В пустыне Аризоны в скором времени может стартовать очень амбициозный и крупномасштабный проект в области энергетики. Проект реализуется австралийской компанией EnviroMission, которая в настоящее время решает вопрос с покупкой в пустыне земли и собирается приступить к инженерным работам по строительству своей первой полномасштабной солнечной башни. По замыслам австралийских разработчиков, новая башня будет просто огромной по размерам и станет одним из наиболее высоких зданий на планете. Высота башни составит около 800 м, диаметр в верхней части — 130 м, а ее производительность может достичь 200 МВт. Такой мощности будет достаточно для того, чтобы снабжать электричеством как минимум 150 тысяч американских домов. Согласно расчетам, проведенным специалистами, после ввода в эксплуатацию данная башня сможет проработать минимум 80 лет.
Выбор места строительства не случаен. Пустыня и солнце — это неразделимые понятия. Пустыни довольно давно притягивают словно магнитом любые серьезные компании, которые специализируются в области солнечной энергетики. По этой причине и пустыня в Аризоне не осталась без внимания со стороны известных «солнечных» специалистов. Именно в Аризоне специалисты EnviroMission готовятся воплотить в жизнь свою амбициозную идею по разработке мощной солнечной электростанции, которая уже известна как солнечная башня.
Идея, которая лежит в основе постройки такого сооружения, достаточно проста. Солнечные лучи освещают и нагревают определенный участок поверхности у подножия башни, данный участок покрыт специальным теплоизолирующим материалом. Сам он представляет собой подобие очень большой по размерам теплицы. Нагретый в этой «теплице» воздух стремится наверх, стекаясь к единственному в данном покрытии отверстию, расположенному в центре. Именно в этом месте в основании солнечной башни расположены турбины, которые и вырабатывают электрическую энергию за счет естественно восходящих потоков нагретого воздуха.
]]>Данную систему довольно сложно воспринимать серьезно до того момента, пока не будут произведены все необходимые расчеты, связанные с разницей температур, и не будет многократно увеличен размер всего сооружения. Именно это и проделали австралийские разработчики. Если расположить подобную конструкцию в пустыне, где температура поверхности днем достигает 40 градусов и выше, а также прибавить к этому влияние созданного искусственным путем «парникового эффекта», то температура воздуха в таком резервуаре достигнет уже 80-90 градусов Цельсия. Поэтому остается лишь довести размеры теплицы-резервуара вокруг солнечной башни до радиуса в несколько сотен метров для того, чтобы получить достаточно большой объем горячего воздуха.
Нелишним было бы увеличение высоты солнечной башни до высоты в несколько сотен метров (при этом каждые 100 метров отдаления от поверхности пустыни означают снижение температуры окружающего воздуха на 1 градус Цельсия). Чем больше будет разность температур, тем сильнее солнечная башня будет «втягивать» в себя горячий воздух со дна хранилища и тем большее количество энергии смогут произвести ее турбины.
Преимущества данных источников энергии лежат на поверхности:
• Так как солнечная башня работает за счет перепада температур, а не абсолютной температуры, то она сможет продолжать свою работать в любую погоду.
• Так как за день почва успевает достаточно сильно нагреться, остаточного тепла ей хватит для того, чтобы продолжить работу в ночное время.
• Так как для строительства башни лучше всего подходит участок раскаленной сухой почвы, то и строить такую электростанцию можно на более-менее бесполезной территории прямо посреди пустыни.
• Солнечная башня практически не будет требовать технического обслуживания, за исключением осуществления редкого осмотра и/или небольшого ремонта турбин. Башня «просто работает» с начала ее постройки и до того момента, пока существуют входящие в состав башни конструкции.
• Такой электростанции не нужно сырье для работы — ни уран, ни уголь, ничего, кроме солнечного света и воздуха, чего с избытком в любой пустыне.
• Солнечная башня — абсолютно безотходное производство, она не выбрасывает в атмосферу Земли никаких загрязняющих веществ, помимо теплого воздуха; более того, определенные участки «теплицы» можно даже использовать по прямому назначению для выращивания в них разнообразных растений.
Стоит отметить, что данная технология достаточно известна, люди работали над такими проектами на протяжении более века. Так, в 1980 году испанские инженеры возвели испытательную башню высотой в 256 метров, нагреваемый воздух в которой двигался через турбины наверх. Данная башня генерировала электроэнергию на протяжении 7 лет, после чего была разрушена в результате шторма. В этом плане гораздо жестче стоит вопрос не возможности реализации, а больших расходов на проект. Для производства существенных объемов электроэнергии необходим объект огромных размеров, а очень большие конструкции требуют очень больших капиталовложений.
Стоимость строительства, по оценкам австралийских разработчиков, составляет приблизительно 750 млн. долларов. А энергоэффективность данной электростанции ожидается на уровне 60%, что делает такой объект намного надежнее и эффективнее многих других возобновляемых источников энергии. К тому же известно, куда именно будет направлена произведенная такой электростанцией энергия. Не так давно компания EnviroMission подписала с Государственным энергетическим управлением Южной Калифорнии соглашение о сотрудничестве (предварительные закупки электрической энергии на срок в 30 лет). Исходя из проведенных результатов финансового моделирования, строительство подобной башни окупилось бы всего за 11 лет, а ее конструкция рассчитана на срок службы в 80 лет. Если все пойдет, как задумано, «солнечная башня» сможет начать передачу электричества в дома американцев уже в начале 2015 года.
Альтернативный проектНо у солнечной башни уже сейчас есть конкуренты. Речь идет об электростанции еще большей мощности — до 1,5 ГВт. Информация о ней появилась в Рунете в мае 2014 года. Сообщается, что компания Clean Wind Energy уже арендовала участок земли под постройку своего детища. При этом речь также идет о башне, которая работала бы за счет создания искусственного ветра для генерации электричества. В различных источниках указывается различная высота конструкции, которая колеблется в диапазоне от 675 до 900 метров (что на 400 метров выше известного небоскреба Эмпайр Стейтс Билдинг).
В основании огромной солнечной башни будет размещено сразу 120 очень больших турбин, а также высокопроизводительные насосы, предназначенные для перегона более 11 миллиардов литров циркулирующей воды. После сдачи в эксплуатацию солнечная башня в пустыне будет иметь огромную выходную мощность, которую можно сопоставить с энергией высокопроизводительной ГЭС или ветровых турбин, которые установлены на площади 40 тысяч га.
Принцип работы подобной энергетической башни в 60-е годы ХХ века выдвинул Филипп Карлсон. Однако в те годы просто не нашлось средств, которые могли бы быть выделены на реализацию подобного проекта. Согласно имеющимся данным, стоимость строительства такой электростанции в пустыне Аризоны составляет более 1,5 млрд. долларов. При этом строительство подобной башни может вывести американскую ветряную энергетику на принципиально новый уровень, а производимая башней энергия будет самой чистой в мире и позволит компании делать огромные деньги на ее производстве.
Основная идея, в отличие от проекта компании EnviroMission, предполагает движение воздуха не снизу вверх, а сверху вниз. Идея заключается в том, чтобы в верхней части башни распылять воду, в результате чего горячий воздух будет охлаждаться и устремляться к земле. К тому моменту, как он окажется у подножия башни, его скорость должна достичь отметки в 90 км/ч, что является идеальными условиями для работы турбин. У такой башни есть свои преимущества по сравнению со стандартной ветровой и солнечной энергией. Установка сможет без проблем работать и днем, и ночью, к тому же для ее работы не требуется непрерывного ветра и солнечного света, с нее даже нет надобности смахивать пыль, как с установленных в пустыне солнечных батарей, для того чтобы содержать ее в рабочем состоянии. Башня будет продолжать вырабатывать электроэнергию до тех пор, пока воздух будет оставаться теплым, что весьма вероятно для жаркой пустыни. Само производство электроэнергии будет работать от производства своей энергии: около 11% электроэнергии будет тратиться на то, чтобы закачать воду на самый верх башни, при этом около
Вас заинтересует
Солнце промышленного назначения
IBM собирается удивить мир «энергоподсолнухом
Российские физики готовы реанимировать башню Уорденклиф Никола Теслы
Огневое могущество на все случаи жизни. Обзор боевых модулей и башен для машин легкой и средней категорий по массе (часть 4 из 5)
Бронегофр
