Японія та Індія готують революційний прорив у сонячній енергетиці

Photo

Плавуча електростанція площею понад квадратного кілометра і продуктивністю 50 мегават з'явиться у водоймах Індії. Її називають  проміжною ланкою еволюційного ланцюжка сонячних ферм, що розвиваються в космічні форми.

 


Сонячні електростанції спускають на воду
Глава індійського уряду Нарендра Моді інспектує будівництво
Офіційний веб-сайт прем'єр-міністра Індії

Щоб перетворити сонячну енергію в електричну, потрібне сонячне світло, фотогальванічні панелі і місця для їх розміщення. Третє  умова до недавнього часу вважалося серйозною перешкодою для густонаселених країн. Елегантне рішення проблеми дефіциту земель продемонстрували  Японія та Індія, розмістивши електростанції на воді.

Ідея спуску на воду сонячних ферм виникла у Японії, яка після аварії на атомній станції «Фукусіма-1» в березні 2011 року відчула різкий  брак альтернативних джерел енергії. Країні потрібно два роки після ядерної катастрофи і $ 275 млн, щоб сконструювати перший  і поки єдину велику плавучу електростанцію Kagoshima Nanatsujima Mega Solar Power Plant. Ця 70-мегаваттна сонячна ферма розташована в океані, біля берегів  південно-західного острова Кюсю. Вона складається з 290 000 панелей, що займають площу 1,27 млн ​​квадратних метрів, і здатна генерувати достатньо  електроенергії для забезпечення 22000 домогосподарств.

Минулого тижня індуси оголосили про появу у них власних ноу-хау, за допомогою яких вони зможуть реалізувати аналогічний проект вчетверо  дешевше - за $ 64-72 млн. Свою сонячну ферму Індія має намір розмістити на декількох прісноводних озерах південно-західного штату Керала.

Сонячні плани Індії

Якщо енергетичну ситуацію Японії можна назвати скрутній, то у Індії вона відчайдушна - близько 400 млн індусів досі живуть без  електрики. Новообраний прем'єр-міністр Нарендра Моді оголосив сонячну енергетику пріоритетним напрямком, і пообіцяв електрифікувати  з її допомогою кожен будинок.

Сонячні ферми Індії виконують подвійну функцію. Крім виробництва енергії, вони допомагають зберігати водні ресурси від висихання в спекотні  місяці літа. У березні нинішнього року Нарендра Моді запустив в штаті Гуджарат 1-мегаваттний пілотний проект Canal Solar Power Project по покриттю фотогальванічними  панелями 750-метрової ділянки іригаційного каналу. Очікується, що цей енергогенеруючий ковпак буде щорічно запобігати випаровування  9000 тонн води, призначеної для зрошення сільськогосподарських полів.

Сонячні електростанції спускають на воду
Офіційний веб-сайт прем'єр-міністра Індії

Плавуча сонячна електростанція Індії, як і японська, згідно з проектом, займають площу 1,27 млн ​​квадратних метрів, проте виявиться менш  потужною. Її потенціал буде обмежений 50 мегаватами енергії на рік.

Ідея, що лежить в її основі, проста - сонячні панелі розмістять на поверхнях озер на нерухомо зафіксованих платформах, які  НЕ будуть розгойдуватися на хвилях і коливатися від сильних поривів вітру. «У штаті Керала є безліч великих водойм, які місцева  енергокомпанія NHPC має намір використовувати для потреб сонячної енергетики. Будівництво перших потужностей намічено на жовтень нинішнього року.  NHPC запросила у нас інженерно-технічну допомогу для реалізації 50-мегаватного проекту », - повідомив австралійському виданню Gizmodo глава Коледжу відновлюваної енергії Гон Шудхурі (Gon Choudhury).

«Плаваючі сонячні ферми - не ідеальна рішення. Не варто думати, що ми зможемо покрити всі світові океани фотоелементами. Однак  це, безсумнівно, великий крок вперед на шляху до розгортання сонячних ферм в космосі », - зазначив експерт.

Шлях у космос

Земна орбіта вважається ідеальним місцем для розміщення сонячних ферм. Тільки в космосі фотоелементи зможуть розкрити повний потенціал  своїх можливостей, отримавши цілодобовий доступ до сонячних променів, що не пропущеним через багатокілометрову призму земної атмосфери.

Щоб вивести електростанцію на орбіту і змусити її працювати, належить вирішити кілька проблем - здешевити доставку в космос важких  вантажів, удосконалити технології складання масштабних конструкцій в умовах невагомості, а також придумати ефективний спосіб бездротової  передачі енергії на великі відстані, що представляється найскладнішим викликом.

Японське космічне агентство JAXA обіцяє ввести в експлуатацію космічну сонячну ферму в найближчі 25 років. Згідно дорожній карті JAXA,  сонячна ферма потужністю 1 гігават в 2030-х роках розміститься на відстані 36 000 км від Землі. Збирану в космосі енергію вона передаватиме  на планету у формі лазерного променя або мікрохвиль.

Альтернативні технології

Плаваючі сонячні ферми можуть стати останньою ланкою еволюції сонячних ферм. У світі стрімко розвиваються інші еволюційні ланцюжки,  здатні породити більш вигідний спосіб отримання енергії.

Великі надії, зокрема, покладаються на метан-продукують бактерії, експерименти з якими проводить безліч компаній по всьому  світу. Ці мікроорганізми здатні переробляти каналізаційні відходи та іншої органічне сміття, виділяючи при цьому газ, який можна  спалювати для виробництва електрики.

Шанси є і у відгалуження вітрової енергетики - ширяють турбін. Більше 20 компаній розробили прототипи таких турбін, що розміщуються, подібно  повітряним зміям, на висоті кількох сотень метрів над землею, де на них впливає енергія більш сильних і стійких вітрів.

Перспективною залишається і енергія припливів і відливів. Для отримання електрики з океану в ньому відгороджують стіною штучну лагуну.  Під час припливів і відливів рівень води по одну сторону стіни виходить вище, ніж по інший, надаючи на перешкоду колосальний тиск.  Пропускаючи воду через турбіни, вмонтовані в стіну біля морського дна, можна отримувати величезні обсяги дешевої електрики. Недоліком  цієї технології є дорожнеча споруди досить міцної стіни.