Альтернатива традиційним джерелам енергії

Як відомо, альтернативна сонячна енергія безкоштовна лише на перший погляд. Ті ж сонячні батареї зовсім не покривають свою вартість виробленою за ввесь термін служби електрикою. Але нещодавно з'явилася ідея про те, як, мабуть, сонячну енергетику вдасться зробити рентабельною.

Ця ідея одразу "поспішила" потрапити в ряд видань.

Як відомо, сонячна енергія перероблюється тепловими машинами і таким чином йде в роботу. У використанні горезвісних сонячних батарей (панелей) енерговитрати достатньо великі, так що одиниця виробленої енергії коштує дуже дорого. Таке отримання теплової енергії - нерентабельне. Крім того, створення сонячних панелей - шкідливе для екології. І, недивлячись на це, воно все ширше й ширше застосовується. Там, де знаходиться багато сонячних панелей на дахах будинків, менше спалюють корисного палива. Що все-таки добре.

Концентратори світла у вигляді дзеркал використовують як для вироблення електрики за допомогою сонячних батарей, так і в поєднанні з двигунами Стірлінга. У другому випадку спроба альтернативної теплової енергії з нижчою собівартістю також не виправдана.

У цих теплових машин дуже високий термічний ККД і є ряд недоліків: високі вимоги до конструкції і матеріалів (високий тиск всередині), висока вартість, а ще - невелика потужність одиничного двигуна, що змушує проектувальників таких електростанцій створювати цілі поля Стірлінгів з дзеркалами.

Ціна кіловат-години, з урахуванням вартості устаткування, виходить така, як і у випадку з сонячними батареями, не дуже низькою.

Сударшан знайшов більш простий спосіб утилізації світла, для якого необхідні всього лише Сонце, вода, казан і турбіна. Сонце гріє воду, та кипить - крутить турбіну. Казан і турбіну можна зробити дуже великими - цілком промислова електростанція вийде.

Відмітимо, такі установки створювалися в різних країнах ще в середині минулого століття (у СРСР, зокрема). Нічого складного в них немає. Але ККД такого способу перетворення енергії сонячного світла - знову-таки, невеликий. Власне, він сильно залежить від температури пари.

Вода нагрівається за рахунок Сонця і випаровується, а пара перед подачею в турбіну перегрівається за рахунок палива (наприклад, біогазу з ферм або просто природного газу).

Підвищивши, таким чином, температуру пари до 400-500 градусів за Цельсієм, можна підняти термічний ККД вище 50%. Істотна перевага такої установки в тому, що вона може працювати і вночі, і в сильну хмарність - тільки за рахунок газового палива. І хоча витрати, начебто, зростають, але вночі, коли багато людей спить і електрики не витрачає, коли простоюють деякі підприємства і зачинені магазини - потреби мережі в енергії менші. Причому працювати, а не простоювати, як у всіх сонячних електростанцій, буде майже все наявне устаткування - казан, турбіна, генератор.

А це означає, що і вартість цього устаткування розподілятиметься на більшу кількість електроенергії, а, значить, і ціна кіловат-години в цілому за весь термін служби станції буде набагато нижчою. Співвідношення енергії, отриманої від Сонця і від спалюваного газу, складає 60% і 40% відповідно - це в сонячну погоду. Вночі основний нагрів йтиме від палива, звичайно ж. Розділення приймача для сонячної енергії і казана дозволяє найефективніше комбінувати і використовувати необхідні джерела енергії. Вперше це розділення передбачене всередині конструкції, а не зовні, на території.

Перевага парової турбіни перед стірлінговою системою полягає в тому, що вона на 25 мегават дешевша і простіша, ніж тисяча стірлінгів на 25 кіловат.

Таким чином, сонячно-паливний гібрид поєднуватиме низькі витрати на паливо (за рахунок Сонця, коли воно є) з низькими витратами на "залізо", віднесеними до сумарної виробленої енергії.

Тут же вперше Сонце і газове паливо повинні діяти спільно, нагріваючи одне робоче тіло (воду). Реальний ефект покаже практика.

Стаття підготована за матеріалами
Membrana