@ЗАГОЛОВОК = Энергию ветра и солнца - на службу человечеству - часть-2
Солнечная электронергетика - больше не экзотика
--
Около 15 лет назад производство электричества на основе солнечной энергии казалось экзотикой. Теперь в рамках реализации Европейской программы развития гелиотермических технологий немецкие эксперты разработали экспериментальный проект дома с нейтральным энергетическим балансом. Иными словами, изобретенное ими здание не нуждается в поступлении энергии извне и благодаря своей конструкции, в частности, хорошей теплоизоляции способно за счет энергии солнца автономно обеспечивать себя электроэнергией и теплом. Авторами проекта стали специалисты фирмы "Шеко", штаб-квартира которой расположена в городе Билефельд /федеральная земля Северный Рейн-Вестфалия/. Согласно ряду прогнозов, к 2030 году такие здания могут стать строительной нормой.
Владельцу такого дома не придется платить ни за газ, ни за электроэнергию.
На крыше такого здания устанавливается солнечный коллектор площадью 10 кв м и полупроводниковый фотоэлектрический преобразователь солнечной энергии площадью до 25 кв м, который превращает солнечную энергию в электрическую. За счет этой энергии обеспечивается работа всех электроприборов, снабжение горячей и холодной водой. Солнечная энергия, накопленная грунтом при помощи теплового насоса, идет на отопление здания.
Оптимальная работа теплового насоса возможна при температуре не ниже 5 градусов Цельсия, что соответствует относительно мягким зимним условиям в ФРГ. В холодные дни на помощь тепловому насосу приходит электроэнергия.
Испытания трех экспериментальных домов подтвердили жизнеспособность концепции. Полное оборудование дома на одну семью перечисленными энергетическими установками будет стоить 40 тыс. евро. Затраты окупаются за 20 лет.
Разработка эффективных солнечных коллекторов стала одним из перспективных направлений исследований в области солнечной энергетики. Об этом свидетельствуют выступления участников 24-й Европейской конференции по проблемам фотоэлектрического преобразования солнечной энергии, которая прошла осенью 2009 года в Гамбурге.
Солнечные коллекторы нового поколения предполагают разрабатывать на базе нанотехнологий с использованием нанокремния - мельчайших частичек кремния диаметром в несколько нанометров, в составе которых всего несколько сотен атомов. Если кремний в макроколичествах способен преобразовывать лишь инфракрасный участок солнечного спектра, то нанокремнию под силу превратить ультрафиолетовую часть излучения в электроэнергию. В этой связи эксперты предлагают делать солнечную батарею - сэндвич из двух слоев - обычного кремния и нанокремния. Однако понадобится еще не менее 10 лет, прежде чем такие коллекторы появятся на крышах зданий.
Между тем, разработчики из Института солнечных энергосистем имени Фраунгофера во Фрайбурге предлагают делать трехслойный сэндвич из соединений галлия и индия. По замыслу ученых, перед попаданием на светочувствительное покрытие солнечные лучи фокусируются при помощи линз, повышая интенсивность света в 1000 раз. В итоге КПД возрастает до 41,1 проц, что является мировым рекордом.
Если до сих пор солнечная энергия использовалась только для отопления и производства электроэнергии, то теперь в ФРГ речь идет об обеспечении технологических процессов на небольших предприятиях пищевой, химической, текстильной и фармацевтической промышленности за счет гелиосистем среднего размера. За выполнение задачи взялась расположенная в баден-вюртембергском Фрайбурге фирма Mirroxx. За основу взята конструкция миниатюрного параболоцилиндрического конденсатора из вращающихся плоских зеркал - отражателей длиной четыре метра и шириной 50 см, которые устанавливаются параллельно поверхности земли. Зеркала способны образовывать вытянутый желоб, фокусирующий отраженный солнечный свет на одной прямой. Лучи направляются в трубку-теплоноситель. Введенное в трубку масло может разогреваться до 400 градусов. На базе параболоцилиндрических концентраторов предполагается построить систему солнечных электростанций на юге Европы и на севере Африки. Пилотные установки фрайбургских инженеров площадью в сотни квадратных метров уже установлены в Севилье /Испания/, а также в Италии и Тунисе. С квадратного метра площади они вырабатывают до 500 ватт тепловой энергии.
В ФРГ надеются, что солнечная энергетика позволит создать новые рабочие места. Ведь за шесть часов над пустынями мира солнце излучает столько энергии, сколько население Земли потребляет в течение года, говорит Макс Шен - глава Германского Римского клуба - международной общественной организации, в которую входят известные политики, банкиры, ученые и представители сферы культуры. Шен предлагает построить в пустынях тысячи гелиотермических станций. В течение 30 лет это начинание даст 500 тыс. новых рабочих мест для строителей этих станций, и еще десятки тысячи мест для обслуживающего персонала.
Согласно прогнозам расположенного в западногерманском Вуппертале Института изучения климата, окружающей среды и энергии, строительство гелиостанций в Сахаре принесло бы немецким фирмам в 2годах доход в размере более 2 трлн евро, а жителям ФРГ 240 тыс. новых рабочих мест.
Немецкие компании завоевали прочные позиции в сфере преобразования солнечной энергии в электрическую. На их долю приходится около трети гелиотермических станций в мире. К 2010 году они предполагают удвоить свой совокупный оборот до 10 млрд евро. Уже сегодня Германия экспортирует 40 проц. изготовляемых в стране солнечных батарей.
Николай Морозов, Копенгаген
В Дании построят новый шельфовый ветропарк
Новый парк ветряных энергетических установок /ВЭУ/ будет построен в Дании. В поддержку этого проекта проголосовали в Фолькетинге в конце июня все парламентские политические партии, кроме левого "Списка единства".
Мощность ветропарка в проливе Каттегат близ острова Анхольт составит 400 МВт, а стоимость - 14 млрд крон /около 1,9 млрд евро/. Это будет один из крупнейших ветропарков в мире.
Контракт на строительство и эксплуатацию ветропарка получил датский концерн "ДОНГ Энерджи", однако 111 турбин мощностью 3,6 МВт каждая поставит германский "Сименс".
Согласно сообщению министерства по проблемам климата и энергетики, ввод парка в строй намечен на годы. Новая стройка позволит создать до 8 тыс. новых рабочих мест, а после ввода в эксплуатацию ветропарк "Анхольт" позволит удовлетворить потребности в электроэнергии 400 тыс. домохозяйств.
Министр по проблемам климата и энергетики Люкке Фриис заявила, что "это решение является шагом на пути к реструктуризации датских источников энергии в пользу как климата, так и их безопасности".
В пресс-релизе министерства отмечается, что ветропарк "приблизит Данию на 1 процент к намеченной цели - довести долю энергии, получаемой из обновляемых источников, в энергетическом балансе страны до 30 процентов"
/в настоящее время - 20 проц./.
Глава "ДОНГ Энерджи" Андерс Элструп назвал строительство ветропарка "важной вехой в производстве зеленой энергии в Дании".
Вместе с тем, оппозиционные Социал-демократическая и Социалистическая народная партии выразили недоумение в связи с тем, что строительство ветропарка у острова Анхольт обойдется намного дороже, чем на ранее обсуждавшемся месте - в Редсанде. Независимое исследование компании "Эрнст & Юнг", в котором уточняется, что цены объясняются высоким спросом на ветроэнергетические установки в мире, однако убедило их в обоснованности затрат.
Датский концерн "ДОНГ Энерджи" был единственной компанией, участвовавшей в тендере.
В сентябре прошлого года "ДОНГ Энерджи" ввел в строй в Северном море крупнейший в мире шельфовый ветропарк "Хорнс Рев 2", который занимает площадь 35 квадратных километров в открытом море и включает 91 турбину, изготовленную германской компанией "Сименс", производительностью 2,3 МВт/ч каждая.
Это был девятый шельфовый ветропарк, открытый в Дании с 1991 года.
Южнее находится ветропарк "Хорнс Рев 1", который был введен в строй в 2002 году и включает 80 ветроэнергетических установок общей мощностью 160 МВт.
Общая мощность всех 9 шельфовых ветропарков Дании составляет 630 мегаватт.
Ветроэнергетика стала предметом национальной гордости датчан.
Имеющиеся в стране 5,2 тыс ветроэнергетических установок сейчас обеспечивают 20 проц ее потребностей в электроэнергии. К 2025 году планируется довести этот показатель до 50-75 процентов.
В перспективе планируется полностью ликвидировать зависимость Дании от нефти, газа и угля. После этого страна, где охране окружающей среды уделяется особое внимание, рассчитывает занять первое место в мире по масштабам использования альтернативных источников энергии.
Михaил Тимофеев, Париж
Франция: эксперимент по использованию потоков воздуха у автострад
--
Необычный эксперимент проводят специалисты по механике и энергетике на одном из крупнейших шоссе Франции - А6, соединяющем Париж и Лион. Это одна из самых загруженных автострад страны, по которой проходят тысячи грузовых фур, направляясь в сторону Испании и Марокко либо перевозя грузы в противоположном направлении - в Париж, Бельгию, Нидерланды.
Проводимый в настоящее время в департаменте Йонна эксперимент - уникальный и, судя по всему, первый такого рода в мире. Исследователи пытаются определить, возможно ли использовать потоки и перемещение воздушных масс, вызванные проходящей грузовой фурой, для того, чтобы привести в движение лопасти ветряка и выработать таким образом электроэнергию. Исследование осуществляет компания "Оторут Пари-Рен-Рон"
/APRR/, которая занимается эксплуатацией данной автострады.
Новый вид ветряка выглядит весьма необычно - у него не лопасти пропеллера, а расположенный в горизонтальной плоскости /на вертикальной оси/ набор улавливающих порыв ветра коробов, напоминающих странное растение с широкими загнутыми внутрь листьями. Улавливатель потока воздуха расположен примерно на высоте середины кузова фуры.
Как отметил возглавляющий группу исследователей Бернар Аверсен, уже установлено, что мощное завихрение воздуха, существующее в течение нескольких секунд после прохода фуры или тяжелого грузовика, обладает значительной энергией. На участке, где установлен мини-ветряк проходят в сутки 5 тысяч многотонных машин. Если эксперимент даст результаты, подтверждающие технические возможности использования энергии завихрений и воздушных потоков, то на автостраде в ближайшее время будут установлены еще несколько ветряков нового типа.
Такие источники энергии необходимы для питания различного дорожного оборудования, потребляющего не более 2 кВт, - видеокамер наблюдения, автоматических метеостанций, счетчиков проходящих машин, электронных стендов объявлений о дорожной ситуации. Подключение таких технических пунктов к обычной сети крайне дорогостояще, так как требует прокладки длинных - от сотен метров до километра электролиний, что обходится в несколько десятков тыс евро.
Пока что проводимый опыт показал, что улавливаемой энергии от движения воздуха, вызванного грузовиками, для обеспечения электричеством такого оборудования недостаточно. Установку, считают исследователи, потребуется дополнить солнечными батареями, аккумуляторами или термоэлектрическими конвертерами. Или даже установленными поблизости классическими ветряками 7-10-метровой высоты.
Тем не менее, специалисты утверждают, что в доработанном виде новый "автомобильный" ветряк будет представлять весьма компактную установку двухметровой высоты и двух метров в диаметре. Устанавливаться оборудование будет всего в нескольких метрах от проезжей части.
Первая установка создана специалистами небольшой компании французского ядерного сектора "Сита продюксьон", выпускающей также котельное оборудование. Разработка ветряка заняла один год и проводилась вместе со специалистами из расположенного в Дижоне технического лицея имени Эйфеля.
Эксперимент на французской автостраде продлится до середины 2011 года.
Проводящие его специалисты, однако, не уточняют, как будут работать ветряки в субботу и воскресенье, когда движение грузовых фур по дорогам Франции запрещено. --0--
