Солнечная электростанция доказала свою ночную работоспособность

В мае 2011 года в Испании была введена в строй гелиотермальная электростанция, концентрирующая солнечную энергию при помощи зеркал и запасающая её в виде тепла на ночь и даже на периоды низкой инсоляции. В среднем за год она способна проработать 6 400 часов, что в три–четыре раза больше нормы для таких сооружений в этой климатической зоне.

ГелиоТЭС Gemasolar, принадлежащая компании Torresol Energy, — первая в мире коммерческая геолиотермальная станция с тепловым аккумулятором на расплавленных солях. По замыслу конструкторов, она призвана продемонстрировать способность запасать большие количества энергии на длительное время. Сейчас, в конце зимы 2011–2012 года, тест можно считать успешно пройдённым: средний коэффициент использования установленной мощности электростанции составил 74%. Такое в истории гелиотермальных и солнечных станций наблюдается впервые.

Вид на Gemasolar с воздуха. В центре находится световой приёмник башни, от которого отражается сосредоточенный свет 2 650 зеркал. (Здесь и ниже фото Torresol Energy.)

Вокруг центральной башни этой гелиоТЭС, имеющей в высоту 140 м, расставлено 2 650 отражающих зеркал, каждое из которых имеет площадь поверхности в 120 м². Общая площадь электростанции — 195 га (1,85 км²), хотя площадь отражающих зеркал (эффективная площадь гелиоколлектора) — всего 304 000 м². Сооружение, находящееся в муниципалитете Фуэнтес де Андалусия (провинция Севилья), представляет собой первую коммерческую электростанцию такого типа, предназначенную для круглосуточной работы бóльшую часть года.

Мощность станции невелика — всего 19,9 МВт, но годовая выработка составляет 110 ГВт•ч. Причём это не теория, а практический результат за прошедшие 9 месяцев (в пересчёте на год). Хотя год непрерывной работы ещё не завершился, но худшая для гелиоэнергетики часть уже позади: длительность светового дня растёт — а значит, к маю средневзвешенные показатели станции могут только увеличиться.

Ключевой момент проекта — то, за счёт чего Gemasolar удаётся вырабатывать столько энергии. Станция работает (хотя и не всегда на полной мощности) 6 400 часов год из 8 670 часов общего времени, с коэффициентом использования установленной мощности в 74%. Для запасания энергии на тёмное время суток и недлительные бессолнечные периоды (зимой) используется ёмкость с расплавленными солями, циркулирующими при температурах до 560 ˚C. Теплоаккумулятор запасает до 600 МВт•ч энергии, что обеспечивает функционирование станции до 15 часов вообще без какого-либо солнечного излучения. Таким образом, более четырёх месяцев в году, с мая по сентябрь, гелиоТЭС функционирует круглые сутки на максимальной мощности. И даже с октября по апрель может работать интенсивнее других станций такого типа без теплоаккумуляторов (до 14 часов в солнечные зимние дни).

Расплав солей нагревает воду во втором контуре, а образующийся при этом пар вращает низкотемпературную турбину. По словам представителей оператора, обе ёмкости с расплавленными солями при этом сравнительно невелики: в них всего 6 250 т, что для теплоаккумулирующей способности в 600 МВт•ч не так много. Практический КПД станции равен 18%; именно такая часть солнечного света, падающего на зеркала, преобразуется в электричество.

Стоимость строительства Gemasolar составила около €200 млн ($260 млн, включая урегулирование земельных вопросов), что даёт более $13 тыс. за киловатт-час установленной мощности. Разумеется, эта цифра немного обманывает: ни обычные гелиотермальные электростанции, ни солнечные батареи на фотоэлементах не работают 6 400–6 500 часов в год, поэтому прямое сравнение стоимости ввода мощностей здесь неприменимо. Да и сами представители Gemasolar признают, что им пришлось заказывать себе специальные турбины и тепловое оборудование, так как обычные ТЭС имеют совсем другие параметры теплоносителя. Естественно, стоимость индивидуального заказа превышала нормальные по отрасли цены, однако массовое строительство таких станций могло бы серьёзно улучшить ценовую ситуацию.

Станет ли это циклопическое сооружение основой энергетики Испании, занимающей сейчас лишь второе место в Европе по количеству вырабатываемой солнечной энергии?

В особенности же эксплуатационники упирают на отсутствие у Gemasolar необходимости в топливе. Сантьяго Ариас, управляющий гелиоТЭС, отмечает и то, что в 2003-м, когда проект начинался, все считали Torresol Energy чудаками, вкладывающими деньги в «зелёный», но неприбыльный проект. «Но тогда баррель нефти стоил $28, а сейчас он дороже $120. Дайте энергетикам ещё 10 лет в том же духе, и чудаками покажутся уже они». По словам г-на Ариаса, уже через 18 лет после начала эксплуатации станции оператор намерен выплатить все заёмные деньги. И тогда «Gemasolar станет печатным станком, выпускающим тысячеевровые купюры». По мнению управляющего, даже самое драматическое снижение цен на фотоэлементы не закрывает гелиоТЭС дорогу в будущее, ведь коммерчески выгодных накопителей электроэнергии пока нет, а теплоаккумулятор на сотни МВт не только возможен, но уже успешно функционирует.

Текст: Александр Березин  

Источник: eco-domishko.blogspot.com