Солнечная электростанция в открытом океане

Солнечные острова – будущие проекты плавучих электростанций, которые способны генерировать электроэнергию из энергии Солнца. Перспективный проект будущего, который уже в настоящее время проектируется учеными из центра электроники и микротехники в Швейцарии. Насколько данный проект важен и реален для мирового сообщества? Какие экологические технологии будут применяться при его создании?

Швейцарский научный центр CSEM предложило идею создания т.н. «солнечных островов», поскольку это достаточно важный прорыв в мировой альтернативной энергетике, к тому же, подобные электростанции являются не развитым направлением в ней.

Что представляют собой плавучие электростанции и чем они особенны? Плавучие электростанции представляют собой плоские искусственные платформы, которые могут достигать в диаметре от 1 до 5 км. Размещаться плавучие станции будут в море или океане, таким образом, генерируя солнечную энергию.

Особенностью таких станций является, прежде всего, то, что в качестве основного элемента здесь будут использованы солнечные концентраторы (система зеркал), а не солнечные батареи. Солнечные концентраторы представляют собой систему труб с теплоносителем, турбины и генератор (гелиотермические электростанции). По стоимости, солнечные концентраторы наиболее экономически выгодны по сравнению с обычными солнечными батареями. Возникает вопрос, зачем устанавливать подобную систему на искусственном острове в океане, а не на суше?

По проекту ученых, такие плавучие острова должны иметь параболическую форму для более качественного функционирования системы концентраторов света. Кроме того, предусматривается система поворота в соответствии с расположением Солнца на небосводе, это позволит эффективно генерировать и преобразовывать солнечную энергию.

Таким образом, согласно разработанному проекту, на плавучем острове, солнечные концентраты в виде огромных зеркал цилиндрической формы будут расположены таким образом, чтобы максимально эффективно генерировать электроэнергию. Это будет осуществляться с помощью специальных труб, располагаемых вдоль зеркал, по которым движется вода, превращаемая в пар. Для системы поворота на острове предусмотрены электрические винтовые моторы, которые устанавливаются под водой.

Каким же образом будет создан такой остров? Этот искусственный остров будет представлять собой полый тор, поверх которого будет натянута мембранный материал с установленными на нем концентраторами. Для того, чтобы мембранный материал выдерживал вес всех зеркал, специальными воздушными насосами принудительно будет подаваться воздух. Квадратный метр поверхности такого острова способен генерировать около 6 киловатт/час электричества в сутки.

Еще одной не менее важной особенностью подобной конструкции электростанции будет являться то, что около 95% солнечных лучей будут преобразованы в электричество, в то время как в наземных электростанциях подобные показатели намного ниже.

Также, чтобы не уменьшать эффективность работы такой плавучей станции, 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 ночью в электричество.

Как же будет решена проблема передачи электричества с острова на сушу?

Разработчиками предусмотрено использование полученной электроэнергии для того, чтобы остров вырабатывал водород из воды. Получается, что остров с помощью зеркал превращает солнечную энергию в электричество, а затем использует электричество для выработки водорода из воды. А вот уже готовое топливо можно легко транспортировать на берег с помощью танкеров.

Для более эффективной работы подобной плавучей станции, она должна быть размещена на территории с постоянным солнцестоянием (в экваториальной зоне). Наиболее привлекательной зоной для размещения подобных островов является Объединенные Арабские Эмираты. Теперь остается открытым вопрос, захочет ли правительство ОАЭ спонсировать внедрение данного проекта, и насколько оно заинтересовано в развитие альтернативной энергетики в целом? Ответом на этот вопрос является подписанный контракт между правительством ОАЭ и Швейцарским центром на выделение значительного бюджета на реализацию проекта. В настоящее время, на реализацию идеи плавучей электростанции уже выделено около 5 миллионов долларов.

Таким образом, учитывая уже имеющуюся поддержку правительства ОАЭ, уже к концу 2010 года в водах Персидского залива, должен будет возведен первый образец плавучего острова – электростанции, который будет в диаметре составлять 0,5 км. А уже с начала 2011 года планируется ввести остров в эксплуатацию с целью производства и поставки электроэнергии.

Поскольку разработчиками планируется разработать несколько моделей островов от самых маленьких до гигантских, именно поэтому в планах на протяжении последующих нескольких лет будут созданы более крупные плавучие электростанции в диаметре от 1 до 5 км.

Насколько адаптированным к погодным условиям будет подобный энергетический остров, предстоит выяснить в ходе эксплуатации, поскольку неизвестно, каким образом станция будет реагировать на влияние ветра и волн, на сейсмическую активность и прочее. Но перспективы остаются достаточно радужными.

Что касается функционирования солнечных концентратов, то здесь проблем не будет, поскольку подобные системы уже достаточно давно используются на суше и проявили себя хорошо.

Для обеспечения плавучих островов элементами солнечной системы: солнечными концентратами, турбинами, генераторами и прочими элементами, была создана компания, на которую была возложена эта миссия.

Что касается стоимости плавучих электростанций, то по предварительным просчетам разработчиков, стоимость станции будет составлять от 10 до 150 долларов за квадратный метр рабочей территории. Казалось бы, суммы должны быть просто огромными, но при сравнении стоимости подобной электростанции, расположенной на суше, экономия будет составлять в десятки раз.

Окупиться такая плавучая станция при правильно подходе вполне способна через 8-10 лет, при условии, что часть прибыли от продажи полученной электроэнергии будет использоваться на обслуживание и амортизацию станции.

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 острова-станции являются 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.