 
|
Энергетика послекризисного мираС.В.Коровкин, главный инженер проекта ОАО «Атомстрой», НИКИМТ Все согласны с тем, что индустриальный мир после кризиса будет другим. Другими будут не только экономические, но и технологические системы индустриального общества. Уже сейчас проясняется будущая энергетическая система послекризисного индустриального мира. Основным источником энергии в XXI веке в развитых странах будет не нефть, не газ, не уран, не дрова и не солома. Основным источником энергии в XXI веке будет солнечное излучение. За последние несколько лет были созданы технологии, позволяющие обеспечить потребности человечества в энергии за счет солнечного излучения. До сих пор использование солнечной энергии в промышленных масштабах упиралось в следующие препятствия: 1. Зависимость работы солнечной электростанции от времени суток. Кому нужна электростанция, работающая только днем? 2. Зависимость работы солнечной электростанции от погодных условий. Если на небе облачность – тока в розетке нет. 3. Необходимость больших земельных участков для размещения приемников солнечного излучения – земля дорогая, да и мало уже на планете свободных участков земли. 4. Дороговизна солнечных фотоэлементов. И вот теперь эти препятствия устранены. Настоящим прорывом стало появление на рынке солнечных технологий в 2007 году пленочных фотоэлементов. Лидером в этом направлении является компания Nanosolar, расположенная в Силиконовой Долине (США, Калифорния). Новизна технологии производства солнечных элементов заключается в использовании пленок медь-индий-диселенид галлия (CIGS-пленки). Тонкая пленка CIGS толщиной всего 1 микрометр производит столько же электричества, сколько 200-300 микронная полупроводниковая кремниевая подложка. Благодаря этому, солнечные элементы могут быть нанесены на гибкую основу (рис.1).  Рис.1 Солнечные элементы на гибкой основе Технология PowerSheet, в противовес прежним кремниевым технологиям, снижает стоимость производимой энергии с трех долларов до тридцати центов за ватт. Это позволяет говорить о том, что использование солнечного излучения для производства электрической энергии становится дешевле, чем сжигание каменного угля на тепловых электростанциях. Таким образом, прогресс в области технологии производства фотоэлектрических элементов позволяет создать экономичные преобразователи солнечного излучения в электрическую энергию. Остается устранить еще три препятствия – зависимость работы солнечной электростанции от времени суток, от погоды, и решить проблему с размещением приемников солнечного излучения. Решение было найдено в запатентованной в 2008 году аэростатной солнечной электростанции (рис. 2).  Рис.2 Аэростатная солнечная электростанция Электростанция представляет собой привязной аэростат, на баллоне которого размещены гибкие фотоэлементы. Баллон аэростата висит в воздухе выше облаков на высоте 3-6 километров над землей. Таким образом, облачность не мешает фотоэлементам поглощать солнечные лучи и вырабатывать электроэнергию, которая по кабелю передается на землю. Но как же проблема ночного времени? Оказывается, для аэростатной электростанции и эта проблема имеет элементарное решение. Если часть электроэнергии, вырабатываемой солнечными элементами в дневное время, затрачивать на подъем груза (бак с водой или контейнер с песком) с помощью электромоторов по канату аэростата на высоту 2-5 км, то ночью при опускании груза эти же электромоторы будут вырабатывать электроэнергию. Просто и дешево. Принцип тот же, что у настенных часов с гирями. Уже имеется проект аэростатной солнечной электростанции, которая при диаметре баллона 200 м круглосуточно вырабатывает 1500 кВт электрической мощности. Напомню, что еще в двадцатые годы прошлого века было освоено производство мягких и жестких дирижаблей длиною до 240 метров, оснащенных мощными двигательными установками и системой вертикального перемещения. Сейчас трудно поверить, но в тридцатые годы прошлого века в американских военно-воздушных силах были даже дирижабли-авианосцы, легендарные «Мейсон» и «Акрон». По сравнению с конструкцией дирижаблей 80-летней давности конструкция аэростатной электростанции является довольно примитивной, и современная промышленность способна развернуть массовое производство аэростатных солнечных электростанций за 2-3 года. Нет проблемы и земельных участков. Для аэростатной солнечной электростанции нужен участок земли только для установки якоря, к которому привязан канат аэростата. Идеальным местом для этого являются сельскохозяйственные земли. Растениям такое соседство не помешает, а если что и упадет сверху, то не страшно. Расчеты показывают, что размещение аэростатных солнечных электростанций всего на одной десятой части сельскохозяйственных земель нашей страны полностью покроет потребность России в электроэнергии. Это же можно сказать и о большинстве других стран. Для человечества в целом такое решение энергетической проблемы, несомненно, является хорошим решением. А хорошо ли это для России? Сумеет ли Россия соскочить с нефтегазовой иглы и вписаться в экономику XXI века? Поживем – увидим. Источники: 1. «Независимая газета» 10.02.09 http://www.ng.ru/energy/2009-02-10/11_air.html 2. Альтернативная энергетика и экология, №7, 2008 http://isjaee.hydrogen.ru/?pid=1688 3. http://www.adv-engineering.ru/novosti/novrinka/Nanosolar.html |
|
|
||