Плавучие солнечные электростанции


СОДЕРЖАНИЕ:

ЭнергоЭффект.Инфо

Доступно о технологиях энергосбережения

Крупнейшую в мире плавучую солнечную электростанцию запустили в Китае

Дата публикации:

Автор:

В городе Хуайнань (провинция Аньхой, восток Китая) запущена плавучая солнечная электростанция, насчитывающая 160 тыс. солнечных панелей/ Об этом пишет РБК со ссылкой на местные СМИ.

По информации журналистов электростанция был построена подразделением компании Sungrow Power Supply Co Ltd. Мощность станции, по данным издания China Daily, составляет 40 мегаватт. Фотогальванические панели расположены на площади около 86 га. Газета называет объект крупнейшей в мире плавучей электростанцией.

Как пояснили в компании Sungrow, панели установлены на специальных плотах в карьере, площадь которого составляет 400 га. В дно водоема вбили более тысячи железобетонных свай, которые поддерживают плоты. Конструкторы плавающей электростанции предполагают, что срок ее службы составит 25 лет. Примечательно, что за работой электростанции наблюдают беспилотники.

По данным разработчиков проекта, преимущество плавающей станции заключается в том, что она не занимает землю, которую можно использовать для сельскохозяйственных работ. Такая станция способна выработать больше электричества, чем наземная установка: водяное охлаждение и низкая концентрация пыли обеспечивают повышенную эффективность при выработке энергии. С другой стороны, затраты на строительство и эксплуатационные расходы плавучего объекта генерации гораздо выше, чем в случае со станциями, построенными на суше.

Альтернативные электростанции

Способы получения безопасной энергии без нанесения вреда экологии. Атомные плавучие электростанции. Ветряные, тепловые, солнечные плавучие электростанции. Устройство поплавковой волновой электростанции. Энергетические острова. Проект острова Самсо.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 30.01.2020
Размер файла 23,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Резкое увеличение цен на топливо, трудности с его получением, сообщения об истощении топливных ресурсов — все эти видимые признаки энергетического кризиса вызвали в последние годы во многих странах значительный интерес к новым источникам энергии, альтернативным установкам, генерирующим электроэнергию из экологически чистых и возобновляемых источников.

Идей по получению безопасной энергии без нанесения вреда окружающей среде существует великое множество. В данной работе рассматривается идея расположения электростанций на воде. Целью исследования является обзор существующих проектов, основные задачи касаются рассмотрения истории проекта; современных разработок; основных характеристик станций; перспективности.

Атомные плавучие электростанции

Исторически ядерная энергия рассматривалась для военных целей. Однако с развитием атомных технологий стали очевидны выгоды мобильных источников энергии, которые можно было использовать в отдалённой и неосвоенной местности.

Плавучие реакторы гражданского назначения использовались США для обеспечения энергией Панамского канала и американской исследовательской базы в Антарктике.

К концу 1980-х в Советском Союзе возникла идея использовать атомные реакторы на подводных лодках в мирных целях, — подгонять отжившие свой век субмарины к берегу и отапливать с их помощью северные города. К счастью, от этой идеи быстро отказались, — слишком ненадежными казались реакторы, да и цена полученной таким образом энергии была непомерно высока. Плавучие АЭС, казалось, навсегда ушли в прошлое. Однако в начале ХХI века о них внезапно вспомнили.

Плавучая атомная электростанция (ПАТЭС) — российский проект по созданию мобильных плавучих атомных электростанций малой мощности, разрабатываемый Федеральным агентством по атомной энергии России, предприятием ОАО «Балтийский завод», ОАО «Малая энергетика» и прочими организациями.

30 июня 2010 года первый энергоблок был спущен на воду в Санкт-Петербурге, однако реактор и турбогенератор не были сразу установлены, работы по их монтажу проходили на плавающем энергоблоке. 15 сентября 2011 года получил положительное заключение государственной экологической экспертизы проект ПАТЭС в г. Певек. В конце 2010 г. должно было начаться возведение береговых гидротехнических сооружений на месте будущей работы ПАТЭС. Начало испытаний ПАТЭС запланировано на конец 2011 г., физический пуск станции должен состояться в 2012 г., сдача заказчику — в конце 2012 г., ввод в промышленную эксплуатацию — 2013 г

Согласно проекту, плавучая атомная станция малой мощности состоит из гладкопалубного несамоходного судна с двумя реакторными установками КЛТ-40С ледокольного типа, разработанными. Длина судна — 144 метра, ширина — 30 метров. Водоизмещение — 21,5 тысячи тонн.

Плавучая станция может использоваться для получения электрической и тепловой энергии, а также для опреснения морской воды. В сутки она может выдать от 40 до 240 тысяч тонн пресной воды.

Установленная электрическая мощность каждого реактора — 35 МВт, тепловая мощность — 140 Гкал. в час. Этого достаточно, чтобы осветить и обогреть город с населением примерно 200 тысяч человек. Срок эксплуатации станции составит минимум 36 лет: три цикла по 12 лет, между которыми необходимо осуществлять перегрузку активных зон реакторных установок.

На строительство ПАТЭС выделено 5,5 млрд. руб. Стоимость первого блока составила 16,5 миллиарда рублей. В частности, из этого объёма стоимость самого энергоблока составляет 14,1 миллиарда рублей, ещё 2 миллиарда— средства на возведение береговых и гидротехнических сооружений.

Удельная стоимость строительства достаточно высока и составляет (в ценах 2009 г.) 240 млн. руб. за 1 МВт установленной мощности. Планируемая же прибыль от реализации электроэнергии — 46 млрд. рублей, от тепловой энергии и того больше — 61 млрд. рублей. По прогнозам, станция полностью окупит себя не позднее чем через 7 лет, а серийное строительство позволит снизить стоимость ПАТЭС на 30-40%.

Впрочем, Росатом не намерен ограничиваться малой серией из 5-7 ПАТЭС для внутрироссийского потребления. Проектом плавучих АЭС уже заинтересовались больше десятка других стран: Малайзия, Индонезия, Южная Корея, Мозамбик, Намибия, ЮАР, Индия, Вьетнам. В качестве перспективного рынка ПАТЭС рассматривается и Латинская Америка — Бразилия, Уругвай, Чили. Тем более, что ПАТЭС может работать «в блоке» с опреснительными установками, а проблема получения пресной воды для многих стран уже стала насущной. Мировой рынок для ПАТЭС достаточно обширен, и Россия здесь пока что вне конкуренции. [1]

Проект плавучих атомных электростанций имеет как очевидные плюсы, так и очевидные минусы, что не позволяет со всей определенностью говорить о его будущем.

Ветряные плавучие электростанции

Странам, которые взяли на себя обязательство сократить углеродный след в борьбе с глобальным потеплением, крайне необходимы установки, генерирующие электроэнергию из экологически чистых и возобновляемых источников. В то время как большинство энергетических компаний пытаются найти подходящие места для размещения электростанций возобновляемой энергии, шведская компания Hexicon предложила новое решение для ветроэнергетики.

Компания разработала опытный образец плавучей платформы, которая может вместить 6-7 больших ветряных турбин для генерации общей мощностью до 40 МВт возобновляемой энергии. Полученная структура имеет центральный узел, который используется для управления ветротурбинами. Эта установка, по мнению компании, сможет производить электричество по той же стоимости за один мегаватт, что и обычные ветряные электростанции.

Срок эксплуатации: 50 — 60 лет без особой необходимости проведения технического обслуживания. Другим преимуществом платформы является модульность — ветряные турбины, установленные в систему, могут быть в дальнейшем заменены на более качественные и эффективные модели.

Платформа может быть построена на суше и затем транспортирована на место установки, также она может быть собрана на месте. В благоприятных природных условиях установку можно приспособить и для получения волновой энергии, увеличив общую мощность. [2]

Япония, недавно озвучившая планы по переходу на возобновляемую энергетику, намерена построить систему плавающих ветряных турбин у берегов Фукусимы, недалеко от печально известной АЭС.

Представители японского правительства сообщают, что турбины будут разрабатываться местными предприятиями. На первом этапе инициативы планируется построить и разместить шесть 2-МВт ветряных электростанций. Бюджет проекта оценивается в 260 миллионов долларов.

В случае успеха пилотного проекта, японский парламент может выделить средства на постройку еще 80 плавучих турбин к 2020 году.

Для популяризации возобновляемых ресурсов Япония также ввела льготные тарифы на ветряную, солнечную и геотермальную энергию. Эксперты считают, что для полного отхода от использования ядерной энергии, тарифы должны быть пересмотрены в сторону более привлекательного ценообразования. [3]

Тепловые плавучие электростанции

Резкое увеличение цен на топливо, трудности с его получением, сообщения об истощении топливных ресурсов — все эти видимые признаки энергетического кризиса вызвали в последние годы во многих странах значительный интерес к новым источникам энергии, в том числе к энергии Мирового океана, которую он в разных видах аккумулирует. Вопрос состоит в том, чтобы найти оптимальные способы ее использования.

По оценкам разных авторов, доступная часть энергии Мирового океана, т. е. та часть, которая может быть практически использована при современном уровне техники преобразования, во много раз превышает уровень современного потребления энергии в мире, который определяется цифрой около 3-1020 Дж в год. Больше всего в океане тепловой энергии, поскольку океан — гигантский тепловой аккумулятор энергии Солнца.

Существует ещё одна технология извлечения энергии из морской воды.

Суть предлагаемой системы проста. Если жидкость с низкой температурой кипения пропустить через теплообменник с тёплой морской водой, эта жидкость превратится в пар. Его можно направить в турбину, вращающую генератор. Далее пар следует переправить в другой теплообменник, по которому курсирует ледяная вода с глубины порядка одного километра. Пар сконденсируется, и цикл можно будет закрыть.

Такие комплексы называются системами конверсии тепловой энергии океана (Ocean Thermal Energy Conversion — OTEC). Описанный выше принцип носит дополнительное название «OTEC с закрытым циклом».

Так же существует открытый цикл, в котором в роли рабочей жидкости выступает сама морская вода: она закипает в закрытой ёмкости с давлением ниже атмосферного и также конденсируется при помощи глубинной морской воды, обращаясь в воду. Энергия тепла поверхностных вод — это гигантский «аккумулятор солнечных лучей». Причём доступен он в любую погоду и 24 часа в сутки, в отличие от солнечной, ветровой или волновой энергии.

Экспериментальные системы OTEC с обоими типами циклов изобретатели испытывали в разных странах ещё с 1930 года.

В 1979 году Гавайская лаборатория натуральной энергии) запустили в работу установку Mini-OTEC. В качестве рабочей жидкости использовался аммиак, а холодная вода со дна моря (с глубин порядка 700-900 метров) перекачивалась на баржу по толстой полиэтиленовой трубе

В течение трёх месяцев баржа, заякоренная в 2,4 километра от берега Гавайев, генерировала 50 киловатт:18 киловатт шло на полезную нагрузку (судовые огни, компьютеры и телевизоры на барже), остальное тратилось на работу самой установки (её насосов). Однако Mini-OTEC стала первой плавающей системой с закрытым циклом, которая производила энергии больше, чем потребляла. В 1993-1998 годах работала опытная береговая установка OTEC открытого типа. Она развивала мощность 210 киловатт и больше. Впрочем, у всех аппаратов OTEC большая часть энергии уходила и уходит на собственные нужды. Изменить этот баланс в лучшую сторону — основная забота нового проекта американцев.

Эти исследования были свёрнуты по финансовым причинам много лет назад. С тех пор несколько пробных комплексов OTEC появились, к примеру, в Индии и Японии. Но недавно в эту область вернулись американцы задумав построить самый мощный такой генератор. [4]


Солнечные плавучие электростанции

Представьте круглый плоский остров диаметром пять километров, который плавает на поверхности моря. Он величественно разворачивается вслед за передвижением дневного светила по небосклону. А между островом и берегом постоянно ходят танкеры, перевозящие на материк бесплатное топливо.

Так, возможно, будет выглядеть новая энергетическая плавучая станция, проектируемая Швейцарским центром электроники и микротехники — CSEM. Невысокая стоимость проекта — один из основных плюсов этой разработки. Авторы «островов» решили отказаться от солнечных батарей. Здесь использован принцип «солнечные концентраторы — трубы с водой — пар — турбина — генератор». КПД такой схемы, возможно, не самый впечатляющий (порядка 15%), зато зеркала-концентраторы куда дешевле, чем фотоэлектрические преобразователи.

Система эта была бы не оригинальной, если бы не базировалась на огромном плавучем острове. Зачем он нужен? Как ни странно, по версии создателей это упрощение солнечной электростанции.

Дело в том, что для такой системы концентраторы желательно иметь параболической формы. И также необходимо предусмотреть систему их поворота вслед за солнцем. В противном случае, эффективность «усвоения» солнечной энергии резко падает.

Если построить большое поле таких концентраторов на суше, то потребуется много следящих приводов, множество электроники, километры проводов. И монтаж зеркал будет делом непростым. На «Солнечном острове» проблема эта решена просто. Концентраторы здесь представляют собой простые цилиндрические зеркала огромной длины, вдоль которых идут трубы с водой, превращаемой в пар. А чтобы зеркала всегда были направлены на солнце — медленно поворачивается весь круглый остров. Для этого по его окружности под водой через 10 метров размещены электромоторы с винтами.

Плавающая платформа представляет собой огромный пустотелый тор, сверху которого будет натянута тонкая мембрана, несущая на себе зеркала. Воздушные насосы будут понемногу подкачивать под мембрану воздух. При избыточном давлении менее чем в 0,1 атмосферу такое огромное поле сможет создать подъёмную силу, берущую на себя вес комплекса.

Со свободной землёй под строительство, в случае возведения плавучего острова, также проблемы не будет, что является ещё одним фактором снижения стоимости станции.

Инженеры задумали несколько вариантов «Солнечных островов», отличающихся размерами. Каждый квадратный метр поверхности будет генерировать 6,5 киловатт-часа электричества в день. Важное достоинство под сбор солнечных лучей отведено свыше 95% общей площади сооружения, в то время как у наземных станций такого же типа этот показатель куда скромнее.

Интересно также, что проект острова предусматривает монтаж тепловых накопителей, позволяющих аккумулировать энергию днём, чтобы паровые турбины станции не останавливались и ночью.

Еще один вариант использования вырабатываемой энергии — использование для выработки водорода из морской воды. Топливо можно будет складировать на острове, постепенно на танкерах переправляя на сушу. Заодно этот же остров может заняться опреснением воды для питьевых нужд.

Правда, чтобы такой комплекс был по настоящему эффективен, он должен располагаться недалеко от экватора и в месте, где 350 дней в году светит солнце. Такой район мира CSEM нашёл легко — это ОАЭ. Здесь уже давно существует подразделение центра — CSEM-UAE. И здесь уже три года швейцарцы работают над разными проектами необычных электростанций.

К концу 2008 года здесь заработал прототип станции относительно скромных размеров — диаметром 100 метров. Испытания проводятся в пустыне — на воде в специальном канале. Но уже этот экспериментальный прототип генерирует по 2,2 Гватт. часа электрической энергии в год.

Швейцарцы не сомневаются в нормальной работе системы концентраторов и паровых турбин. Больше всего вопросов вызывает сам плавучий остров. Точно неизвестно, как он будет сопротивляться ветру и волнам, хотя компьютерные модели говорят, что никаких проблем с этим не будет, столь масштабную постройку всё же надо испытать в реальных условиях.

Каждый электрик должен знать:  Добавление АЦП позволило повысить точность извлечения квадратного корня

По оценке швейцарцев, стоимость большой электростанции-острова будет лежать в промежутке между $10 и $100 за квадратный метр рабочей площади, что в десять раз дешевле, чем стоимость возведения аналогичной электростанции на суше. [5]

В ближайшие 20-30 лет солнечные электростанции различных типов станут одним из основных источников электрической энергии для нашей планеты. Доля электричества от «Солнечных островов» в этом «альтернативном» потоке может оказаться немалой.

Поплавковая волновая электростанция (ПВЭС)

Морские волны развивают наибольшую удельную мощность по сравнению с другими видами возобновляемых источников энергии. Средняя величина энергии набегающей двухметровой волны в расчете на каждый метр длины ее фронта составляет около 40 кВт. В некоторых акваториях в средних широтах сила морской волны при аналогичных условиях имеют потенциал в 70-100 кВт.

Модуль ПВЭС представляет собой продолговатую осесимметричную капсулу-поплавок, располагаемую на поверхности моря в направлении местной вертикали.

Внутри капсулы размещены механический преобразователь энергии волн — колебательный привод, электрогенератор и вспомогательный накопитель энергии . Колебательный привод позволяет согласовывать работу устройства с внешним волновым полем, обеспечивая оптимальные условия для отбора энергии. Под действием волн капсула-поплавок и колебательная система механического преобразователя находятся в непрерывном колебательном движении, а привод, сцепленный с последней, обеспечивает непрерывную раскрутку электрогенератора. В зависимости от назначения, возможно создание как одномодульных, рассчитанных на мощность до 50 кВт, так и многомодульных установок в виде сети, которые могут быть собраны из большого количества десяти — пятидесяти киловаттных модулей с суммарной электрической мощностью до десятков мегаватт .

Длина ПВЭС 30 м, диаметр — 3,5 м. Плавучую электростанцию можно будет эксплуатировать только в местах, где глубина моря составляет не менее 50 м (чтобы при сильном волнении ПВЭС не доставала до дна). Передача электроэнергии от станции будет осуществляться по кабелю, проложенному по дну. При полном штиле автоматически включится аккумулятор.

Одномодульные устройства могут использоваться в качестве источников электроэнергии для морских судов, световых и радио маяков, в средствах мониторинга окружающей среды, метеозондирования, навигации, связи, телекоммуникации, в средствах индивидуального жизнеобеспечения.

Многомодульные устройства могут использоваться для энергообеспечения прибрежных и островных поселений; создания экологически чистых объектов перерабатывающей промышленности морского и прибрежного базирования, в том числе с использованием морских платформ с выработанными нефтяными скважинами для масштабного электролизного производства водорода и кислорода, что будет стимулировать становление экологически безопасной водородной энергетики на Земле

Стоимость, вырабатываемой с помощью ПВЭС электроэнергии в зависимости от условий эксплуатации может составлять не более 8 Евро центов за 1 кВт час. Согласно оценкам затраты на производство ПВЭС должны быть возмещены в течении двух лет эксплуатации..

ПВЭС, как преобразователь энергии морских волн в электроэнергию не имеет мировых аналогов. Преобразователи волновой энергии, разрабатываемые в настоящее время компаниями в целом ряде стран Европейского Союза, КНР, Индии, Японии, США и других стран имеют иные принципы действия и конструктивное устройство. [6]

Идей по получению безопасной энергии без нанесения вреда окружающей среде существует великое множество. Архитектор Алекс Микаэлиз, его отец Доминик и Тревор Купер-Чедвикт придумали использовать энергию моря с помощью искусственных островов. Созданные из железобетона и коррозиестойких металлов, шестиугольные по форме, такие острова будут генерировать энергию ветра, воды и солнца.

Работать они будут по принципу буровых вышек, а следить за процессом производства энергии сможет 25 человек. Под поверхностью острова судовые турбины будут генерировать энергию подводных течений. Планируется также получать энергию и от волн с помощью плавучих приспособлений, прикрепляемых к краям острова. Энергия ветра будет собираться ветряными мельницами, а энергия солнца — с помощью специальной гелиоэнергетической установки.

Но главной ценностью острова все же принято считать фабрики по преобразованию тепловой энергии океана в электрическую. Пресную воду будут отправлять на берег, используя только небольшую ее часть для орошения садов на острове. Каждый остров может производить до 250 MW энергии, и 50 тысяч островов разбросанных по всему Мировому океану хватит, чтобы обеспечить безвредной энергией всю планету. [7]

Остров Самсо (Samso), расположенный в Балтийском море недалеко от побережья Дании, полностью сам обеспечивает себя экологически чистой энергией. И не просто обеспечивает, но и экспортирует ее на материк. Население острова составляет примерно 4300 жителей, площадь всего 114 кв. км.

Началось все в 1997-м году, когда в Дании был объявлен конкурс на «Остров возобновляемой энергии». Задачей конкурса была реализация проекта, который позволит отдельно взятому острову построить собственную замкнутую систему энергетики, использующую только экологически чистые и возобновляемые источники энергии. Т.е. остров не должен потреблять энергоресурсов извне, а построенные объекты энергетики должны использовать в качестве источников энергии только то, что можно добыть на самом острове. Остров, разумеется, не обладает никакими особыми полезными ископаемыми. В конкурсе участвовали пять островов, каждый из которых должен был предоставить 10-ти летный план полного отказа от потребления нефти и газа и перехода на экологически чистые источники.

Конкурс выиграл инженер Ол Джонсон, который счел Самсо идеальной площадкой для реализации идеи о самодостаточной системе. После изучения данных о скорости ветра и количестве солнечных дней, появилась уверенность в том, что остров сможет стать полностью энергонезависимым.

На острове установлены: 21 ветряная турбина: 10 у южного побережья острова в воде, 11 по всему острову; 3 тепловых станции, потребляющих в качестве энергоносителя цепки и солому; 2500 м 2 солнечных панелей.

Остров смог не только самостоятельно обеспечить себя энергией, но даже экспортировать ее в небольших объемах на материк.

Стоимость проекта составила 368 млн. датских крон, что эквивалентно 2.17 млрд. рублей или 72 млн. долларов США. Таким образом, на каждого жителя пришлось примерно по 500 тысяч рублей инвестиций. С одной стороны, кажется довольно много. С другой, это возобновляемая энергия, практически не требующая покупки, транспортировки и переработки энергоносителей, таких как газ или нефть. На острове 570 домов, это значит, что в каждом живут 7-8 человек. Очевидно, что это 2 семьи. Т.е. примем средний размер семьи 4 человека. Тогда на семью было вложено 2 млн. рублей инвестиций. Теперь оценим обычный уровень платы за энергоносители. В российских городах эта сумма колеблется в районе 2-3 т.р. на квартиру. Т.е. в России инвестиции у каждой семьи окупились бы за 80 лет. Если учесть, что в Европе стоимость коммунальных услуг в 3-4 раза выше, чем у нас, то сократим этот период до 20 лет. Конечно, это долго. Но если учесть постоянный рост стоимости углеводородного топлива и снижение стоимости технических решений альтернативной энергетики, то получим дальнейшее сокращение срока окупаемости. Будь проект реализован не в течение прошлого десятилетия, а сегодня, он обошелся бы еще дешевле и окупаемость составила бы 10-15 лет. [8]

электростанция энергия поплавковый

В результате проделанной работы представлен обзор проектов плавучих электростанций, рассмотрена история каждого проекта, современные технологии в них, устройство и принцип работы, основные характеристики станций, приведены примеры реализации проектов, рассмотрены перспективы использования.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Атомные электростанции (АЭС)–тепловые электростанции, которые используют тепловую энергию ядерных реакций. Ядерные реакторы, используемые на атомных станциях России: РБМК, ВВЭР, БН. Принципы их работы. Перспективы развития атомной энергии в РФ.

анализ книги [406,8 K], добавлен 23.12.2007

Традиционные методы производства электроэнергии. Электростанции, использующие энергию течений. Приливные, волновые, геотермальные и солнечные электростанции. Способы получения электроэнергии. Проблемы развития альтернативных источников электроэнергии.

презентация [2,5 M], добавлен 21.04.2015

Существующие источники электроэнергии, типы электростанций. Современные проблемы развития энергетики. Альтернативные источники энергии и их типология. Устройство и принцип работы морской волновой электростанции, расчет ее производительности и мощности.

курсовая работа [862,7 K], добавлен 28.03.2020

Выработка энергии, накапливаемой морскими волнами на всей акватории Мирового Океана. Разработки волновых преобразователей. Устройство волновой электростанции. Поплавковые электростанции как один из видов ветровой электростанции, ее основные элементы.

презентация [240,5 K], добавлен 30.09.2020

Фотоэлектрические и термодинамические солнечные электростанции, их типы. Технологии получения электричества из солнечного излучения; экология. Физический принцип работы солнечных батарей, термальная энергетика. Фотоэлементы промышленного назначения.

курсовая работа [810,3 K], добавлен 04.11.2011

Понятие приливной электростанции, особенности принципов действия. Анализ работы российской приливной электростанции на примере Кислогубской электростанции. Характеристика экологических и экономических эффектов эксплуатации приливных электростанций.


реферат [4,1 M], добавлен 21.03.2012

Мировые лидеры в производстве ядерной электроэнергии. Схема работы атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором. Главный недостаток АЭС. Реакторы на быстрых нейтронах. Проект первой в мире плавучей атомной электростанции.

реферат [1,4 M], добавлен 22.09.2013

Технологическая схема электростанции. Показатели ее тепловой экономичности. Выбор начальных и конечных параметров пара. Регенеративный подогрев питательной воды. Системы технического водоснабжения. Тепловые схемы и генеральный план электростанции.

реферат [387,0 K], добавлен 21.02.2011

Электрическая часть атомной электростанции мощностью 3000 МВт. Выбор генераторов. Обоснование двух вариантов схем проектируемой электростанции. Потери электрической энергии в трансформаторах. Расчет токов трехфазного короткого замыкания на шине 330 кВ.

курсовая работа [1,4 M], добавлен 10.03.2013

Основные особенности принципа действия конденсационной электростанции, принцип работы. Характеристика Ириклинской ГРЭС, общие сведения. Анализ структурной схемы проектируемой электростанции. Этапы расчета технико-экономического обоснования проекта.

курсовая работа [1,7 M], добавлен 18.11.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

СОЛНЕЧНЫЙ ОСТРОВ — плавучая электростанция

13 октября 2011 в 10:00

СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА — это уже не фантастические, а реальные проекты плавучих электростанций, которые способны генерировать электроэнергию из энергии Солнца.

Один из таких проектов будущего в настоящее время уже проектируется и разрабатывается учеными из центра электроники и микротехники в Швейцарии.

Насколько проект СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА важен для мирового сообщества? Какие экологические технологии будут применяться при его создании?

Представьте круглый плоский остров диаметром пять километров, который плавает на поверхности моря.

Он величественно разворачивается вслед за передвижением солнца по небосклону. А между СОЛНЕЧНЫМ ОСТРОВОМ и берегом постоянно снуют танкеры, перевозящие на материк даровое (условно) топливо. Так, возможно, будет выглядеть новая энергетическая плавучая электростанция, проектируемая швейцарским центром CSEM (Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique).

Швейцарский научный центр CSEM предложил идею создания «солнечных островов», поскольку это настоящий прорыв в мировой альтернативной энергетике, к тому же, подобные электростанции являются совершенно неразвитым направлением в солнечной энергетике.

По мнению проектировщиков, уже через каких-то несколько десятков лет, использование подобных плавучих электростанций станет обычным делом. Мало того, большая доля всей возобновляемой энергии в мире будет поставляться именно такими электрическими станциями-островами, что является очень выгодным для мирового сообщества.

Швейцарцы отмечают, что хотя то в одной, то в другой стране регулярно появляются проекты по альтернативной энергетике, крупномасштабные электростанции такого типа всё ещё редки. Их высокая цена — один из главных сдерживающих факторов. Именно невысокой стоимости возведения системы стремились достичь инженеры CSEM, когда придумывали проект гигантских плавучих электростанций «солнечные острова» (Solar Islands).

Особенности СОЛНЕЧНЫХ ОСТРОВОВ

Плавучие электростанции представляют собой плоские искусственные платформы, которые могут достигать в диаметре от 1 до 5 км. Размещаться плавучие СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА будут в море или океане, генерируя, таким образом, солнечную энергию.

Система была бы не оригинальной, если бы не базировалась на огромном плавучем острове. Возникает вопрос, зачем устанавливать подобную систему на искусственном острове в океане, а не на суше?

Как ни странно, по версии создателей Solar Islands, перед нами не усложнение, а упрощение солнечной электростанции. Наличие плавающей платформы упрощает строительство: под тяжёлые зеркала не нужно возводить фундамент. Вместо этого швейцарцы предлагают построить огромный пустотелый тор, плавающий на воде, сверху которого будет натянута тонкая мембрана, несущая на себе зеркала. Воздушные насосы будут понемногу подкачивать под мембрану воздух. При избыточном давлении менее чем в 0,1 атмосферу такое огромное поле сможет создать гигантскую подъёмную силу, берущую на себя почти весь вес комплекса.

Со свободной землёй под строительство в случае возведения плавучего СОЛНЕЧНОГО ОСТРОВА также проблемы не будет, что является ещё одним фактором снижения стоимости станции. А когда человечество захочет создать побольше таких систем, можно будет использовать нейтральные воды и возводить международные солнечные электростанции нового типа.

Авторы «солнечных островов» решили отказаться от солнечных батарей. Особенностью таких станций является, прежде всего, то, что в качестве основного элемента здесь будут использованы солнечные концентраторы с системой зеркал параболической формы. Солнечные концентраторы представляют собой систему труб с теплоносителем, турбины и генератор (гелиотермические электростанции). КПД такой схемы около 15% — возможно, не самый впечатляющий, зато зеркала-концентраторы куда дешевле, чем фотоэлектрические преобразователи (солнечные батареи), да и остальная техника также не особенно сложна и дорога.

Согласно разработанному проекту, на плавучей электростанции, солнечные концентраты будут расположены таким образом, чтобы максимально эффективно генерировать электроэнергию. Это будет осуществляться с помощью специальных труб, располагаемых вдоль зеркал, по которым движется теплоноситель, превращаемый в пар. А также за счет системы поворота солнечных концентраторов вслед за солнцем. Для системы поворота на СОЛНЕЧНОМ ОСТРОВЕ предусмотрены электрические винтовые моторы, которые устанавливаются по окружности острова через каждые 10 метров под водой.

Простое решение проблемы «солнечного острова», чтобы зеркала всегда были направлены на солнце, — медленный поворот всего круглого острова. Такая система проще и дешевле поворота тысяч зеркал по отдельности. Кроме того, если вы строите большое поле солнечных концентраторов на суше, вам потребуется куча следящих приводов, множество электроники и километры проводов.

Еще одним не менее важным достоинством СОЛНЕЧНОГО ОСТРОВА и особенностью конструкции плавучей электростанции будет являться то, что под сбор солнечных лучей здесь отведено свыше 95% общей площади острова, а это значит, что около 95% солнечных лучей будут преобразованы в электричество, в то время как в наземных электростанциях подобные показатели намного ниже. По расчетам 1 квадратный метр поверхности СОЛНЕЧНОГО ОСТРОВА способен генерировать около 6 кВт-час электричества в день.

Также, чтобы не уменьшать эффективность работы такой плавучей солнечной электростанции, будет предусмотрено использование тепловых накопителей для генерации энергии в ночное время. А это значит, что накопленная за день солнечная энергия будет аккумулироваться в накопителях и преобразовываться с помощью паровых турбин ночью в электричество.

Как же будет решена проблема передачи электричества с острова на сушу? Чтобы исключить необходимость в длинных электрических линиях, идущих с острова на берег, создатели комплекса предусмотрели необходимый вариант: вырабатываемая СОЛНЕЧНЫМ ОСТРОВОМ энергия будет использоваться на нём же — для выработки водорода из морской воды. Получается, что солнечный остров с помощью зеркал превращает солнечную энергию в электричество, а затем использует электричество для выработки водорода из воды. Это топливо можно будет складировать на солнечном острове, затем постепенно транспортировать на берег с помощью танкеров и далее использовать, к примеру, как топливо для авто. Заодно этот же солнечный остров может заняться и опреснением воды для питьевых нужд.

Первые успехи строительства СОЛНЕЧНЫХ ОСТРОВОВ

Для более эффективной работы подобной плавучей электростанции, она должна быть размещена на территории с постоянным солнцестоянием, в экваториальной зоне, в месте, где 350 дней в году светит солнце. И ещё хорошо бы, чтобы местные власти были заинтересованы в развитии альтернативной энергетики и согласились финансировать развитие такой системы в рамках инвестиционного проекта.

Наиболее привлекательной зоной для размещения подобных солнечных островов являются Объединенные Арабские Эмираты. Кроме того, здесь уже давно существует подразделение центра — CSEM-UAE. И здесь уже три года швейцарцы работают над разными проектами необычных электростанций.

Теперь остается открытым вопрос, захочет ли правительство ОАЭ финансировать данный проект, и насколько оно заинтересовано в развитии альтернативной энергетики в целом? Ответом на этот вопрос является подписанный контракт между правительством ОАЭ и швейцарским центром на выделение значительного бюджета для реализации проекта. В настоящее время, на осуществление идеи плавучей электростанции уже выделено около 5 миллионов долларов.

Каждый электрик должен знать:  Эксплуатация электродвигателей

Уже построен и заработал прототип солнечной электростанции относительно скромных размеров – диаметром 100 метров. Правда плавает он не в море, а в пустыне — на воде в специальном канале. Здесь прошли и испытания системы. Этот экспериментальный прототип способен генерировать по 2,2 ГВт-часа электрической энергии в год.

Таким образом, учитывая уже выполненные работы и имеющуюся поддержку правительства ОАЭ, уже к концу 2011 года в водах Персидского залива, должен будет возведен первый плавучий СОЛНЕЧНЫЙ ОСТРОВ, который будет составлять в диаметре 0,5 км. А уже с начала 2012 года планируется ввести остров в эксплуатацию с целью коммерческого производства и поставки электроэнергии.

Разработчиками планируется создать несколько моделей плавучих электростанций, отличающихся размерами — от самых маленьких до гигантских, именно поэтому в планах на следующие несколько лет создание более крупных СОЛНЕЧНЫХ ОСТРОВОВ диаметром от 1 до 5 км.

Насколько адаптированы к погодным условиям будут подобные энергетические острова, предстоит выяснить в ходе эксплуатации, поскольку неизвестно, каким образом станция будет реагировать на влияние ветра и волн, на сейсмическую активность и прочее. Швейцарцы не сомневаются в нормальной работе системы солнечных концентраторов и паровых турбин, не раз отработанных в разных странах на суше. «Больше всего вопросов вызывает сам плавучий остров, — утверждает Томас Хиндерлинг (Thomas Hinderling), директор CSEM. Точно неизвестно, как он будет сопротивляться ветру и волнам, хотя компьютерные модели говорят, что никаких проблем с этим не будет. Но столь масштабную постройку всё же надо испытать в реальных условиях».

Для обеспечения плавучих электростанций элементами солнечной системы: солнечными концентратами, турбинами, генераторами и прочими элементами, была создана компания, на которую возложена эта миссия. В августе прошлого года CSEM создал дочернюю компанию Nolaris, которая займётся изготовлением зеркал-концентраторов и других элементов системы.

Что касается стоимости плавучих электростанций, то по предварительным расчетам разработчиков, стоимость станции будет составлять от 10 до 150 долларов за 1 квадратный метр рабочей площади. Окупиться такая плавучая солнечная электростанция при правильно подходе способна через 8-10 лет, при условии, что часть выручки от продажи полученной электроэнергии будет использоваться на обслуживание и амортизацию станции. По меркам проектов из сферы альтернативной энергетики – это очень неплохой период окупаемости.

В ближайшие 20-30 лет солнечные электростанции различных типов станут одним из основных источников электрической энергии для нашей планеты, предсказывает Хиндерлинг. Доля электричества от «солнечных островов» в этом альтернативном потоке может оказаться немалой. По мнению ученых, уже через каких-то несколько десятков лет, строительство и использование подобных плавучих электростанций станет обычным делом, мало того, удельная доля всей возобновляемой энергии в мире будет поставляться именно такими электрическими станциями-островами, что является очень выгодным для мирового сообщества.

Если в настоящее время, плавучие СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА существуют только в стадии новаторских разработок, то в недалеком будущем этим уже ни кого нельзя будет удивить. Это еще раз подтверждает мнение о том, что будущее за альтернативными источниками возобновляемой энергии.

В Швейцарии создадут плавучие солнечные электростанции

Швейцарская компания Viteos начала экспериментальную сборку трех солнечных электростанций, расположенных на плавучей базе. Каждая из них будет представлять из себя плавучий остров круглой формы, диаметр которого составит 25 метров. На такой плавучей электростанции будет размещено сто солнечных панелей, а сама станция будет способна вращаться на протяжении дня к солнцу, собирая тем самым максимум энергии. Такой принцип позволяет оптимально использовать ресурсы, словно юридическое сопровождение сделок с недвижимостью позволяет максимально эффективно проводить все соответствующие сделки.

Все эти творения швейцарцев будут запущены на озере Невшатель, которое расположено в районе одноименного города.

Главным сподвижником создания этого инновационного проекта стал дефицит свободной территории на суше в Швейцарии, который не позволял разместить мощности по производству альтернативной энергии возле основных энергопотребителей. А вынос станций на отдаленное расстояние способствовал бы существенному удорожанию электроэнергии из-за транспортировочных расходов.

Плавучие же солнечные электростанции позволят расположить энергогенерирующие мощности непосредственно в городе, заняв лишь акваторию озера.

Платформа электростанции, на которой разместят панели, будет представлять собой своеобразный понтон, состоящий из комплекса надувных элементов. Для стабилизации месторасположения платформ будут использованы бетонные блоки и кабеля, зафиксированные на дне озера.


Представители компании Viteos заявили, что этот проект носит, в большей степени, экспериментальный характер. Он должен продемонстрировать все преимущества и недостатки такого типа расположения солнечных панелей. И лишь после того, как результаты работы по его созданию и воплощению в жизнь будут признаны удовлетворительными, инженеры компании займутся разработкой более крупных и мощных прототипов, которые уже можно будет применять в практических целях.

Расчеты показывают, что одна плавучая солнечная электростанция, диаметром в одну милю, будет способна генерировать 190 мегаватт энергии, цена которой будет равна 15 американским центам за один киловатт-час.

Отметим, что у главного разработчика этого проекта Томаса Хиндерлинга, уже есть за плечами опыт создания подобной установки. Она с 2009 года функционирует неподалеку от Абу-Даби (ОАЕ).

Самая большая в мире плавучая солнечная электростанция

И опять мы обращаемся с вами к нашей бесконечной теме САМЫХ САМЫХ ! Мы уже рассматривали крупнейшую ветряную электростанцию в море , изучали самую крупную солнечную электростанцию, а теперь вот что у нас на очереди из Японии. После катастрофических событий на АЭС «Фукусима-1″ в 2011 году, правительство Японии всерьёз занялось поиском альтернативных способов получения энергии. В связи с этим в стране неуклонно растёт количество станций, работающих за счет энергии солнца, ветра, морских волн.

Достаточно интересно страна реализовывает программу по получению энергетического ресурса от солнца. Так как в Японии невероятно высокие цены на землю, станции устанавливаются на водную гладь водоёмов.

Один из таких проектов как раз удачно завершила корпорация Kyocera, занимающая лидирующее место по производству и промышленному использованию альтернативной солнечной энергии, совместно с компанией Century Tokyo Leasing. Ими построена крупнейшая в мире станция на воде (состоящая из девяти тысяч солнечных панелей, каждая размером 1х1.7 м) мощностью 2.3 МВт. Предприятие расположено на поверхности пруда Сакасамаикэ в префектуре Хёго.

Кстати, выбор водоемов для размещения станций обусловлен не только дороговизной земли, но и рядом других факторов: во-первых, вода обеспечивает естественное охлаждение панелей, во-вторых, по утверждению разработчиков, тень от плавучих платформ поможет снизить рост водорослей в местных водоемах и одновременно уменьшит уровень их испарения.

До конца текущего года Kyocera возведет множество подобных объектов по всей Японии. Их совместная мощность составит порядка 60 МВт.

На данный момент Kyocera является крупным игроком на рынке строительства солнечных станций. В 2013 году компания установила самую крупную японскую СЭС мощностью в 78 МВт. После событий 2011 года, когда Япония решила по возможности максимально отказаться от атомной энергетики, в стране открылось обширное поле деятельности для компаний, занимающихся альтернативными источниками энергии.
Kyocera не упустила своего шанса. И теперь в стране постоянно появляются всё новые станции, работающие за счёт ветра, солнечного света или морских волн.

Рынок плавучих солнечных электростанций составит $2,7 млрд к 2025 году

Энергия течений. В России разрабатывают подводные «энергофермы»
Apple направляет 2,5 млрд. долл. на экологические инициативы
В Египте построят крупнейшую в мире солнечную электростанцию

Согласно докладу Grand View Research , глобальный рынок плавучих солнечных энергетических установок вырастет с $13,8 млн в 2015 году до $2,7 млрд в 2025. В ближайшие 3 года ежегодный рост выручки составит 50%.

Повышенный спрос ожидает в ближайшие 8 лет технологию солнечных панелей, размещенных на поверхности естественного или искусственного водоема. Отчасти это произойдет благодаря тому, что они не требуют места на суше: для многих островных государств — это критически важный фактор. Кроме того, технология плавучих солнечных станций обладает преимуществом повышенного альбедо (доли отраженного от водной поверхности света) и естественного охлаждения, которое приводит к высокой пиковой производительности, пишет Хайтек.

Наибольший рост рынка Floatovoltaics — плавучих фотоэлементов — произойдет в Японии, Великобритании, Китае и Бразилии. В частности, лидером этой технологии станет Япония, в основном из-за низкой доступности суши и ограниченных природных ресурсов. В 2015 году 75% оборота рынка плавучих солнечных панелей приходилось на это островное государство. Кроме того, правительство Японии санкционировало строительство большого числа новых станций.

Сейчас по всему миру плавучие солнечные станции вырабатывают менее 50 МВт энергии, но уже в этом году показатели могут удвоиться, считает Бенджамин Аттья, аналитик из Global Solar Markets. По его мнению, применять эту технологию следует прежде всего в водоочистных сооружениях, на дамбах, водохранилищах и в проектах по восстановлению болот, где они могут защищать водоемы от испарения и водорослей.

Многообещающими также становятся солнечные панели, размещенные вдоль каналов. Такая практика распространяется в Юго-Воточной Азии и Индии. К недостаткам этой технологии относится высокая стоимость установки и обслуживания станций, а также волны, которые затрудняют размещение панелей на поверхности морей и океанов.

Япония запустила плавучие солнечные электростанции

Более мощную солнечную станцию (1,7 МВт) разместили в заливе Нисихара, другую станцию (1,2 МВт) — в заливе Хигашихара.

Для строительства обеих станций было использовано более 11 000 специальных модульных креплений, разработанных компанией Kyocera. Именно с помощью этих модулей солнечные панели держатся на воде. В общем, мощность каждого солнечного модуля от Kyocera составляет 255 ватт.

Ожидается, что обе станции будут генерировать 3300 МВт в год. Производимую здесь электроэнергию будут продавать местной энергетической компании Kansai Electric Power Co. по выгодному «зеленому» тарифу, действующему в Японии.

В компании отмечают, что плавучая солнечная электростанция имеет ряд преимуществ. За счет постоянного расположения в водной среде, система будет сама охлаждаться, что значительно повысит ее производительность.

Кроме того, конструкция платформы позволит уменьшить испарение воды и образование вредных водорослей.

Также в компании отмечают, что вся конструкция создана с экологичных материалов, что на 100% подвергаются вторичной переработке: плавучие модули созданы с использованием полиэтилена высокой плотности, который способен выдерживать длительное воздействие солнечного излучения.

Кроме того, вся конструкция платформы была разработана с учетом повышенной устойчивости к суровым погодным условиям. Например, платформа способна выдержать тайфуны.

Вообще, эксперты уже отметили, что плавучая солнечная электростанция — это отличное решение для Японии. Ведь страна достаточно плотно заселена.

Кроме того, строительство солнечных электростанций требует немалых площадей, поверхность которых, к тому же, должна быть ровной. Поэтому станции на воде — это пока идеальное решение для островной страны.

новости интернета и современных технологий

На водной глади озер Нишихира и Хигашихира японского города Като завершилось строительство двух гигантских плавучих солнечных электростанций. Со слов представителей компаний Kyocera Corporation и Century Tokyo Leasing Corporation, совместно построивших эти удивительные сооружения, общая мощность обоих плавучих электростанций приблизительно составляет 3300 мегаватт-часов энергии в год. Совместно они смогут обеспечивать электричеством около 920 рядом расположенных домов.

Строители отмечают большую привлекательность плавучих электростанций и, что более важно, их повышенный уровень безопасности при выработке электричества, что является очень заманчивым фактором, особенно на фоне произошедшей в 2011 аварии на атомной электростанции Фукусима. Помимо этого, указывается, что расположенные на воде солнечные панели способны генерировать больше электричества, по сравнению с более традиционными солнечными панелями, которые устанавливаются на крыши домов. Эффективность работы плавучих электростанций повышается благодаря более эффективному охлаждению за счет того, что сами станции располагаются на воде.

Две плавучих электростанции в общей сложности содержат 11 256 255-ваттных модулей производства компании Kyocera, установленных на очень плотные полиэтиленовые платформы, способные выдерживать даже условия тайфуна. При этом тень, создаваемая плавучими платформами, по предположению подрядчика, сможет снизить рост водорослей в местных водоемах и одновременно снизить уровень их испарения.

Японские СМИ также отмечают, что в скором времени планируется строительство еще более крупной плавучей электростанции. Она будет располагаться в водохранилище Yamakura Dam, состоять примерно из 50 000 солнечных панелей и вырабатывать 15 635 мегаватт-часов электроэнергии в год.

СОЛНЕЧНЫЙ ОСТРОВ. Плавучая электростанция. Солнечные электростанции. СОЛНЕЧНЫЙ ОСТРОВ как безопасная альтернативная энергетика

СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА — это уже не фантастические, а проекты реальные плавучих электростанций, которые способны электроэнергию генерировать из энергии Солнца.

Один из таких будущего проектов в настоящее время уже проектируется и учеными разрабатывается из центра электроники и микротехники в Швейцарии.

проект Насколько СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА важен для сообщества? мирового Какие экологические технологии будут при применяться его создании?

Представьте круглый остров плоский диаметром пять километров, который поверхности на плавает моря.

Он величественно разворачивается вслед за солнца передвижением по небосклону. А между СОЛНЕЧНЫМ ОСТРОВОМ и постоянно берегом снуют танкеры, перевозящие на материк условно (даровое) топливо. Так, возможно, будет новая выглядеть энергетическая плавучая электростанция, проектируемая центром швейцарским CSEM (Centre Suisse d’Electronique et de Швейцарский).

Microtechnique научный центр CSEM предложил создания идею «солнечных островов», поскольку это прорыв настоящий в мировой альтернативной энергетике, к тому же, электростанции подобные являются совершенно неразвитым направлением в энергетике солнечной.

По мнению проектировщиков, уже через несколько-то каких десятков лет, использование подобных электростанций плавучих станет обычным делом. Мало большая, того доля всей возобновляемой энергии в будет мире поставляться именно такими электрическими островами-станциями, что является очень выгодным мирового для сообщества.

Швейцарцы отмечают, что одной то в хотя, то в другой стране регулярно появляются альтернативной по проекты энергетике, крупномасштабные электростанции такого всё типа ещё редки. Их высокая цена — главных из один сдерживающих факторов. Именно невысокой возведения стоимости системы стремились достичь инженеры когда, CSEM придумывали проект гигантских плавучих солнечные «электростанций острова» (Solar Islands).

Особенности ОСТРОВОВ СОЛНЕЧНЫХ

Плавучие электростанции представляют собой искусственные плоские платформы, которые могут достигать в Размещаться от 1 до 5 км. диаметре плавучие СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА будут в или море океане, генерируя, таким образом, энергию солнечную.

Система была бы не оригинальной, если бы не огромном на базировалась плавучем острове. Возникает вопрос, устанавливать зачем подобную систему на искусственном острове в суше?, а не на океане

Как ни странно, по версии создателей Islands Solar, перед нами не усложнение, а упрощение электростанции солнечной. Наличие плавающей платформы упрощает под: строительство тяжёлые зеркала не нужно возводить Вместо. фундамент этого швейцарцы предлагают построить пустотелый огромный тор, плавающий на воде, сверху будет которого натянута тонкая мембрана, несущая на зеркала себе. Воздушные насосы будут понемногу под подкачивать мембрану воздух. При избыточном менее давлении чем в 0, 1 атмосферу такое огромное сможет поле создать гигантскую подъёмную силу, себя на берущую почти весь вес комплекса.

Со землёй свободной под строительство в случае возведения СОЛНЕЧНОГО плавучего ОСТРОВА также проблемы не будет, является что ещё одним фактором снижения станции стоимости. А когда человечество захочет создать таких побольше систем, можно будет использовать воды нейтральные и возводить международные солнечные электростанции типа нового.

Авторы «солнечных островов» решили солнечных от отказаться батарей. Особенностью таких станций прежде, является всего, то, что в качестве основного здесь элемента будут использованы солнечные концентраторы с зеркал системой параболической формы. Солнечные концентраторы собой представляют систему труб с теплоносителем, турбины и гелиотермические (генератор электростанции). КПД такой схемы 15% около — возможно, не самый впечатляющий, зато концентраторы-зеркала куда дешевле, чем фотоэлектрические солнечные (преобразователи батареи), да и остальная техника также не сложна особенно и дорога.

Каждый электрик должен знать:  Современные сухие трансформаторы и агрессивные внешние факторы


Согласно разработанному проекту, на электростанции плавучей, солнечные концентраты будут расположены образом таким, чтобы максимально эффективно генерировать Это. электроэнергию будет осуществляться с помощью специальных располагаемых, труб вдоль зеркал, по которым движется превращаемый, теплоноситель в пар. А также за счет системы солнечных поворота концентраторов вслед за солнцем. Для поворота системы на СОЛНЕЧНОМ ОСТРОВЕ предусмотрены электрические моторы винтовые, которые устанавливаются по окружности острова каждые через 10 метров под водой.

Простое проблемы решение «солнечного острова», чтобы зеркала были всегда направлены на солнце, — медленный поворот круглого всего острова. Такая система проще и поворота дешевле тысяч зеркал по отдельности. Кроме если, того вы строите большое поле солнечных суше на концентраторов, вам потребуется куча следящих множество, приводов электроники и километры проводов.

Еще менее не одним важным достоинством СОЛНЕЧНОГО ОСТРОВА и конструкции особенностью плавучей электростанции будет являться то, под что сбор солнечных лучей здесь свыше отведено 95% общей площади острова, а значит это, что около 95% солнечных будут лучей преобразованы в электричество, в то время как в электростанциях наземных подобные показатели намного ниже. По квадратный 1 расчетам метр поверхности СОЛНЕЧНОГО ОСТРОВА генерировать способен около 6 кВт-час электричества в Также.

день, чтобы не уменьшать эффективность работы плавучей такой солнечной электростанции, будет предусмотрено тепловых использование накопителей для генерации энергии в время ночное. А это значит, что накопленная за солнечная день энергия будет аккумулироваться в накопителях и помощью с преобразовываться паровых турбин ночью в электричество.

будет же Как решена проблема передачи электричества с сушу? на острова Чтобы исключить необходимость в длинных линиях электрических, идущих с острова на берег, создатели предусмотрели комплекса необходимый вариант: вырабатываемая СОЛНЕЧНЫМ энергия ОСТРОВОМ будет использоваться на нём же — для водорода выработки из морской воды. Получается, что остров солнечный с помощью зеркал превращает солнечную электричество в энергию, а затем использует электричество для водорода выработки из воды. Это топливо можно складировать будет на солнечном острове, затем постепенно берег на транспортировать с помощью танкеров и далее использовать, к как, примеру топливо для авто. Заодно солнечный же этот остров может заняться и опреснением для воды питьевых нужд.

Первые успехи СОЛНЕЧНЫХ строительства ОСТРОВОВ

Для более эффективной подобной работы плавучей электростанции, она должна размещена быть на территории с постоянным солнцестоянием, в экваториальной месте, в зоне, где 350 дней в году солнце светит. И ещё хорошо бы, чтобы местные были власти заинтересованы в развитии альтернативной энергетики и финансировать согласились развитие такой системы в рамках проекта инвестиционного.

Наиболее привлекательной зоной для подобных размещения солнечных островов являются Объединенные Эмираты Арабские. Кроме того, здесь уже существует давно подразделение центра — CSEM-UAE. И уже здесь три года швейцарцы работают разными над проектами необычных электростанций.

Теперь открытым остается вопрос, захочет ли правительство ОАЭ данный финансировать проект, и насколько оно заинтересовано в альтернативной развитии энергетики в целом? Ответом на этот является вопрос подписанный контракт между правительством швейцарским и ОАЭ центром на выделение значительного бюджета реализации для проекта. В настоящее время, на осуществление плавучей идеи электростанции уже выделено около 5 долларов миллионов.

Уже построен и заработал прототип электростанции солнечной относительно скромных размеров – диаметром метров 100. Правда плавает он не в море, а в пустыне — на специальном в воде канале. Здесь прошли и испытания Этот. системы экспериментальный прототип способен генерировать по 2, 2 часа-ГВт электрической энергии в год.

Таким учитывая, образом уже выполненные работы и имеющуюся правительства поддержку ОАЭ, уже к концу 2011 водах в года Персидского залива, должен будет первый возведен плавучий СОЛНЕЧНЫЙ ОСТРОВ, который составлять будет в диаметре 0, 5 км. А уже с начала 2012 планируется года ввести остров в эксплуатацию с целью производства коммерческого и поставки электроэнергии.

Разработчиками планируется несколько создать моделей плавучих электростанций, отличающихся самых — от размерами маленьких до гигантских, именно поэтому в следующие на планах несколько лет создание более СОЛНЕЧНЫХ крупных ОСТРОВОВ диаметром от 1 до 5 км.

Насколько адаптированы к условиям погодным будут подобные энергетические острова, выяснить предстоит в ходе эксплуатации, поскольку неизвестно, образом каким станция будет реагировать на влияние волн и ветра, на сейсмическую активность и прочее. Швейцарцы не нормальной в сомневаются работе системы солнечных концентраторов и турбин паровых, не раз отработанных в разных странах на Больше. «суше всего вопросов вызывает сам остров плавучий, — утверждает Томас Хиндерлинг (Thomas директор), Hinderling CSEM. Точно неизвестно, как он сопротивляться будет ветру и волнам, хотя компьютерные говорят модели, что никаких проблем с этим не столь. Но будет масштабную постройку всё же надо реальных в испытать условиях».

Для обеспечения плавучих элементами электростанций солнечной системы: солнечными концентратами, генераторами, турбинами и прочими элементами, была создана которую, на компания возложена эта миссия. В августе года прошлого CSEM создал дочернюю компанию которая, Nolaris займётся изготовлением зеркал-концентраторов и элементов других системы.

Что касается стоимости электростанций плавучих, то по предварительным расчетам разработчиков, стоимость будет станции составлять от 10 до 150 долларов за 1 квадратный рабочей метр площади. Окупиться такая плавучая электростанция солнечная при правильно подходе способна лет 8-10 через, при условии, что часть продажи от выручки полученной электроэнергии будет использоваться на амортизацию и обслуживание станции. По меркам проектов из сферы энергетики альтернативной – это очень неплохой период ближайшие.

В окупаемости 20-30 лет солнечные электростанции различных станут типов одним из основных источников электрической для энергии нашей планеты, предсказывает Хиндерлинг. электричества Доля от «солнечных островов» в этом альтернативном может потоке оказаться немалой. По мнению ученых, через уже каких-то несколько десятков лет, использование и строительство подобных плавучих электростанций станет делом обычным, мало того, удельная доля возобновляемой всей энергии в мире будет поставляться такими именно электрическими станциями-островами, что очень является выгодным для мирового сообщества.

настоящее в Если время, плавучие СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА только существуют в стадии новаторских разработок, то в недалеком этим будущем уже ни кого нельзя будет Это. удивить еще раз подтверждает мнение о что, том будущее за альтернативными источниками возобновляемой Источник.

СОЛНЕЧНЫЙ ОСТРОВ — плавучая электростанция

СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА — это уже не фантастические, а реально существующие проекты плавучих электростанций, способные вырабатывать электроэнергию из энергии Солнца.

Один из таких проектов будущего сейчас уже проектируется и разрабатывается учеными из центра электроники и микротехники в Швейцарии.

Насколько проект СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА важен для мирового сообщества? Какие «зелёные» технологии будут использоваться при его создании?

Представьте круглый плоский остров диаметром пять километров, плавающий на поверхности моря.

Он величественно разворачивается вслед за перемещением солнца по небосклону. А между СОЛНЕЧНЫМ ОСТРОВОМ и берегом все время плавают танкеры, транспортирующие на сушу почти даровое топливо. Наверное, именно такой будет новая энергетическая плавучая электростанция, разрабатываетмая швейцарским центром CSEM (Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique).

Этот центр выдвинул идею постороения «солнечных островов», ведь они являются настоящим прорывом в мировой возобновляемой энергетике. Кроме того, подобные электростанции представляют собой совершенно «непаханое поле» в солнечной энергетике.

Согласно мнению разработчиков, уже через несколько десятков лет применение таких плавучих электростанций станет нормой. Более того, значительная доля всей «зелёной» энергии на планете будет поставляться именно такими электрическими станциями-островами, что очень выгодно для мирового сообщества.

Швейцарцы утверждают, что хотя то в одной, то в другой стране часто появляются проекты по альтернативной энергетике, крупномасштабные электростанции подобного типа всё ещё редки. Их дороговизна — один из основных сдерживающих факторов. Именно удешевления возведения системы пытались добится инженеры CSEM, разрабатывая проект гигантских плавучих электростанций «солнечные острова» (Solar Islands).

Особенности СОЛНЕЧНЫХ ОСТРОВОВ

Плавучие электростанции являются плоскими искусственными платформами, способными достигать в диаметре от 1 до 5 км. Находиться плавучие СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА будут в море или океане, производя, таким образом, солнечную энергию.

Система была бы не оригинальной, если бы не располагалась на огромном плавучем острове. Спрашивается, зачем устанавливать подобную систему на искусственном острове в океане, а не на суше?

Как ни парадоксально, по мнению создателей Solar Islands, это не усложняет, а упрощает конструкцию солнечной электростанции. Присутствие плавающей платформы облегчает строительство: под тяжёлые зеркала не нужно делать фундамент. Вместо этого швейцарцы предлагают создать огромный пустотелый «бублик», плавающий на воде, сверху которого будет натянута тонкая мембрана, несущая на себе зеркала. Воздушные насосы будут понемногу подавать под неё воздух. При чрезмерном давлении менее чем в 0,1 атмосферу такое большое поле сможет создать колоссальную подъёмную силу, берущую на себя почти весь вес комплекса.

Со свободным местом под постройку в случае возведения плавучего СОЛНЕЧНОГО ОСТРОВА также не возникнет проблем, что ещё больше снизит стоимость станции. А когда люди захотят создать побольше таких станций, можно будет создавать международные солнечные электростанции нового типа в нейтральных водах.

Разработчики «солнечных островов» решили не задействовать солнечные батареи. Отличительной чертой таких станций является, прежде всего, то, что в роли главного элемента здесь будут применены солнечные концентраторы с системой зеркал параболической формы. Солнечные концентраторы представляют собой систему труб с теплоносителем, турбины и генератор (гелиотермические электростанции). КПД такой схемы около 15% — возможно, не самый высокий, зато зеркала-концентраторы стоят гораздл ниже, чем фотоэлектрические преобразователи (солнечные батареи), да и остальная техника также не особенно сложна и дорога.

Согласно разработанному проекту, на плавучей электростанции солнечные концентраты будут размещены так, чтобы максимально эффективно создавать электроэнергию. Это будет производиться при помощи особых труб, находящихся вдоль зеркал, по которым движется теплоноситель, превращаемый в пар. А также за счет системы поворота солнечных концентраторов вслед за солнцем. Для системы поворота СОЛНЕЧНЫЙ ОСТРОВ оснащен электрическими винтовыми моторами, которые устанавливаются по окружности острова через каждые 10 метров под водой.

Легоке решение проблемы «солнечного острова» — обеспечение постоянной обращенности зеркал к солнцу, — медленный поворот всего круглого острова. Это проще и дешевле, чем поворот каждого зеркала по отдельности. Кроме того, если вы проектируете большое поле солнечных концентраторов на суше, вам будет нужна куча следящих приводов, множество электроники и километры проводов.

Еще одним не менее важным преимуществом СОЛНЕЧНОГО ОСТРОВА и харарктерной чертой конструкции плавучей электростанции будет то, что под сбор солнечных лучей здесь выделено более 95% общей площади острова, а это значит, что около 95% солнечных лучей будут трансформированы в электроэнергию, в то время как в наземных электростанциях этот процент намного ниже. По расчетам 1 квадратный метр поверхности СОЛНЕЧНОГО ОСТРОВА может производить примерно 6 кВт-час электричества в день.

Также, для сохранения эффективности работы такой плавучей солнечной электростанции, будут использоваться тепловые накопители для выработки энергии по ночам. А это значит, что накопленная за день солнечная энергия будет собираться в накопителях и при помощи паровых турбин ночью превращаться в электричество.

Как же будет решена проблема передачи электричества с острова на сушу? Чтобы избежать постройки длинных электрических линий, проходящих с острова на сушу, разработчики комплекса предусмотрели оптимальный вариант: вырабатываемая СОЛНЕЧНЫМ ОСТРОВОМ энергия будет использоваться там же — для генерации водорода из морской воды. Получается, что солнечный остров с помощью зеркал превращает солнечную энергию в электричество, а затем использует электричество для выработки водорода из воды. Это топливо можно будет хранить на солнечном острове, постепенно перевозя танкерамина берег и далее использовать, скажем, как топливо для автомобилей. Вдобавок к этому на солнечном острове может также и опресняться вода для питьевых нужд.

Первые успехи строительства СОЛНЕЧНЫХ ОСТРОВОВ

Для более действенной работы подобной плавучей электростанции она должна находиться на территории с постоянным солнцестоянием, в экваториальной зоне, там, где 350 дней в году светит солнце. К тому же было бы желательно, чтобы местные власти поддерживали развитие возобновляемой энергетики и согласились финансировать развитие такой системы в рамках инвестиционного проекта.

Наиболее подходящей зоной для размещения подобных солнечных островов являются Объединенные Арабские Эмираты. Кроме того, здесь уже много лет функционирует подразделение центра — CSEM-UAE. И здесь уже три года швейцарцы разрабатывают различные проекты нестандартных электростанций.

Теперь остается открытым вопрос, захочет ли правительство ОАЭ спонсировать данный проект, и насколько оно заинтересовано в развитии «зеленой» энергетики в общем? Ответить здесь можно утвердительно. Доказательство этому — подписанный контракт между правительством ОАЭ и швейцарским центром на выделение крупного бюджета для воплощения проекта. Сейчас на реализациюидеи плавучей электростанции уже выделено около 5 миллионов долларов.

Уже построен и заработал прототип солнечной электростанции достаточно небольших размеров – диаметром 100 метров. Правда плавает он не в море, а в пустыне — на воде в специальном канале. Здесь прошли и испытания системы. Этот пробный прототип может вырабатывать по 2,2 ГВт-часа электрической энергии в год.

Таким образом, принимая во внимание уже сделанные работы и поддержку правительства ОАЭ, уже скоро в Персидском заливе должен будет возведен первый плавучий СОЛНЕЧНЫЙ ОСТРОВ, который будет занимать в диаметре 0,5 км. А следующим шагом планируется ввести остров в действие с целью промышленного производства и поставки электроэнергии.

Авторами планируется создать несколько моделей плавучих электростанций, варьирующихся размерами — от самых маленьких до огромных, именно поэтому в следующие несколько лет планируется создание более крупных СОЛНЕЧНЫХ ОСТРОВОВ диаметром от 1 до 5 км.

Насколько приспособлены к погодным условиям будут такие электростанции, предстоит выяснить в ходе эксплуатации, поскольку неизвестно, как именно станция будет реагировать на воздействие ветра и волн, колебания земной коры и другие факторы. Швейцарцы уверены в нормальной работе системы солнечных концентраторов и паровых т урбин, не раз отработанных в разных странах на суше. «Больше всего вопросов вызывает сам плавучий остров, — утверждает Томас Хиндерлинг (Thomas Hinderling), директор CSEM. Точно нельзя сказать, как он будет сопротивляться ветру и волнам, хотя судя по виртуальным моделям, никаких проблем с этим возникнуть не должно. Но столь грандиозную конструкцию все-таки нужно испытать в реальных условиях».

Для обеспечения плавучих электростанций элементами солнечной системы: солнечными концентратами, турбинами, генераторами и прочими элементами было основано специальное предприятие. В августе прошлого года CSEM создал дочернюю компанию Nolaris, которая и будет выпускать зеркала-концентраторы и другие элементы системы.

Что касается цены плавучих электростанций, то по предварительным расчетам авторов концепции, стоимость станции будет варьироваться от 10 до 150 долларов за 1 квадратный метр рабочей площади. Окупиться такая плавучая солнечная электростанция при правильном подходе способна через 8-10 лет, при условии, что часть прибыли от продажи полученной электроэнергии будет идти на обслуживание и амортизацию станции. По меркам проектов из сферы возобновляемой энергетики – это весьма неплохой срок окупаемости.

В ближайшие 20-30 лет солнечные электростанции различных типов станут одним из ведущих источников электрической энергии в мире, — считает Хиндерлинг. Процент электричества от «солнечных островов» среди всей возобновляемой энергии может оказаться весьма значительным. Как полагают ученые, уже через каких-то несколько десятков лет строительство и эксплуатация таких плавучих электростанций станет обычным делом, мало того, удельная доля всей возобновляемой энергии в мире будет поставляться именно такими электрическими станциями-островами, что является очень выгодным для мирового сообщества.

Если сейчас плавучие СОЛНЕЧНЫЕ ОСТРОВА существуют только в стадии экспериментальных разработок, то уже скоро этим уже никого нельзя будет удивить. Это еще раз подтверждает мнение о том, что будущее — за экологически чистой энергетикой.

Добавить комментарий