Topaz — самая мощная солнечная электростанция в мире. Планы США на альтернативную энергию. Солнечный парк Мохаммеда бин Рашида Аль Мактума, ОАЭ

Солнечная энергия даже по ночам? Это начало новой эры человечества. Революционный план Калифорнии - 33% всей энергии от солнца и ветра уже через 5 лет . Штат продолжает огромными темпами наращивать мощности альтернативной электроэнергетики пытаясь обеспечить треть от всего энергопотребления за счет солнца, ветра и гейзеров уже к 2020 году. И вот в строю очередная мегаэлектростанция. Это крупнейшая во всем мире солнечная гелиотермальная станция. Сегодня это уже не экспериментальная, а обычная работающая технология. По всему миру уже построено около 100 таких станций (все за последние 5 лет), на подходе еще не менее 50, а некоторые из них уже могут вырабатывать энергию даже по ночам. Новая калифорнийская станция обеспечивает чистым электричеством 140 000 домов. Как? Знакомьтесь: Иванпа Солар Электрик Систем . Давайте посмотрим поближе, как все это устроено и чем нам всем это грозит.

2. Станция Иванпа Солар расположена в пустыне Мохаве, в 3 часах езды к востоку от Лос-Анджелеса. Ее строительство велось около трех лет, стоило 2 миллиарда 200 миллионов долларов и вот, наконец, весной 2014 года она введена в строй. Станция вырабатывает абсолютно чистую энергию, без необходимости сжигать какое либо топливо. Энергия черпается от солнца, но метод отличается от солнечных батарей. Обратите внимание на три башни окруженные тысячами зеркал - в них весь секрет.

3. Станция Иванпа не использует уже привычные солнечные батареи (фотоэлектрические модули). Вместо них используются совершенно обычные зеркала, вроде тех, что висят у нас с вами дома.

4. Каждый зеркальный модуль - это система из двух больших зеркал размером с гаражные ворота. Называется такой модуль - гелиостат . На станции таких гелиостатов 173 тысячи.

5. Все эти зеркала-гелиостаты, отражают солнечные лучи на вершины тех самых трех высоченных башен находящихся в центре. Каждый гелиостат подвижен, и с помощью компьютера все 170 тысяч гелиостатов все время поворачиваются за солнцем. Таким образом, солнечные лучи попадают на вершины башен постоянно, пока солнце не ушло за горизонт.

6. Как вы уже догадались, на верху башен находятся котлы с жидкостью, которая от нагрева превращается в пар. Точно такие же котлы находится в привычных всем ТЭЦ, но нагреваются они там при сжигании газа или угля. Здесь лишь неисчерпаемая энергия Солнца! Кстати, общая мощность станции Иванпа Солар - 392 мегаватт . Чтобы было понятно, это вполне сопоставимо со средней московской ТЭЦ (Например ТЭЦ-16 в районе Хорошево-Мневники, работающая на газе, вырабатывает 360 мегаватт).

7. Чем выше башня, тем больше вокруг нее можно поставить зеркал. Эти башни очень большие - высотой с 50 этажный дом (148 метров ). На пике дня котел может нагреваться до 700 градусов и даже больше. Пар идет вниз, к турбине, и вращает ее - вырабатывается электрическая энергия. Просто! Такой принцип выработки энергии называется гелиотермальным . Но что же происходит после заката?

8. Преимуществом гелиотермальных электростанций перед обычными солнечными батареями является возможность запасать излишки энергии на пике, а значит работать после захода солнца . Если объяснять просто, часть разогретой жидкости временно нагнетается в специальные огромные хранилища, и постепенно выпускается оттуда после захода солнца продолжая крутить турбину. Хранилища могут обеспечить работу турбин подобных станций до 15 часов после захода солнца при полной мощности. Таким образом гелиотермальные станции оснащенные теплохранилищами, могут вырабатывать энергию даже после захода солнца, а некоторые даже работать круглосуточно. Станция Иванпа пока не имеет своих собственных хранилищ тепла, но вот на этом видео, на примере подобной станции в Испании, которая уже умеет запасать тепло на ночь, подробно объясняется как все это работает (на моменте 2 мин. 50 секунд как раз рассказывают про 15 часовой запас энергии в ее хранилищах).

9. Интересной особенностью строительства станции является программа охраны экологии вокруг нее. Да, сама станция абсолютно безвредна - это обычные зеркала нагревающие паровой котел. Но ее строительство ставило под угрозу редкие виды черепах живущие в пустыне. Поэтому компания-владелец станции провела специальную программу: была куплена обширная территория в стороне от станции, куда было переселено около 200 редких черепах. Программа обошлась компании в 22 миллиона долларов, которые были потрачены на покупку земли, найм биологов и переселение уникальных животных.

СМИ и аналитики официально объявили эру альтернативной энергетики открытой. Солнечные панели резко подешевели и продаются в обычных городских магазинах. По данным журнала TIME каждые 3 минуты минимум 1 американский дом переходит на энергию солнца установив панель на крыше и эта динамика растет. Правительство всячески поддерживает альтернативную энергию: беспроцентные займы на панели для простых людей, специальные законы обязывающие закупать альтернативную энергию для крупных компаний.

По данным того же TIME 90% новых генерирующих станций введенных в строй в США в 2014 году - солнечные электростанции. Все это привело к тому, что количество вредных выбросов в США уже сократилось на 17% с 2005 года. Иванпа Солар - только одна из 7 крупных солнечных электростанций только что введенных в строй в Калифорнии. Также вводятся ветряные и геотермальные. Введение в строй одной этой станции эквивалентно удалению из атмосферы 400 000 тонн CO2 ежегодно. А это, как будто с дорог сразу исчезло 77 000 коптящих атмосферу автомобилей. Это происходит сегодня, это реальность, это уже обычная современная технология.

Солнечная энергия часто подвергается критике, так как обладает рядом недостатков по сравнению с традиционными видами, такими как уголь, нефть и газ. Но нет никаких сомнений, что многие страны с крупнейшими экономиками активно развивают это направление.

Если нынешние темпы роста сектора сохранятся, то к 2020 г. около 10% электроэнергии в мире может вырабатываться за счет фотоэлектрических систем. Основной рост ожидается в Китае, Японии, Германии и США.

Большая часть подобной электроэнергии производится за счет масштабных наземных установок, или солнечных ферм, которые представляют собой тысячи фотоэлектрических панелей на нескольких милях пустынной местности. По-видимому, они символизируются будущее альтернативной энергетики.

Именно такие системы позволяют производить электроэнергию за счет энергии солнца в промышленных масштабах. Они даже больше похожи на солнечные города, а не на солнечные фермы.

1. Sambhar Lake (Озеро Самбхар), Индия

Компания: консорциум 6 государственных компаний, включая Bharat Heavy Electricals Ltd., Power Grid Corp of India, Hindustan Salts
Мощность: 4000 МВт

Новая солнечная электростанция в Индии, которая будет построена в 70 км от Джайпура, будет иметь в 8 раз больше мощности, чем крупнейшие солнечные фермы США.

Стоимость проекта оценивается в $4 млрд, и он станет символом потенциала солнечной энергетики в Индии. Правда, сейчас он приостановлен из-за конфликтов по поводу землепользования между правительством штата и федеральным правительством.

2. Topaz, Калифорния, США

Компания: MidAmerican Solar
Мощность: 580 МВт

На строительство объекта потребовалось 2 года и $2,5 млрд. Последняя очередь была достроена в декабре прошлого года.

Общее число солнечных панелей, расположившихся на площади в 9,5 кв. миль, превышает 9 млн.

Мощности достаточно, для того чтобы обеспечить доступ к электроэнергии в большей части города Сан-Луис-Обиспо, население которого составляет 276 тыс. человек.

3. Solar Star, Калифорния

Компания: MidAmerican Solar, SunPower Corp.
Мощность: 579 МВт

Строительство этой электростанции началось в 2013 г. и должно закончиться в этом году.

После завершения количество панелей составит 1,7 млн, но уже сейчас электростанция обеспечивает мощность более 170 МВт.

4. Ivanpah, Калифорния

Компания: NRG Energy, BrightSource Energy, Google
Мощность: 392 МВт.

Электростанция открыта почти два года назад. Она расположена на 5 кв. милях в пустыне Мохаве, вблизи границы Невады.

Общее число панелей достигает 300 тыс., а мощности объекта хватает для обеспечения электроэнергией 140 тыс. домов.

Тем не менее проект не раз подвергался критике за то, что при его создании была разрушена привычная среда обитания многих животных, а птицы, пролетающие слишком близко к нему, очень часто погибают.

5. Agua Caliente, Аризона

Компания: NRG Energy, MidAmerican Solar
Мощность: 290 МВт

Agua Caliente была запущена в апреле прошлого года и на тот момент претендовала на звание крупнейшей в мире солнечной фермы

Мощности достаточно для питания 230 тыс. домов в регионе.

Эта солнечная ферма была построена за счет гарантийного кредита почти на $1 млрд Министерства энергетики США наряду с капиталом NRG Energy и MidAmerican Solar - Energy Fund, который принадлежит Berkshire Hathaway Уоррена Баффетта.

6. Setouchi, Япония

Компания: GE, Куни Umi Asset Management, Toyo Engineering Corp.
Мощность: 231 МВт

Огромная солнечная ферма в префектуре Окаяма начала строиться в ноябре прошлого года. Стоимость проекта оценивается в $1,1 млрд.

Консорциум получил $867 млн в виде займов от банков Японии, и эта сумма является крупнейшей в истории Японии для проектов "зеленой" энергетики.

После завершения строительства объект, расположенный на месте соляного озера, будет продавать электроэнергию Chugoku Electric Power Company по 20-летнему контракту.

7. Nzema Solar Park, Гана

Компания: Mere Power Nzema Limited (MPNL)
Мощность: 155 МВт

В настоящее время находится в стадии строительства. Будет вмещать в себя 630 тыс. солнечных панелей, что делает Nzema Solar Park шестой в мире по этому показателю.

Примечательно, что поставляться электроэнергия будет не только в Гану, но также в Кот-д"Ивуар, Того, Бенин и Нигерию.

8. Redstone Solar Thermal Power Plant, ЮАР

Компания: SolarReserve, International Company for Water and Power Projects (ACWA Power)
Мощность: 100 МВт

В январе 2015 г. Департамент энергетики ЮАР дал SolarReserve и саудовской компании АКВА Power привилегированной статус претендентов на проект солнечной электростанции, мощность которой составит 100 МВт.

Объем будет расположен близко к проекту Jasper PV, который сейчас является крупнейшим в стране.

Redstone будет поставлять электроэнергию в 200 тыс. домов в пиковые периоды, помогая другим поставщикам.

9. Amanecer Solar CAP Plant, Чили

Компания: SunEdison
Мощность: 100 МВт

Электростанция расположена в центре пустыни Атакама и имеет установленную мощность на уровне 100 МВт, что делает ее крупнейшей солнечной электростанцией в Латинской Америке. Станция была открыта в июне прошлого года.

Объем инвестиций в установку 310 тыс. солнечных панелей достиг $250 млн.

Мощности должно быть достаточно для обеспечения 125 тыс. чилийских домохозяйств.

10. Jasper PV Project, ЮАР

Компания: SolarReserve
Мощность: 96 МВт

Проект Jasper производит около 180 мегаватт-часов в год, и этого достаточно для обеспечения 80 тыс. домов.

Проект был завершен в октябре прошлого года.

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.

Солечная энергия даже по ночам? Это начало новой эры человечества. Революционный план Калифорнии - 33% всей энергии от солнца и ветра уже через 5 лет (!). Штат продолжает огромными темпами наращивать мощности альтернативной электроэнергетики пытаясь обеспечить треть от всего энергопотребления за счет солнца, ветра и гейзеров уже к 2020 году. И вот в строю очередная мегаэлектростанция. Это крупнейшая во всем мире солнечная гелиотермальная станция. Сегодня это уже не экспериментальная, а обычная работающая технология. По всему миру уже построено около 100 таких станций (все за последние 5 лет), на подходе еще не менее 50*, а некоторые из них уже могут вырабатывать энергию даже по ночам. Новая калифорнийская станция обеспечивает чистым электричеством 140 000 домов. Как? Знакомьтесь: Иванпа Солар Электрик Систем. Давайте посмотрим поближе, как все это устроено и чем нам всем это грозит.

2. Станция Иванпа Солар расположена в пустыне Мохаве, в 3 часах езды к востоку от Лос-Анджелеса. Ее строительство велось около трех лет, стоило 2 миллиарда 200 миллионов долларов и вот, наконец, весной 2014 года она введена в строй. Станция вырабатывает абсолютно чистую энергию, без необходимости сжигать какое либо топливо. Энергия черпается от солнца, но метод отличается солнечных батарей. Обратите внимание на три башни окруженные тысячами зеркал - в них весь секрет.

4. Каждый зеркальный модуль - это система из двух больших зеркал размером с гаражные ворота. Называется такой модуль - гелиостат. На станции таких гелиостатов 173 тысячи.

5. Все эти зеркала-гелиостаты, отражают солнечные лучи на вершины тех самых трех высоченных башен находящихся в цетре. Каждый гелиостат подвижен, и с помощью компьютера все 170 тысяч гелиостатов все время поворачиваются за солнцем. Таким образом, солнечные лучи попадают на вершины башен постоянно, пока солнце не ушло за горизонт.

6. Как вы уже догадались, на верху башен находятся котлы с жидкостью, которая от нагрева превращается в пар. Точно такие же котлы находится в привычных всем ТЭЦ, но нагреваются они там при сжигании газа или угля. Здесь лишь неисчерпаемая энергия Солнца! Кстати, общая мощность станции Иванпа Солар - 392 мегаватт. Чтобы было понятно, это вполне сопоставимо со средней московской ТЭЦ (Например ТЭЦ-16 в районе Хорошево-Мневники, работающая на газе, вырабатывает 360 мегаватт).

7. Чем выше башня, тем больше вокруг нее можно поставить зеркал. Эти башни очень большие - высотой с 50 этажный дом (148 метров). На пике дня котел может нагреваться до 700 градусов и даже больше. Пар идет вниз, к турбине, и вращает ее - вырабатывается электрическая энергия. Просто! Такой прицип выработки энергии называется гелиотермальным. Но что же происходит после заката?

8. Преимуществом гелиотермальных электростанций перед обычными солнечными батареями является возможность запасать излишки энергии на пике, а значит работать после захода солнца. Если объяснять просто, часть разогретой жидкости временно нагнетается в специальные огромные хранилища, и постепенно выпускается оттуда после захода солнца продолжая крутить турбину. Хранилища могут обеспечить работу турбин подобных станций до 15 часов после захода солнца при полной мощности. Таким образом гелиотермальные станции оснащенные теплохранилищами, могут вырабатывать энергию даже после захода солнца, а некторые даже работать круглосуточно. Станция Иванпа пока не имеет своих собственных хранилищ тепла, но вот на этом видео, на примере подобной станции в Испании, которая уже умеет запасать тепло на ночь, подробно объясняется как все это работает (на моменте 2 мин. 50 секунд как раз рассказывают про 15 часовой запас энергии в ее хранилищах).

9. Интересной особенностью строительства станции является программа охраны экологии вокруг нее. Да, сама станция абсолютно безвредна - это обычные зеркала нагревающие паровой котел. Но ее строительство ставило под угрозу редкие виды черепах живущие в пустыне. Поэтому компания-владелец станции провела специальную программу: была куплена обширная территория в стороне от станции, куда было переселено около 200 редких черепах. Программа обошлась компании в 22 миллиона долларов, которые были потрачены на покупку земли, найм биологов и переселение уникальных животных.

10. В заключении хочется сказать, что 33% энергии от альтернативных источников в штате Калифорния к 2020 году - это колоссальная цифра. Кто не знает, ВВП штата Калифорнии - 2,2 триллиона долларов, что превышает ВВП большинства стран на планете. Это даже больше чем у таких мощных стран как Россия, Италия, Индия, Канада, Австралия или Испания. Энергии нужно много, очень много! И сейчас на глазах происходит настоящая революция альтернативной энергетики. СМИ и аналитики официально объявили эру альтернативной энергетики открытой. Солнечные панели резко подешевели и продаются в обычных городских магазинах. По данным журнала TIME каждые 3 минуты минимум 1 американский дом переходит на энергию солнца установив панель на крыше и эта динамика растет. Правительство всячески поддерживает альтернативную энергию: беспроцентные займы на панели для простых людей, специальные законы обязывающие закупать альтернативную энергию для крупных компаний. По данным того же TIME 90% новых генерирующих станций введенных в строй в США в 2014 году - солнечные электростанции. Все это привело к тому, что количество вредных выбросов в США уже сократилось на 17% с 2005 года. Иванпа Солар - только одна из 7 крупных солнечных электростанций только что введенных в строй в Калифорнии. Также вводятся ветряные и геотермальные. Введение в строй одной этой станции эквивалентно удалению из атмосферы 400 000 тонн CO2 ежегодно. А это, как будто с дорог сразу исчезло 77 000 коптящих атмосферу автомобилей. Это происходит сегодня, это реальность, это уже обычная современная технология.

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.