Перспективы использования крупных солнечных и ветряных электростанций

По информации французского издания Magazine Alternatives, крупнейшая в мире солнечная электростанция, которая будет построена в австралийском городе Burogna (625 км на юго-запад от Сиднея), возвысится на 1000 метров, то есть в 3 раза выше Эйфелевой башни и почти на 500 метров выше, чем башня телекомпании CNN в Торонто (552 метра) [1]. Это будет самая высокая конструкция в мире в 2005 году. Солнечная башня будет генерировать 200 Мегаватт и сможет обеспечить электричеством 200 тысяч жилых домов в радиусе 80 километров.

Принцип действия прост: используется свойство горячего воздуха, который поднимается в более холодные слои атмосферы, создавая ветер скоростью 30 км/час вокруг башни, где установлены 32 дисковые турбины мощностью 6,5 Мегаватт каждая. В ночное время теплый воздух, регенерированный расположенными под панелями емкостями с водой, позволит электростанции продолжать работу. Немецкое конструкторское бюро SBP, отвечающее за проектирование, уже успешно апробировало эту концепцию в испанском городе Manzanares, где солнечная электростанция мощностью 50 Мегаватт и высотой 194 метра функционирует уже в течение 7 лет.
В горах Guadix в провинции Granada, Испания компания Solar Millennium планирует строительство двух солнечных электростанций, — сообщает швейцарский журнал Bulletin SEV/VSE [2]. С общей площадью коллекторов 1,1 млн. км2 эти электростанции будут одними из крупнейших в мире. Электростанции с параболическими желобами будут иметь мощность около 50 МВт каждая и один общий солевой термический накопитель. Ежегодно каждая электростанция должна генерировать 157 млн. кВт.ч электроэнергии в испанскую высоковольтную сеть, что эквивалентно электропотреблению города, в котором проживает 180 тысяч человек.

На электростанции сооружаются 624 коллектора длиной около 150 метров (366 зеркал в каждом), то есть всего примерно 200 тысяч зеркал, площадь которых эквивалентна площади 200 футбольных полей. Термический накопитель состоит из 2 резервуаров длиной 14 м и диаметром 36 м, он вмещает 25000 тонн средства, аккумулирующего теплоту и позволяющего электростанции работать ночью.
Запуск первой электростанции предусмотрен на 2006 год. Вторая электростанция будет введена в строй примерно на полгода позже.

В отличие от принципа фотоэлектричества, при котором электроэнергия производится непосредственно из солнечной энергии, в случае солнечного нагрева излучение сначала преобразовывается в тепло, которое затем вырабатывает электричество. Ключевым элементом электростанции является солнечное поле, вырабатывающее пар для обычной паровой турбины. Солнечное поле состоит из большого количества параллельно расположенных рядов солнечных коллекторов, направленных с севера на юг. Они будут улавливать солнечный поток. Рефлекторы, состоящие из параболических зеркал, изготовленных из покрытого серебром стекла, концентрируют 80% солнечного излучения на трубу абсорбера в центре ряда коллекторов.

Сравнительно благоприятными для данного способа получения электроэнергии являются регионы, где солнечное излучение достигает 1900 кВт.ч на 1 м2 в год и более. Это северная и южная Африка, Арабский полуостров, большая часть Индии, центральная и западная части Австралии, высокие плато Андов, северо-восток Бразилии, Мексика, север и юго-запад США. Перспективными регионами в Европе являются Испания, Италия, Греция, а также некоторые средиземноморские острова.

С появлением более мощных и более прибыльных ветроэнергетических установок (ВЭУ), работающих в так называемых офф-шорах (в прибрежных районах морей), ветроэнергетическая отрасль получает новое развитие. Многомегаваттная генерация сегодня уже является реальностью. По информации журнала Bulletin SEV/VSE, несколько производителей серийно выпускают установки мощностью 2 МВт, некоторые построили прототипы мощностью 3 МВт и более [3]. Даже 5 МВт не является сегодня запредельной величиной, прогресс идет семимильными шагами. Международную ветроэнергетическую отрасль ожидает в ближайшие годы сильное увеличение: по оценкам производителей и проектировщиков, ожидается более чем трехкратное увеличение установленной мощности ВЭУ к 2012 году.

Новейшей разработкой в рассматриваемой области является самое большое в мире крыло. Каждая из трех лопастей ротора установки 5-МВт компании Repower имеет длину 61,5 метра. Первые прототипы таких лопастей были выпущены датским производителем LM Glasfiber A/S, единственным во всем мире независимым производителем лопастей. 61,5-метровая лопасть бьет все рекорды: при диаметре ротора 120 метров охватывается плоскость 12568 м2, почти как футбольное поле. Лопасть состоит из двух соединенных частей общей массой 17 тонн. Датчане выпустили 4 экземпляра новых лопастей: 3 для рекордной 5-МВт-установки и 1 для проведения нагрузочных тестов.

Международную ветроэнергетическую отрасль ожидает в ближайшие годы существенный рост: к 2012 году суммарная установленная мощность составит 150000 МВт. Сегодня суммарная мощность ветроустановок составляет 40000 МВт. До 2012 года соответственно будет инсталлировано около 110000 МВт стоимостью около 130 миллиардов EURO.

Пятью важнейшими рынками ветроэнергетической отрасли являются Франция, Великобритания, Австрия, Италия и США. Здесь выделяется по сравнению с 2002-м годом отчетливое изменение: прежние перспективные государства Польша и Турция (согласно исследованию Wind-Energy-Studie 2002) не оправдали ожидания. Напротив, такие государства как Австрия, Франция и Великобритания теперь увеличивают свое присутствие на этом рынке.

Прогнозируемый два года назад спад ветроэнергетического развития в Германии в 2003 году отчасти не оправдался, так как мощность установленных ветроэлектростанций составила 2645 МВт. Германия остается самой большой ветроэнергетической страной мира.
Сегодня существует около 12 ветропарков общей мощностью 280 МВт, которые расположены в морях по всему миру. Через несколько лет этот вид ветроэнергетики сильно разрастется: только в северной Европе, согласно справке европейского ветроэнергетического агентства EWEA, планируется внедрение установок общей мощностью 20000 МВт. Это эквивалентно установленной за последние 20 лет суммарной мощности в наземной части континента (23 000 МВт).

Одним из аргументов в пользу морских ветропарков являются существенно более высокие доходы: в то время как 2-МВт-установка в наземной части страны имеет число часов использования максимума 2000 и производит не более четырех миллионов киловатт-часов энергии, то такая же установка в Северном море имеет число часов использования максимума 4000. Для установок от 3 до 5 МВт годовая величина генерации составляет от 12 до 20 миллионов киловатт-часов.

Этим летом должен быть введен в работу самый высокопроизводительный тип установок для морских офф-шоров около Ирландии (10 км от побережья): 3,6-МВт-машина GE Wind Energy с диаметром ротора 104 метра и высотой оси 73,5 метра. В "пилотной стадии" ветропарк мощностью 25 МВт должен обеспечивать потребление 16000 домов.

Уже построен ветропарк датской компании Roedsand в Балтийском море, южнее города-порта Gedser: в августе 2003 года сооружены последние 72 установки типа В 2,2 МВт/76 (и 23 установки упрощенной версии 2,2 МВт). Каждая из этих установок должна генерировать 4,8 миллиона киловатт-часов в год.
Запланировано строительство ветропарков на озерах в Нидерландах (устье реки Scheldt/100 МВт, Ijmuiden/100 МВт), в Дании (Laesoe/150 МВт, Omo Stalgrunde/150 МВт, Gedser Rev/15 МВт, Rцdsand/600 МВт), в Швеции (Lillgrund Bank/48 МВт, Barsebank/750 МВт), в Ирландии (Kish Bank/260 МВт + X, Arklow Bank/200 МВт + X), а также в Великобритании. Там фирмы-владельцы имеют возможность договариваться с правительствами о размещении ветроэлектростанций не только в 12-мильной зоне.

Проектировщики планируют в настоящее время в Великобритании строительство 13 морских ветропарков. В США в 2005 году должен строиться самый большой в мире ветропарк Cape Cod у побережья в Массачусетсе, который будет иметь мощность 468 МВт. В качестве ветроустановок здесь будет использоваться 3,6-МВт-машина GE. В проектирование офф-шоров вкладываются значительные инвестиции: EWEA ожидает, что уже в 2010 году суммарная мощность ветропарков составит 5000 МВт (из общей величины 60000 МВт). Объемы инвестиций составят 9 миллиардов EURO. Великобритания могла бы установить 3000 МВт морских ветропарков за 5 лет массированного строительства.

Ссылки:
1. A record solar tower. // Magazine Alternatives, Issue 2, 1st quarter 2003.
2. Gigantisches Solarkraftwerkprojekt in Spain. // Bulletin SEV/VSE, №10, 2004.
3. Multi-Megawatt-Windkraftanlagen fordern neue Hoechstleistungen. // Bulletin SEV/VSE, №10, 2004.

Главная - Ветрогенервторы - Фотопанели - Гостевая книга - Контакты
	Украинская баннерная сеть