Солнечные электростанции спускают на воду

Плавучая электростанция площадью свыше квадратного километра и производительностью 50 мегаватт появится в водоемах Индии. Ее называют промежуточным звеном эволюционной цепочки солнечных ферм, развивающихся в космические формы.

Глава индийского правительства Нарендра Моди инспектирует стройку
Официальный веб-сайт премьер-министра Индии

Чтобы преобразовать солнечную энергию в электрическую, нужен солнечный свет, фотогальванические панели и места для их размещения. Третье условие до недавнего времени считалось серьезным препятствием для густонаселенных стран. Элегантное решение проблемы дефицита земель продемонстрировали Япония и Индия, разместившие электростанции на воде.

Идея спуска на воду солнечных ферм возникла у Японии, которая после аварии на атомной станции «Фукусима-1» в марте 2011 года ощутила резкую нехватку альтернативных источников энергии. Стране потребовалось два года после ядерной катастрофы и $275 млн, чтобы сконструировать первую и пока единственную крупную плавучую электростанцию Kagoshima Nanatsujima Mega Solar Power Plant. Эта 70-мегаваттная солнечная ферма расположена в океане, у берегов юго-западного острова Кюсю. Она состоит из 290 000 панелей, занимающих площадь 1,27 млн квадратных метров, и способна генерировать достаточно электроэнергии для обеспечения 22 000 домохозяйств.

На прошлой неделе индусы объявили о появлении у них собственных ноу-хау, с помощью которых они смогут реализовать аналогичный проект вчетверо дешевле – за $64-72 млн. Свою солнечную ферму Индия намерена разместить на нескольких пресноводных озерах юго-западного штата Керала.

Солнечные планы Индии

Если энергетическую ситуацию Японии можно назвать затруднительной, то у Индии она отчаянная – около 400 млн индусов до сих пор живут без электричества. Новоизбранный премьер-министр Нарендра Моди объявил солнечную энергетику приоритетным направлением, и пообещал электрифицировать с ее помощью каждый дом.

Солнечные фермы Индии выполняют двойную функцию. Помимо производства энергии, они помогают сберегать водные ресурсы от высыхания в жаркие месяцы лета. В марте нынешнего года Нарендра Моди запустил в штате Гуджарат 1-мегаваттный пилотный проект Canal Solar Power Project по покрытию фотогальваническими панелями 750-метрового участка ирригационного канала. Ожидается, что этот энергогенерирующий колпак будет ежегодно предотвращать испарение 9000 тонн воды, предназначенной для орошения сельскохозяйственных полей.

Официальный веб-сайт премьер-министра Индии

Плавучая солнечная электростанция Индии, как и японская, согласно проекту, займет площадь 1,27 млн квадратных метров, однако окажется менее мощной. Ее потенциал будет ограничен 50 мегаваттами энергии в год.

Идея, лежащая в ее основе, проста – солнечные панели разместят на поверхностях озер на неподвижно зафиксированных платформах, которые не будут раскачиваться на волнах и колебаться от сильных порывов ветра. «В штате Керала есть множество крупных водоемов, которые местная энергокомпания NHPC намерена использовать для нужд солнечной энергетики. Строительство первых мощностей намечено на октябрь нынешнего года. NHPC запросила у нас инженерно-техническую помощь для реализации 50-мегаваттного проекта», – сообщил австралийскому изданию Gizmodo глава Колледжа возобновляемой энергии Гон Шудхури (Gon Choudhury).

«Плавающие солнечные фермы – не идеальное решение. Не стоит думать, что мы сможем покрыть все мировые океаны фотоэлементами. Однако это, несомненно, большой шаг вперед на пути к развертыванию солнечных ферм в космосе», – отметил эксперт. 

Путь в космос

Земная орбита считается идеальным местом для размещения солнечных ферм. Только в космосе фотоэлементы смогут раскрыть полный потенциал своих возможностей, получив круглосуточный доступ к солнечным лучам, не пропущенным через многокилометровую призму земной атмосферы.

Чтобы вывести электростанцию на орбиту и заставить ее работать, предстоит решить несколько проблем – удешевить доставку в космос тяжелых грузов, усовершенствовать технологии сборки масштабных конструкций в условиях невесомости, а также придумать эффективный способ беспроводной передачи энергии на большие расстояния, что представляется самым сложным вызовом.

Японское космическое агентство JAXA обещает ввести в эксплуатацию космическую солнечную ферму в ближайшие 25 лет. Согласно дорожной карте JAXA, солнечная ферма мощностью 1 гигаватт в 2030-х годах разместится на расстоянии 36 000 км от Земли. Собираемую в космосе энергию она будет передавать на планету в форме лазерного луча или микроволн.

Альтернативные технологии

Плавающие солнечные фермы могут стать последним звеном эволюции солнечных ферм. В мире стремительно развиваются другие эволюционные цепочки, способные породить более выгодный способ получения энергии.

Большие надежды, в частности, возлагаются на метан-продуцирующие бактерии, эксперименты с которыми проводит множество компаний по всему миру. Эти микроорганизмы способны перерабатывать канализационные отходы и другой органический мусор, выделяя при этом газ, который можно сжигать для производства электричества.

Шансы есть и у ответвления ветровой энергетики – парящих турбин. Более 20 компаний разработали прототипы таких турбин, размещаемых, подобно воздушным змеям, на высоте нескольких сотен метров над землей, где на них воздействует энергия более сильных и устойчивых ветров.

Перспективной остается и энергия приливов и отливов. Для получения электричества из океана в нем отгораживают стеной искусственную лагуну. Во время приливов и отливов уровень воды по одну сторону стены получается выше, чем по другую, оказывая на преграду колоссальное давление. Пропуская воду через турбины, вмонтированные в стену у морского дна, можно получать огромные объемы дешевого электричества. Недостатком этой технологии является дороговизна сооружения достаточно прочной стены.