Идея создания электростанций, которые могли бы преобразовывать солнечное тепло в электрическую энергию, давно волновала умы людей. Очевиден был и наиболее доступный метод решения проблемы: термодинамическое преобразование солнечной энергии, то есть превращение энергии солнечного излучения сначала в механическую, а затем в электрическую по хорошо известному паротурбинному циклу, который используется на всех тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС) электростанциях.. Иначе говоря, солнечная электростанция (СЭС) отличается от ТЭС и АЭС только способом получения пара.
Казалось, что проще — создать котел соответствующей формы и направить на него несколько солнечных зайчиков покрупнее, чтобы получить достаточное количество пaра. Ведь все остальные проблемы вроде бы были равным-давно решены. Однако дело оказалось далеко не простым. Реализации идеи мешало множество инженерных, технических трудностей. Ну, скажем, такие: нужно было создать очень точные и надежные системы, которые следили бы за Солнцем, постоянно изменяя положение зеркал с тем, чтобы зайчики, направленные на котел, не меняли своего положения; не менее сложно было позаботиться о том, чтобы солнечная электростанция в пасмурные, облачные дни, а также ночью не оставалась без работы. Вот почему реализация проектов СЭС, разработанных в пятидесятые-шестидесятые годы, все время откладывалась.
Однако постепенно все основные трудности были преодолены, и в начале нынешней пятилетки в Крыму началось строительство первой в нашей стране крупной солнечной электростанции, СЭС-5, мощностью пять тысяч киловатт. По расчетам ученых, мощность таких станций в принципе может достигать полумиллиона и более киловатт. Проект Крымской СЭС создан в рижском отделении института «Атомтеплоэлектро-проект» при участии ряда проектно-конструкторских организаций Министерства энергетики и электрификации СССР.
СЭС-5 состоит из концентратора — поля солнечных гелиостатов, солнечного парогенератора, турбины, генератора, системы автоматического слежения за Солнцем и системы теплового аккумулирования.
Одна из главных проблем, с которой столкнулись создатели СЭС, такова. Удельная плотность лучистого теплового потока на земной поверхности чрезвычайно мала и не превышает 1 киловатта на квадратный метр. А для тога, чтобы в котле образовался пар под давлением 40 атмосфер и температурой 250° С, на поверхности нагрева котла удельная плотность теплового потока должна составлять 250 киловатт на квадратный метр.
Получить нужную концентрацию солнечной энергии удается с помощью гелиостатов — зеркальных отражателей, следящих за Солнцем и направляющих его лучи на поверхность нагрева парогенератора.
Всего их 1600; они расположены на плоской кольцевой площадке, окружающей башню высотой 90 метров, на которой установлен солнечный паровой котел. Каждый гелиостат несет зеркала площадью 25 квадратных метров и оборудован электрическими приводами зенитного и азимутногo вращения. ЭВМ управляет электродвигателями гелиостатов так, что в любой момент времени все отраженные солнечные лучи направлены строго на котел.
В машинном зале установлены серийные турбина и генератор, В период максимальной солнечной активности они развивают мощность до 6 тысяч киловатт. Днем, когда Солнце скрыто за облаками, и ночью турбина может работать от пароводяного аккумулятора, который заряжается от солнечного парогенератора. Тепловой аккумулятор обеспечивает работу турбины в расчетном режиме в течение З-4 часов; еще 10 часов станция может давать так, действуя в пониженном режиме, с мощностью 2,5 тысячи киловатт.
Надо сказать, что стоимость электроэнергии первой в нашей стране солнечной электростанции будет сравнительна велика — значительно дороже энергии ТЭС и АЭС. Объясняется это относительно высокими затратами на эксплуатацию нового оборудования, большими расходами энергии на привод гелиостатов и т. д. Но уместно вспомнить, что энергия первых АЭС обходилась тоже значительно дороже энергии традиционных тепловых станций, а теперь показатели их экономичности практически сравнялись. Нет сомнений, что и с СЭС со временем произойдёт та же самое. К тому же при оценке эффективности таких станций надо принять во внимание, что они совершенно не загрязняют окружающую среду.
Крымская СЭС — экспериментальная, Здесь будут испытываться различные конструкции гелиостатов — это уникальные устройства, подобных которым нет нигде в мире, конструкции автоматов слежения за Солнцем, солнечный котел. Значительную часть средств, выделенных станции, предусмотрено направить на научно-исследовательские и экспериментальные работы.
Сейчас (в 1984 г. — прим. ред.) в Крыму полным ходом сооружаются башня, фундаменты гелиостатов, здание машинного зала, в конце года начнутся пуско-наладочные испытания оборудования станции. А в будущем году она начнет вырабатывать злектроэнергию.
О. Виндерберг — главный инженер проекта рижского отделения института «Атомтепло-электропроект»
Послесловие редактора:
В сентябре 1985 года был получен ток. Он был настолько дорогим, что судьба солнечной электростанции в новое время, да ещё в условиях дешевизны нефти и газа, была предрешена. С той поры осталась 89-метровая башня с котлом парогенератором — как напоминание об экспериментах, которые могло позволить себе советское государство. Возможно, что предстоящий нефтегазовый кризис будет поводом для пересмотра экономической целесообразности подобных станций.
От редактора.
Предлагаемая статья увидела свет более 20 лет назад, поэтому читателя не должны удивлять некоторые анахронизмы.
Жители Москвы и области в ближайшие дни смогут увидеть полет МКС
Международную космическую станцию (МКС) в ближайшие дни можно будет увидеть над Москвой и Подмосковьем, для этого ушедшим на изоляцию жителям даже не придется выходить на улицу - станция будет видна из окон квартир, сообщает Музей космонавтики.
Первопроходцы Марса. Пять самых знаменитых марсоходов
20 марта NASA сообщила о полной готовности марсохода Perseverance к полету. На него были установлены специальные пробоотборники для грунта. Именно в них марсоход может привезти на Землю образцы поверхности и, кто знает, возможно и жизнь.
На Марсе обнаружили странную дыру
Ученые НАСА обнаружили на снимках Марса необычную дыру. Отверстие расположено на склоне потухшего вулкана и может намекать на живые организмы, сообщается в блоге НАСА.
Планета Марс | Технический прогресс | Космодромы | высокие технологии | Современная культура | Иван Ильин | Шпенглер | Национальная идея | наукограды | городские игры
Идея создания электростанций, которые могли бы преобразовывать солнечное тепло в электрическую энергию, давно волновала умы людей. Очевиден был и наиболее доступный метод решения проблемы: термодинамическое преобразование солнечной энергии, то есть превращение энергии солнечного излучения сначала в механическую, а затем в электрическую по хорошо известному паротурбинному циклу, который используется на всех тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС) электростанциях.. Иначе говоря, солнечная электростанция (СЭС) отличается от ТЭС и АЭС только способом получения пара.
Надо сказать, что стоимость электроэнергии первой в нашей стране солнечной электростанции будет сравнительна велика — значительно дороже энергии ТЭС и АЭС. Объясняется это относительно высокими затратами на эксплуатацию нового оборудования, большими расходами энергии на привод гелиостатов и т. д. Но уместно вспомнить, что энергия первых АЭС обходилась тоже значительно дороже энергии традиционных тепловых станций, а теперь показатели их экономичности практически сравнялись. Нет сомнений, что и с СЭС со временем произойдёт та же самое. К тому же при оценке эффективности таких станций надо принять во внимание, что они совершенно не загрязняют окружающую среду.
« Назад