Энергией солнца будут запасаться даже ночью
Последние разработки ученых позволят повысить эффективность солнечных станций, снизить себестоимость электроэнергии и удешевить хранение неизрасходованного тепла.
Последние исследования экспертов из немецкого Космического центра показали, что 16 тыс. квадратных километров солнечных тепловых электростанций в Северной Африке, соединенные с Европой новыми высоковольтными линиями электропередачи, могут вырабатывать достаточно электричества для обеспечения всего европейского континента. А строительство солнечных тепловых электростанций на 1% площади всех пустынь (примерно 84 кв. км), может удовлетворить общемировые потребности в энергии. Вот почему ученые всего мира сейчас занимаются развитием и усовершенствованием технологий солнечной энергетики.
Одним из наиболее перспективных в мире признано на сегодняшний день ноу-хау компании Halotechnics - ее революционное решение не только повысит КПД солнечных электростанций, но и снизит стоимость хранения их энергии. Ученые Halotechnics предлагают запасать не электроэнергию, а тепловую энергию, что проще и намного дешевле.
Изюминка инновации - в специальном стеклообразном теплоносителе, чья рабочая температура составляет 1200 градусов. Такие показатели более чем в два раза превосходят аналоги. Сегодня в гелиотермальных электростанциях теплоносителем являются растворы расплавленных солей на основе NO3 с максимальной рабочей температурой в 565 градусов. К слову, купить теплоноситель похожего типа можно и в России.
Состав нового теплоносителя пока не раскрывается: по словам разработчиков, они перепробовали 18 тысяч комбинаций, прежде чем нашли оптимальную по соотношению «цена-качество» смесь. Новый теплоноситель сохраняет в одной единице объема в три раза больше тепла, чем использующиеся сейчас в большинстве солнечных аккумуляторов растворы расплавленных солей. Весьма важно, что эта технология позволит повысить общий КПД солнечной установки до 45%. Более того, проведенные тесты показали, что себестоимость энергии, генерируемой такими ТЭЦ, составит всего 6 центов за кВт/ч, тогда как средняя цена для существующих сейчас аналогичных гелио-ТЭЦ - 14-16 центов. Таких показателей удалось достичь даже не за счет роста КПД, а благодаря увеличению коэффициента использования установленной мощности.
Если сейчас в большинстве геотермальных электростанций турбины работают только днем, то с новым теплонакопителем они будут работать и ночью, а значит, станет резко снижаться стоимость одного кВт/ч производимой энергии.
Хотя технология на редкость многообещающая, ее широкое внедрение займет несколько лет, ведь при использовании нового теплоносителя придется существенно изменить конструкцию самих электростанций, а не только их тепловых хранилищ.
Что касается ближайших перспектив, то в этом году после финальных тестов будут внедрены ряд других инноваций, призванных удешевить производство и хранение солнечной энергии. Так, вашингтонская компания Sharp Labs of America создала солнечный конвертер, который использует для нагрева теплоносителя ультрафиолет и инфракрасный свет. Государственный университет Аризоны разработал солнечную батарею, которая может работать при температуре свыше 450 градусов. Это существенно повысит КПД гелио ТЭС, а, следовательно, удешевит хранение резервного тепла. Ученые из Технологического Института Массачусетса изобрели высокоэффективную батарею, которая разделяет полученный свет. Часть его идет на хранение в виде тепла, а часть - на выработку электроэнергии.
Компания Otherlab из Сан-Франциско представила солнечную батарею, которая переадресовывает излишки поученного спектра солнечного света для нагрева емкости с расплавленной солью и хранения в виде тепла для дальнейших нужд. Глава Otherlab Лейла Мадроне утверждает, что эта технология может использоваться для создания недорогих солнечных ферм, которые способны поместиться внутри американского футбольного поля, заменив нынешние громоздкие конструкции, занимающие порой площади в несколько километров. Это особо важно для стран, в которых каждый клочок земли - на вес золота, как, например, Япония или Великобритания, пишет "Деловая столица".
