Стоимость строительства также составила более миллиарда долларов.
В парке установлены более 4 миллионов солнечных панелей, каждый из которых имеет мощность 315 - 320 Вт.
В солнечные дни на участке может вырабатываться более 8 миллионов кВтч электроэнергии, достаточной для удовлетворения практически всего спроса на электроэнергию района Карнул.
4) Электростанция Enel Виллануева, Мексика
Расположенный в мексиканском штате Коауила, фотоэлектрический объект состоит из более 2,3 миллиона солнечных панелей на площади 2400 гектаров в мексиканском полузасушливом регионе. Он сможет производить более 1700 ГВт-ч в год после полного введения в эксплуатацию, а завершение ожидается во второй половине 2018 года.
Enel Group инвестирует около 650 миллионов долларов в строительство Виллануева. В настоящее время завод завершен на 41% и дает 310 МВт.
5) Электростанция Тэнгэр, Китай
Солнечный парк Тэнгэр, расположенный в Чжунвэй, Нинся, в настоящее время является крупнейшей в мире фотоэлектрической установкой по размеру и производству. Названный «Великой солнечной стеной», он охватывает 1200 км территории пустыни Тэнгэр протяженностью 36 700 км, занимая 3,2% ее площади.
Мощность солнечного парка составляет 1547 МВт.
6) Солнечный завод Shakti Sthala, Индия
Солнечный парк занимает 52,6 км2 вокруг пяти деревень в засушливом районе Павагада. Он имеет общую мощность 2000 МВт.
Первая фаза парка будет генерировать 600 МВт и еще 1 400 МВт планируется ввести в эксплуатацию к концу 2018 года. Первый этап проекта начал работать 1 марта этого года.
7) Солнечный парк Мохаммеда бин Рашида Аль Мактума, ОАЭ
В 2020 году солнечный парк Мухаммеда бин Рашида Аль Мактум планирует увеличить мощность до 1000 МВт, а к 2030 году - до 5000 МВт, что сделает его крупнейшей в мире солнечной электростанцией. По завершении работы предполагается, что парк сократит выбросы углекислого газа более чем 6,5 миллиона тонн в год.
8) Солнечный парк Бхадла, Индия
Солнечная ферма Бхадла расположена на 45 км2 в районе Раджстан. Как только все четыре этапа проекта будут завершены, завод сможет производить 2 255 МВт электроэнергии. Он должен заработать к декабрю 2019 года.
Уже установлено более миллиона панелей солнечных батарей, что составляет лишь около 15% всего будущего парка.
9) Солнечный парк Павагада, Индия
Солнечный парк Павагада расположен на площади 53 км2 в районе Тумкур Карнатака, который включает в себя пять сел. Этот район был выбран из-за высокой солнечной радиации и наличия земли, а также того факта, что в регионе очень мало осадков.
К концу 2018 года парк будет иметь общую мощность 2000 МВт, также запланировано добавление еще 1 400 МВт.
Общий объем инвестиций, необходимых для строительства участка, оценивается в 2,2 миллиарда долларов. опубликовано
Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .
В США приостановили строительство двух АЭС в Южной Каролине. Как сообщают местные СМИ, проекты заморожены в связи с нерентабельностью. Еще два проекта АЭС также скорее всего будут заморожены в штате Джорджия. Как отмечают ученые, мирный атом постепенно уходит в прошлое, уступая место возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) — в частности, солнечным электростанциям (СЭС). Ожидается, что к 2050 году АЭС повсеместно будут заменены СЭС, и такие страшные аварии, как в Чернобыле в 1986 году и на Фукусиме в 2011 году, уже никогда не повторятся.
Сегодня в США около 130 заброшенных АЭС. Их места на рынке уверенно занимают СЭС. За 2016 год рынок солнечной энергетики в США увеличился в два раза. Причем если до 2011 года солнечные батареи чаще всего применялись для бытовых целей, то теперь в возведение СЭС средства активно вкладывают промышленники.
Преимущества ВИЭ по сравнению с АЭС признают даже влиятельные лоббисты мирной атомной индустрии. Дело в том, что помимо постоянной угрозы катастроф АЭС с последующим ущербом экологии атомная энергетика стала слишком дорогостоящей и убыточной.
Сегодня США занимают пятое место в десятке стран-лидеров по использованию солнечной энергии. К сожалению, России в этом списке пока нет. Подобно тому, как США стали пионерами в использовании сланцевой нефти и газа, они лидируют и по темпам замены АЭС на СЭС.
Сегодня в США самые крупные солнечные электростанции находятся в штатах Невада (60 МВт), Калифорния (250 МВт) и Аризона (280 МВт).
В настоящее время закрытие АЭС в США стало массовым. К примеру, в 2014 году была остановлена АЭС Vermont Yankee в округе Уиндем неподалеку от Спрингфилда. Американская компания-оператор Entergy уже обнародовала планы по закрытию АЭС Pilgrim в штате Массачусетс, АЭС Palisades на озере Мичиган, АЭС Indian Point в 40 километрах от Нью-Йорка и АЭС FitzPatrick на побережье Онтарио.
Причина закрытия АЭС проста: дорогостоящая атомная энергия не выдерживает конкуренции с дешевой солнечной энергией.
С одной стороны, закрытие АЭС связано с сокращением персонала и необходимостью утилизации отходов. Но с другой — благодаря СЭС будут сэкономлены миллиарды долларов и сведен к минимуму вред окружающей среде.
К примеру, на месте так и недостроенной в 1981 году АЭС в штате Теннесси работает СЭС с мощностью 1 МВт, срок эксплуатации которой около 30 лет.
По данным СМИ, проект строительства АЭС в Теннеси был заморожен после крупнейшей в истории атомной энергетики США аварии на Три-Майл-Айленд.
Кстати, авария на АЭС "Три-Майл-Айленд" стала крупнейшей аварией в истории атомной энергетики США. Чрезвычайное происшествие произошло 28 марта 1979 года на втором энергоблоке станции: утечка теплоносителя реакторной установки. Расплавилось около 50% активной зоны реактора, и территория АЭС подверглась значительному радиоактивному загрязнению. Именно эта авария задолго до Чернобыля и Фукусимы вызвала всплеск антиядерных настроений в американском обществе.
В итоге власти вынуждены были отменить ввод в эксплуатацию более 70 ранее запланированных АЭС.
Сегодня, похоже, беспокойство общественности по поводу опасности АЭС постепенно ослабевает, так как мир вступает в эпоху ВИЭ и СЭС. И значение этого исторического процесса трудно переоценить.