Плинтусное отопление в Москве — тёплый плинтус в Solar Station
Поздравляем вас с 8 Марта
Международным женским днем!
Подробнее
Отопление плинтусного типа
Только представьте: в вашем доме тепло, уютно и… нет радиаторов. И речь идёт совсем не о тёплых полах, а о плинтусном отоплении.
Забудьте о громоздких батареях, которые ужасно смотрятся на фоне панорамных окон и трудно вписываются в современные интерьеры. Оцените все преимущества плинтусного отопления. Оно может стать как основным источником тепла, так и дополнительным. Интересно? Позвоните нам по телефону: 8 (800) 100-61-60 или +7 (499) 113-17-61
Наш менеджер ответит на все ваши вопросы.
Теплый плинтус электрический
В электрическом варианте системы плинтусного отопления в нижнюю трубку вставляется электронагреватель (ТЭН). Равномерный оптимальный обогрев помещения с минимальными затратами на отопление.
Подробное описаниеТеплый плинтус водяной
В жидкостном варианте по медным трубам циркулирует теплоноситель. В отношении теплоносителей система практически универсальна. Может использоваться вода, антифриз или иные специализированные жидкости.
Подробное описаниеЭлектрический и водяной плинтус
Подробное описаниеЭкологичные
В отличие от электрических систем, тёплый плинтус не пересушивает воздух. А это значит, что микроклимат в помещениях будет максимально комфортным и здоровым. А благодаря равномерному прогреванию циркуляция пыли в комнатах будет минимально. Поэтому система отлично подходит для аллергиков.
Безопасные
Каждый элемент системы плинтусного отопления проходит тщательную проверку и гарантированно безопасен для человека, домашних питомцев и окружающей среды. Благодаря качественной теплоизоляции и теплоотражающим элементам полностью исключается нагрев закрывающего короба. Это значит, что никто не обожжётся.
Экономичные
Чтобы снизить теплопотери, достаточно установить плинтусные полы по периметру внешних стен. Такая система монтажа позволит создать «тепловой экран», который будет равномерно нагревать стены и предотвратит проникновение холода в дом.
Почему стоит выбрать плинтусную систему отопления
- Просто и легко монтируется. Не требует покупки дополнительного оборудования.
- Быстро обогревает помещение с помощью «обогрева лучистым теплом».
- Экономично. Снижает затраты на отопление благодаря установке энергосберегающих комплектующих.
- Рационально. Монтируется на любые полы, вне зависимости от материала.
- Практично. В случае поломки не требует демонтажа полов и сложного ремонта.
- Здорово. Обеспечивает здоровую циркуляцию воздуха в помещениях.
Тёплый плинтус для дома и офиса
Универсальное плинтусное отопление можно устанавливать и в частной квартире, и в офисном здании, и в частном доме с панорамными окнами. Хотите узнать, сколько будет стоить система для вашего помещения? Позвоните нам или оставьте заявку на странице «расчёт стоимости». Наш менеджер обязательно ответит на ваши вопросы и рассчитает точную стоимость проекта.
Если тёплый плинтус – это Solar Station
Не пытайтесь установить правильное плинтусное отопление самостоятельно. Используйте своё время с пользой, а монтаж тёплого плинтуса доверьте опытным профессионалам. Наши специалисты не первый год занимаются расчётом, установкой и подключением таких систем и рады будут принести в ваш дом тепло и уют.
Последние объекты
Плинтусные отопительные системы можно монтировать в помещениях с любым предназначением: от частной квартиры или загородного дома до бассейна или офисного здания с панорамным остеклением.
Смотреть портфолиоГигантская солнечная электростанция в Калифорнии убивает птиц
В четверг в Калифорнии в присутствии министра энергетики США Эрнеста Моница будет официально открыта гигантская гелиотермальная электростанция Ivanpah. Это первый проект в своем роде, но он может стать и последним, поскольку из-за него погибают птицы.
Электростанция стоимостью $2,2 млрд занимает площадь примерно 1300 га в одной из пустынь Калифорнии к юго-западу от Лас-Вегаса. Она включает в себя три башни высотой с 40-этажные здания, а также почти 350 000 зеркал размером с дверь гаража. Зеркала отражают солнечный свет на котлы на вершинах башен, создавая пар, который заставляет работать генераторы.
Это электростанция с самыми мощными в мире турбоагрегатами для станций концентраторного типа.
Владельцы электростанции — компании NRG Energy, Google и BrightSource Energy. Именно последняя и разработала данную технологию. BrightSource называет этот проект «инженерным подвигом», с помощью которого можно обеспечить электричеством 140 000 домов.
Ivanpah является одним из крупнейших проектов в солнечной энергетике, которые были запущены в США за последние два года. Они получили стимул к развитию отчасти благодаря значительным налоговым льготам для инвестиционных проектов, действующим до конца 2016 г. Ivanpah федеральное правительство предоставило гарантии по кредитам на $1,6 млрд.
Большинство таких электростанций находится в Калифорнии, где законы штата обязывают коммунальные предприятия к 2020 г. увеличить до трети долю возобновляемых источников в производстве электроэнергии. Компании PG&E и Edison International, оказывающие коммунальные услуги, уже согласились покупать электроэнергию у Ivanpah и заключили с ней 25-летние контракты, сообщает NRG.
Но солнечные электростанции подвергаются критике из-за высоких издержек. Так, Ivanpah генерирует гораздо меньше электроэнергии, чем традиционные газовые электростанции, но на ее содержание уходит в четыре раза больше средств. Кроме того, солнечные электростанции занимают гораздо больше места. Это делает электроэнергию дорогой. По подсчетам экспертов, она будет стоить в два раза дороже, чем получаемая от обычных источников энергии. Пока ни коммунальные компании, ни власти не раскрывают, какой будет цена электроэнергии. Известно только то, что расходы будут переложены на потребителей.
BrightSource хочет построить вторую подобную электростанцию в округе Риверсайд в Калифорнии к востоку от города Палм-Спрингс. Но энергетическая комиссия штата в декабре предложила вместо этого использовать более традиционные технологии, такие, как солнечные батареи или солнечные коллекторы. Одна из причин: оказалось, что разработанная BrightSource технология убивает птиц. Воздух вокруг башен нагревается так сильно, что его температура может достигать 540 градусов по Цельсию.
В течение нескольких месяцев, пока проходило тестирование электростанции Ivanpah до ее запуска в декабре прошлого года, на ее территории были найдены десятки мертвых птиц. Согласно биологам и документам энергетической комиссии, у некоторых из них обгорели перья. Члены комиссии признали: они предполагали, что некоторое количество птиц погибнет, когда электростанция начнет работу, но не ожидали, что их окажется так много. И это при том, что во время строительства станция работала только в тестовом режиме. Среди погибших птиц оказались сапсаны, ястребы, поганки, а также множество певчих птиц и воробьев.
Федеральные и калифорнийские регуляторы проводят двухлетнее исследование по воздействию электростанции на жизнь птиц. «Мы пытаемся оценить масштаб проблемы и как только возможно минимизировать смертность птиц, — сказал Эрик Дэвис, помощник регионального директора по вопросам миграции птиц из офиса Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США в Сакраменто. — Когда вы имеете дело с новыми технологиями, вы не знаете, какими будут последствия».
Кроме того, регуляторы исследуют гибель птиц на двух других солнечных электростанциях. Биологи считают, что птицы могли перепутать мерцающие солнечные панели с озером, столкнуться с ними и попасть в ловушки на земле.
Вице-президент BrightSource Джо Десмонд выразил уверенность, что технология его компании будет работать как ожидалось. Также он добавил, что BrightSource сможет решить эту проблему и построить другие подобные электростанции не только в Калифорнии и США, но также в Китае и других странах.
Но опасения по поводу второго проекта BrightSource вызывает высота башен. Они должны достигать 230 м в высоту — примерно с 69-этажный дом. Индейские племена выступают против этого проекта, поскольку башни испортят пейзаж, а свет, отражаемый зеркалами, будет непереносимым.
Перевел Алексей Невельский
В США сгорела крупнейшая в мире солнечная электростанция
В Калифорнии сгорела крупнейшая в мире солнечная электростанция. Инцидент может подорвать рынок возобновляемых источников энергии и поднять цену на «зеленые» киловатты.
Пожар, произошедший на крупнейшей в мире солнечной электростанции, заставил остановить выработку на ней электроэнергии и пересмотреть стандарты безопасности в области освоения альтернативных источников энергии.
«Архимед бы гордился собой», — мрачно пошутило издание Register, вспомнив легенду, которая приписывает древнегреческому ученому сожжение римского флота при помощи зеркал, сконцентрировавших на них солнечный свет.
close
100%
Инцидент произошел на крупнейшей в мире солнечной электростанции Ivanpah Solar Electric Generating System (ISEGS), расположенной в Калифорнии. Как стало известно позднее, пожар возник из-за неправильного расположения зеркал, направляющих солнечный свет на бойлерную вышку.
В итоге сконцентрированный солнечный свет попал не в положенное место, на вышке возник пожар, который расплавил и сжег паропроводы, повредил электрические кабели.
Пожар удалось потушить силами сотрудников электростанции, хотя прибывшим на место пожарным и пришлось забираться на высоту 150 метров.
Подсчитано, что этой энергии хватает для энергоснабжения 140 тыс. домохозяйств в штате Калифорния.
Как скажется авария на обеспечении этих домов и когда станция сможет возобновить производство энергии, не сообщается.
Калифорнию называют самым зеленым штатом США — именно здесь в энергетическом балансе штата наибольшую долю составляет производство экологически чистой энергии, в первую очередь это солнечные и ветряные электростанции. Тут же сосредоточено около 40% электромобилей США.
close
Именно поэтому два года назад было принято решение об открытии в пустыне Мохаве, в 70 км к юго-западу от Лас-Вегаса, гигантской солнечной электростанции, строительство которой поддержала корпорация Google.
Каждое из поворотных зеркал размером с гаражные ворота направляет луч света на башню, где расположен бойлер.
Бойлер нагревается до тысячи градусов Цельсия и дает пар, который вращает турбины, производящие ток.
Это первый пожар, случившийся на электростанции такого типа за всю историю их использования, однако не первый случай, доказавший, что использование солнца в качестве источника энергии может быть небезопасным. Год назад американские экологи забили тревогу после того, как аналогичная электростанция, использующая сконцентрированный солнечный свет,
стала причиной гибели нескольких сотен птиц, пролетевших близко к центральной башне.Кроме того, ранее поступали жалобы от пилотов гражданской авиации на ослепление зеркалами подобных установок.
Что касается пострадавшей станции в пустыне Мохаве, случившийся пожар способен только усугубить проблемы, с которыми ее руководство столкнулось ранее. В последние месяцы станция не могла производить энергию на уровне, прописанном проектной документацией. Тогда комиссия по энергетике Калифорнии назвала причиной плохой работы станции «облака, следы инверсии самолетов и плохую погоду». Чтобы улучшить производительность, операторам станции было отведено время до 31 июля 2016 года. Ясно, что пожар вряд ли ускорит этот процесс.
Эксперты опасаются: повредивший станцию инцидент приведет к тому, что цена электроэнергии, производимой подобными станциями, резко возрастет, и поменяет подходы к тому, как использовать солнечную энергию.
В 2007 году, когда ISEGS только задумывалась, стоимость киловатт-часа, произведенного такими станциями, была примерно равна стоимости энергии, произведенной классическими солнечными станциями на основе фотоэлектрических панелей.
Спустя несколько лет себестоимость последней упала до 6 центов, в то время как у аналогов ISEGS стоимость осталась на уровне 15–20 центов.
Если фотоэлектрические панели и производимое ими электричество дешевеют благодаря применению новых технологий и росту КПД солнечных батарей, у станций, использующих паровые турбины, потенциала для падения стоимости нет. «У установок, концентрирующих солнечную энергию, такого не будет, поскольку это в большей степени конструкции из стали и стекла», — уверен Адам Шульц, руководитель проекта из Калифорнийского университета в Дейвисе.
Другим преимуществом фотоэлектрических станций является их масштабируемость. Такие установки работают, занимая всего несколько квадратных метров на крыше дома, при этом использовать полученную энергию можно там, где она произведена. В отличие от них станции, аналогичные ISEGS, занимают огромные площади, имеют множество движущихся зеркал и сложное устройство генератора, требующее постоянного поддержания и затрат.
Теоретически такие станции хороши тем, что сглаживают пики в потреблении электроэнергии. Давать ток, будучи освещенными, они начинают не с самого утра, а с небольшим запозданием.
Однако вечером, когда солнце садится, запасы произведенного пара продолжают вращать турбины и станция продолжает производить энергию.
При этом некоторые станции, например Crescent Dunes Solar Energy Project в Неваде, используют для хранения энергии не воду и пар, а расплавы солей, что позволяет дольше запасать энергию. Как бы то ни было, в США пока не планируется строить новых станций, аналогичных сгоревшей, строительство подобной установки сейчас ведется в Марокко.
Солнечные электростанции для предприятий Vist Energy
Для любых объектов
Солнечная станция подходит для любых объектов с высоким потреблением электроэнергии и тарифом от 8 руб/кВт·ч
Сельское хозяйство
Сетевая солнечная электростанция —
Надёжный источник электроснабжения от солнца, позволяющий экономить до 50% электроэнергии
Зарабатывайте от 15 до 25% годовых от стоимости установленной солнечной станции.
Снижайте себестоимость продукции и услуг.
Окупаемость от 5 до 6 лет.
Гарантированный возврат инвестиций
Инвестиции в солнечную станцию лишены рисков.
Станция работает параллельно вашему бизнесу, принося доход.
12 лет
Гарантия
на монтаж и оборудование
Вы инвестируете
в покупку солнечной станции
Получаете регулярный ежегодный доход
в размере 20% от стоимости станции
Через 5 лет
станция окупается
и приносит чистую прибыль
Солнечная станция
работает в светлое время суток параллельно существующей сети
Работает без участия аккумуляторов
Потребление электроэнергии осуществляется от солнечной электрической станции.
Недостающая электроэнергия потребляется из городской сети.
Используем оборудование от мировых лидеров
Австрийский производитель с 75-летней историей. Является мировым лидером по производству оборудования для солнечных станций. Представлен в 60 странах мира.
Инверторы
Fronius
Компания Solax Power производит оборудование для солнечных станций уже 10 лет. Имеет 14 исследовательских лабораторий. Поставляется в 66 стран мира.
Инверторы
Solax Power
Солнечные модули №1 в мире по версии Bloomberg. Поставляются более, чем в 100 стран мира. Имеет 7 производственных площадок и 14 дочерних компаний по всему миру.
Солнечные модули
JinKO Solar
Дополнительные объемы электроэнергии
Выработка солнечной энергии снижает месячный объем потребления электроэнергии из городской сети. Это позволяет избежать штрафов за превышение месячных норм потребления.
Реализованы проекты
мощностью 2,2 МВт
Александр Парфенов
Владелец комплекса «Усадьба Парфенова»
Поэтапно реализовали для гостиничного комплекса «Усадьба Парфенова» четыре станции общей мощностью 60 кВт. Испытали на себе. Рекомендую!
Александр Рыбаков
Владелец магазина «ХБМ» в Майкопе
Использую солнечную энергию уже более 4 лет.
Бизнес растет. Всю экономию от солнца вкладываю в развитие своего дела.
Игорь Абдуллаев
Ген. директор предприятия
«Агрофирма Кубань»
Мы начали экономить денежные средства, которые раньше обычно мы оплачивали по счетам КубаньЭнерго.
Из чего состоит солнечная станция?
Солнечная станция включает в себя солнечные модули, инвертор, крепления для кровли, систему обвязки и защиты.
Как это работает?
При попадании солнечного света на панели, вырабатывается электроэнергия, которую инвертор преобразовывает в необходимое сетевое напряжение.
Какие согласования необходимы с электросетями?
Подключение и эксплуатация солнечных станций мощностью до 680 кВт не требует никаких согласований.
Нужно ли обслуживать станцию?
Оседающая пыль смывается дождем благодаря специальному покрытию модулей. Небольшой снег тает при работе модулей за счет нагрева поверхности. Единственным исключением является обильно выпавший снег — для получения энергии необходимо очистить солнечные модули.
Сколько стоит солнечная станция?
Стоимость строительства станции, включающая монтажные работы и запуск в эксплуатацию, составляет от 950$ до 1250$ за 1 кВт устанавливаемой мощности. Стоимость может отличаться из-за различной конфигурации станций, места размещения и объема работ.
Как мне убедиться в эффективности данной технологии?
Сетевые солнечные станции работают во всем мире уже много лет и темпы строительства растут с каждым годом. В России этот вид солнечных станций сейчас набирает популярность из-за высоких коммерческих тарифов на электроэнергию. Гарантией эффективности технологии являются десятки довольных клиентов и успешные проекты, реализованные нашей компанией.
Какой гарантийный срок?
Мы даем 12-летнюю гарантию на всю станцию: монтаж, оборудование и заявленная мощность.
Солнечные модули боятся града?
Солнечные модули изготавливаются для применения во всех климатических поясах — от пустынь до крайнего севера. Модули проходят испытания на градостойкость.
Защиту обеспечивает каленое стекло, толщиной 3,2 мм, рассчитанное на жесткие условия эксплуатации.
Какой мощности мне нужна станция?
Мощность станции рассчитывается нашими специалистами на основании потребления энергии в вашей организации. Комплекс мер включает в себя анализ ежемесячного потребления энергии, работу с техническими специалистами (если таковые имеются в штате) и установку приборов — анализаторов качества сети, позволяющих записывать все параметры электросети на промежутке до двух недель.
Сколько стоит рассчитать мощность станции со всеми техническими и экономическими выкладками для моей организации?
Консультации, предварительные расчеты, техническое решение, расчет экономических показателей работы станции и расчет стоимости проекта «под ключ» производятся нашими специалистами бесплатно.
Часто задаваемые вопросы
Пример генерации станции
мощностью 54 кВт
В светлое время суток генерация станции перекрывает потребление объекта более, чем на 50%.
Сетевая солнечная станция работает аккумуляторов.
Дневная генерация
Годовая генерация
Потребление объектом
Генерация солнечной станцией
2 562
3 950
5 334
5 510
3 690
2 632
Суммарная генерация за год: 71 974 кВт·ч
Генереция, кВт·ч
Годовая генерация
35 987 кВт·ч
Годовая экономия
359 870 ₽
Солнечный модуль JinKO Solar, 465 Вт
Сетевой инвертор Fronius Eco, 27 кВт
Площадь поля СП
139 м²
Генереция, кВт·ч
Годовая генерация
71 974 кВт·ч
Годовая экономия
719 740 ₽
Солнечный модуль JinKO Solar, 465 Вт
Сетевой инвертор Fronius Eco, 27 кВт
Площадь поля СП
278 м²
Генереция, кВт·ч
Годовая генерация
143 948 кВт·ч
Годовая экономия
1 439 480 ₽
Солнечный модуль JinKO Solar, 465 Вт
Сетевой инвертор Fronius Eco, 27 кВт
Площадь поля СП
557 м²
Пример генерации станции
Выберите свой комплект
В светлое время суток генерация станции перекрывает потребление объекта более, чем на 50%.
Сетевая солнечная станция работает аккумуляторов.
Хотите солнечную станцию?
Чтобы узнать цены или получить дополнительную информацию, заполните форму обратной связи, и мы вам перезвоним.
Свяжитесь с нами.
Наш Instagram
Снижайте себестоимость производимой продукции и зарабатывайте от 15 до 25% годовых от стоимости установленной солнечной станции.
Проектирование
Разрабатываем техническое решение с учетом особенностей вашего объекта и использованием последних технологий
Строительство СЭС
Реализуем проект любой сложности «под ключ»: получаем разрешение, монтируем, подключаем и вводим в эксплуатацию
Сервисное обслуживание
Осуществляем постоянный мониторинг работы станции и выполняем техническое обслуживание
Управляйте станцией дистанционно с любых устройств
Мониторинг — облачная платформа мониторинга позволяет видеть работу солнечной электростанции, генерацию и расход электроэнергии на объекте
Онлайн поддержка.
Технические специалисты осуществляют круглосуточный контроль за корректной работой вашей солнечной электростанции.
Для кого подходит
Тариф выше 8 ₽/кВт·ч
Высокий расход электроэнергии в дневное время
Высокая инсоляция
Полный цикл работ
Проектирование, монтаж, сервисное обслуживание
12 лет
Гарантия
на монтаж и оборудование
Индивидуальные решения для каждого объекта
Международный сертификат сервис-партнёра
Специалисты прошедшие сертификацию
В США построена крупнейшая в мире солнечная электростанция — Российская газета
В Калифорнии построена крупнейшая в мире солнечная станция.
Эта солнечная электростанция вырабатывает чистую энергию, не сжигая ни капли топлива, и обеспечивает электричеством 140 тысяч домов. Мощность станции — 392 мегаватта. Это вполне сопоставимо со средней ТЭЦ.
Станция «Иванпа Солар» расположена в пустыне Мохаве, где более 300 солнечных дней в году. Ее строительство открывал тогдашний губернатор Калифорнии Арнольд Шварценеггер.
Оно длилось несколько лет и обошлось в кругленькую сумму, около 2,2 миллиарда долларов.
Принцип действия отличается от привычных станций с традиционными солнечными батареями (фотоэлектрическими модулями). Вместо них используются обычные зеркала, или гелиостаты. Аналогичные висят у нас дома. Размер каждого — с гаражные ворота, а всего их на станции 173 тысячи, они установлены на площади в несколько тысяч гектаров. Гелиостаты не просто отражают солнечные лучи, а направляют их на вершины трех башен высотой с 50-этажный дом. Причем каждый гелиостат с помощью компьютера все время поворачивается вслед за Солнцем, непрерывно нагревая воду в котлах и превращая ее в пар.
А дальше все как на обычных ТЭЦ. Пар вращает турбину, вырабатывая электрическую энергию. Но Солнце светит не всегда. Как же быть ночью? И здесь ученые нашли решение. Днем станция может запасать излишки энергии. Для этого часть разогретой днем жидкости направляется в специальные огромные хранилища с расплавленной солью, которая считается лучшим аккумулятором тепла.
Ночью это тепло крутит турбины. Эти хранилища обеспечивают непрерывную работу станции еще 15 часов после захода Солнца.
Как известно, у солнечных станций есть немало не только сторонников, но и противников. Причем те и другие обеспокоены охраной окружающей среды. Хотя сама станция «Иванпа Солар» безвредна, но ее строительство ставило под угрозу редкие виды черепах, живущих в пустыне. Поэтому создатели купили обширную территорию в стороне от станции, куда переселили около 200 редких черепах. Эта обошлось в 22 миллиона долларов.
Штат Калифорния намерен совершить настоящую революцию в сфере альтернативной энергетики. Через пять лет он намерен получить от нее 33 процента энергии, делая ставку на Солнце и ветер. Кстати, массовый переход на альтернативную энергию декларировал Барак Обама, когда впервые стал президентом США. И правительство страны всячески ее поддерживает. Это, к примеру, беспроцентные займы на панели, специальные законы, обязывающие закупать альтернативную энергию для крупных компаний.
В последнее время уже резко подешевели солнечные панели, они продаются в обычных городских магазинах.
Сегодня каждые три минуты один американский дом переходит на энергию Солнца, установив на крыше панель. По оценкам специалистов, 90 процентов новых генерирующих станций, введенных в строй в США в 2014 году, — солнечные электростанции. В итоге количество вредных выбросов в Америке уже сократилось на 17 процентов по сравнению с 2005 годом. Введение в строй одной такой станции, как «Иванпа Солар» эквивалентно удалению из атмосферы 400 тысяч тонн CO2 ежегодно. Столько же «грязи» выбрасывают в атмосферу 77 тысяч автомобилей.
Абаканская солнечная электростанция: feelek — LiveJournal
Мне всегда было интересно, начнет ли развиваться в Сибири «зеленая энергетика», то есть возможно ли в нашем климате использование возобновляемых источников электроэнергии (кроме гидроэнергетики конечно) или это все сказки из благополучной заграницы. Оказывается, вполне возможно. В декабре прошлого года в республике Хакасия была запущена солнечная электростанция, на сегодняшний момент вторая по мощности в России.
Недавно мне удалось там побывать и сегодня я хотел бы рассказать об этом пока еще не совсем привычном для нас объекте.
1. Находится солнечная станция на окраине Абакана. Почему именно здесь? Среднегодовое количество солнечных дней в Абакане превышает 310, примерно такое же их количество в Краснодарском крае. Поэтому расположение здесь солнечной электростанции весьма эффективно.
2. С момента запуска чуть более полугода назад, выработка электроэнергии составила 4 млн кВт/час. Много это или мало? Для сравнения, такое же количество энергии вырабатывается при сжигании 2 тысяч тонн угля. Мощности, вырабатываемой станции хватает для обеспечения целого жилого микрорайона города, или, примерно, 1/30 часть от всего потребления города Абакан.
3. Площадь станции в настоящий момент составляет 18 Га, в перспективе планируется расширение до 40 Га. На станции работает всего 5 сотрудников: главный инженер и посменно работает четверо дежурных.
4. Установленная мощность Абаканской СЭС — 5,2 МВт, годовое производство электроэнергии — 6,5 млн кВт/ч.
На станции установлены более 20 тысяч солнечных модулей.
5. Проект СЭС был отобран по итогам конкурса проектов по возобновляемой энергетике в 2013 году. Реализовала проект компания «ЕвроСибЭнерго». Более чем на 55% электростанция построена на российском оборудовании. Поликристаллы кремния были выращены на заводе в городе Ангарск, затем их отправили для нарезки в Ачинск, после этого в Китае была произведена сборка панелей. Конечно, на обратной стороне написано привычное для нас «Made in China», но тем не менее «начинка» вся российская.
6. Солнечная панель принимает широкий спектр излучения, начиная от радиации и заканчивая видимым светом. Электроэнергия вырабатывается за счет фотоэффекта. Полученная энергия стекается по проводам, которые находятся на обратной стороне панелей. Провода соединяются в шкафах постоянного тока, далее ток уходит на инвертор. Суммарная электроэнергия идет в объединенную энергосистему.
7. Нельзя сказать, что какой-то конкретный район города или предприятие потребляет электричество, полученное здесь.
В разное время суток и в зависимости от нужд потребителей энергия распределяется максимально эффективным способом.
8. Максимальная выработка идет в полдень, когда лучи солнца падают под углом 90 градусов. Зимой, конечно, электричества получается меньше из-за низкой интенсивности солнечнечных лучей. К тому же зимой приходится время от времени чистить панели от снега. Делается это вручную, техники которая могла бы делать это эффективно и не повредить при этом оборудование, пока нет.
9. Летом другая проблема — время от времени приходится косить траву, хотя с этим гораздо проще, чем со снегом.
10. Главный инженер рассказывает об устройстве станции.
11. Оборудование.
12. Площадь распределительного устройства на 10 кВ примерно 15 квадратных метров.
13. Все оборудование, находящее под напряжением изолировано, сами же панели абсолютно безопасны, их можно даже трогать руками.
14.
15. Развитие возобновляемой энергетики — один из стратегических приоритетов «ЕвроСибЭнерго».
Пока что значительными источниками возобновляемой энергии у нас являются только гидроэлектростанции, но в будущем, конечно, объем других источников будет только возрастать.
16. По сравнению с традиционными источниками, себестоимость электроэнергии, получаемой СЭС значительно выше. Но даже эта «капля в море» позволяет немного снизить объемы выбросов в атмосферу. Хотя например, объем производимой в Китае солнечной энергии на начало 2015 года составил 33 ГВт. Для них это тоже «капля в море». Однако это примерно 15% всей энергии, вырабатываемой в России. Так что перспективы тут неплохие.
17. Мне кажется, что развитие подобных проектов для нашей страны очень важно и не потому, что нужно закрывать возрастающие потребности, а скорее для воспитания более бережного отношения к окружающей среде. Пусть стоимость высока, зато осознание того, что не где-то там далеко, а у нас в Сибири уже начинают задумываться об экологии, позволяет надеяться на более благополучное будущее для следующих поколений.
Конечно, до того момента, когда мы перестанем сжигать уголь и газ еще очень далеко. Тем не менее, положительный опыт подобных проектов через некоторые время позволит ужесточать требования по выбросам и при поддержке государства более активно развивать экологически чистые направления.
18. И, может быть, уже на нашем веку мы придем к тому что крупные загрязняющие атмосферу ТЭЦ и предприятия законодательно можно будет строить на хотя бы некотором удалении от городов.
А вы как считаете, если ли перспективы солнечной энергетики в России?
Солнечная станция. Тепловизионное и электролюминесцентное тестирование своими руками
Обзор типичных проблем, возникающих с солнечными станциями, и на что стоит обратить внимание, пока не стало слишком поздно. Основано на анализе 50+ домашних солнечных станций различного возраста.
Вступление
К основным методам тестирования, которые могут показать некачественные изменения в работе, как самой солнечной станции, так и панелей, относятся тепловизионная диагностика и тестирование с использованием электролюминесценции.
К количественным измерениям можно отнести измерение вольт амперной характеристики панели (IV Curve), но про это в другой раз.
Этой весной, наконец, все работы были завершены, мои https://habr.com/ru/post/465133/ станции достроены и пришло понимание, что было бы неплохо проверить, всё что нажито непосильным трудом построенное.
Наслушавшись про возможные варианты дефектов в солнечных модулях, я решил углубиться в тему, и поделиться своими наработками.
Тепловизионное обследование солнечных станций
Как самое простое, хоть и не самое бюджетное решение, была выбрана тепловизионная съемка. Про тепловизоры много есть на Хабре да и в интернетах написано уже немало, но подчитав, в том числе и
https://habr.com/ru/post/457808/
https://habr.com/ru/company/lamptest/blog/402071/
мой выбор пал на FLIR ONE Pro Gen3 (Тепловое разрешение 160 × 120, Оптическое разрешение 1440 × 1080), которого оказалось более чем достаточно для моих целей.
Покупал слегка в б/у состоянии, за 400$.
Забегая немного наперед скажу, что о лучшем за эти деньги я не мог и мечтать, рекомендую.
Мои станции были довольно далеко, и учитывая карантины и прочие “приятности” года, возможности оперативно туда поехать не было никакой, а желание затестить на чем то кроме котиков
Сфинкса видно издалекапросто жгло изнутри. Был кинут клич, и предложено бесплатное тестирование станций всем желающим, что не преминуло дать свои результаты.
Халява объема не имеет Тестирование чужих станций переросло в хобби, и я проверил уже более 50 чужих станций, старшим из которых исполнилось более 5-ти лет, и в целом статистика накопилась довольно занимательная.
К сожалению, станций совсем без дефектов, было намного меньше чем с тем или иным «сюрпризом».
Основные проблемы, которые присутствовали на станциях — это пробитые диоды Шоттки
пробитые диоды Шотткипробитые диоды Шотткипробитые диоды Шотткии конечно же плохие контакты.
И если плохой контакт устранить обычно довольно просто, то замена диода в современной панели выглядит совсем не тривиально. Гуглятся очень простые инструкции, по замене сгоревших диодов, да и сами диоды продаются в различных магазинах. Только вот вскрытие диодных коробок (junction box), на современных панелях, меня крайне огорчило.
современная диодная коробкаВсё залито компаундом и заменить диоды Шоттки совсем не так просто как раньше.
вскрытие показало, что пациент умер от вскрытияЕсли диод не заменить, то он меняет характеристики панели (минус 1/3), и она “потянет” за собой весь стринг. В дальнейшем, диод рискует окончательно сгореть, что может привести и к пожару. Падение мощности панели на 33% является гарантийным случаем, и лучше всего обращаться сразу к поставщику. Самостоятельно вмешательство будет расценено как не гарантийный случай.
Поэтому, я настоятельно рекомендую, всем владельцам солнечных станций, хотя бы раз в год проводить инспекцию тепловизором. Можно скооперироваться и приобрести такой как у меня, можно взять в аренду, благо тепловизионное обследование домов теперь довольно развито в каждом регионе, или заказать у специализированной фирмы облет дроном (правда, он всего всё равно не покажет, зато быстро).
Нужно понимать, что из-за дефектов у Вас будут потери в генерации, которые Вам никто и никогда не компенсирует.
Ряд проблем с панелями возникал уже сразу после инсталляции, ввиду небрежного обращения с панелями, неаккуратной транспортировки или заводского брака.
каждое пятно — это повреждение панели, затенения нет, станции менее 6 месяцевте же панели, крупный планстанции исполнился месяцКто желает бесплатное обследование и для себя — может писать в личку или комментарии, но есть определенные ограничения по ГЕО фактору (Западная Украина), по крайней мере на данный момент.
Последовательные отчеты об исследовании каждой станции выложены на форуме, внимание, Украинский язык. Добавил дубликаты обследований на Русском.
По мере накопления и опубликования результатов тестирования, в меня начали лететь тапки начали поступать замечания, по поводу точности и корректности тепловизионной съемки. Теперь глаз уже наметан, и проблемы я нахожу намного быстрее. Но главный вопрос, а насколько всё было реально плохо и отвечало ли реальности — оставался открытым.
Частично найти на него ответ помогает следующий тип тестирования.
Электролюминесцентное тестирование солнечных панелей
В теории, этот метод тестирования может четко показать повреждения солнечной панели, оставалось проверить это на практике.
Электролюминесценция солнечных панелей (EL imaging solar cells), для краткости EL-тестирование, один из основных современных методов диагностики и тестирования солнечных панелей.
Метод основан на том, что кремниевые элементы начинают излучать в близком инфракрасном диапазоне (Near Infrared), при подключении их к блоку питания.
Каждая панель, которая сходит с конвейера, проходит аналогичный тест, а фото ложится в архив. В сложных случаях можно, а в целом и нужно, запросить у поставщика данное фото по серийному номеру панели, и в теории можно даже проследить развитие незамеченных на производстве трещин и т.д.
Основных проблем, которые возникают при тестировании, всего две:
Первая — это необходимость подать нужный ток/напряжение на панель или стринг. Панель потребляет ровно столько, сколько должна генерировать. Для тестов единичных панелей можно использовать лабораторные блоки питания, или заказать собственный, цена вопроса в моем случае — напряжения до 80V и ток до 10A, составила ~80$.
2 пробитых диодаДля тестирования стринга одним махом, нужны качественно иные блоки питания, до 1000В, и цена их в разы выше. Для начальных задач, вполне хватает моего блока питания, но я уже присматриваюсь к чему то более мощному.
Вторая — но отнюдь не менее важная, это фотоаппарат или камера, способная снимать в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR).
Есть много научных работ, в которых приводятся и специализированные камеры, и даже камеры от Raspberry PI, есть и другие варианты. Если есть пару лишних тысяч и желание попонтоваться иметь профессиональный инструмент — гуглим InGaAs sensor.
Основным рабочим инструментом рекомендуют фотоаппарат с CCD матрицей. Данная матрица неплохо регистрирует волны длиной ~950 нм. Всё что нужно — это удалить инфракрасный фильтр, стоящий перед матрицей и снимать в темное время суток.
Предложенные решения не удовлетворяли меня либо по качеству картинки, либо цене, либо функционалу.
Первой жертвой была мыльница Olympus µDigital 800, которая уже много лет пылилась на свалке истории полке. Жажда знаний победила хомяка, и фотоаппарат был вскрыт без малейших зазрений совести и инструкций. Результат был достигнут, но качество фото увы не впечатлило.
Тут уже началась борьба с другим животным, но был достигнут другой гармоничный компромисс, благодаря новым знаниям.
Надеюсь, это облегчит и Вам творческий поиск.
CCD матрица — почти не встречается в современных фотоаппаратах, а если встречается, то ее размеры оставляют желать лучшего, как и фотоаппарата, в который ее запихнули. Можно купить профессиональный фотоаппарат “из прошлого”, за вполне разумные деньги, но время выдержки исчисляется 10-ками секунд, поддержки современных технологий нет от слова совсем (WIFI, pc live view, древние форматы карт и т.д.)
Копание в технологии производства матриц привело к интересному варианту — BSI-CMOS. Он обладал повышенной чувствительностью благодаря технологии производства, о которой трубили во всех обзорах того времени. Технология оказалась переходной, между CCD и CMOS, но достаточно приблизилась к сегодняшнему дню.
Осталось найти подходящего кандидата и рискнуть.
Но если ранее, любая новая матрица довольно подробно описывалась на многих технических ресурсах и каталогах товаров, то теперь почти во всех каталогах фильтр по матрицам убрали.
Частично мне помог ресурс https://www.dpreview.com/products/search/cameras#!
После выбора сенсора, я смог выбрать то, что удовлетворяло по функционалу и присутствовало на вторичном рынке по разумной цене. “Звезды” сошлись на Samsung NX mini, с рулеткой и блекджеком BSI CMOS 1″, Wi-Fi, RAW, которую удалось приобрести за символические 110$ в почти новом состоянии. Благодаря Wi-Fi я могу видеть и снимать панели дистанционно, что очень удобно в полевых условиях. По нужным параметрам находилось больше 10 камер, так что Вы сможете подобрать что то и на свой вкус и кошелек.
Также, благодаря матрице, на контрастную фотографию у меня тратится максимум 2 секунды, а начинает снимать удовлетворительно с 0,5 с. выдержкой. При определенных обстоятельствах, дефекты видно даже через электронный визир камеры.
Когда дело дошло уже до разбора камеры, поиск инструкций неожиданно привел меня к “братьям по разуму” — астрономам любителям, которые оказывается уже давно и плотно сидят «в теме» ближнего инфракрасного диапазона.
Есть ряд сайтов, где продают знаменитую красную фотопленку уже готовые фотоаппараты, с удаленным инфракрасным фильтром, а так же много инструкций по популярным моделям, как разобрать, ну и главное собрать фотоаппарат обратно. При наличии умения держать отвертку и в некоторых, особо сложных вариантах, отпаять 2 проводка, рекомендую пройти этот путь самому.
В целом, рекомендации и рекомендуемый модельный ряд, довольно сильно совпали с моим выбором, и я был сильно опечален, что не провел эту параллель ранее, а был вынужден изобретать велосипед.
Теперь можно наглядно получить полное представление о повреждениях, полученных панелью.
испытание в домашних условияхтак выглядят пробитые диодытак выглядят пробитые диодыФото в полевых условиях выходят не настолько качественные, но это временное явление.
повреждение ячеектак этот же участок видит тепловизортут всё октут всё окРяд проблем на станциях можно выявить невооруженным взглядом, достаточно раз в год делать внимательный осмотр и подтягивать контакты на своей станции.
Для постройки домашней солнечной станции не нужны разрешения, и фантазия нарушений выходит далеко за рамки ПУЭ — построить без заземления, закопать СИП в землю, не верно подобранные сечения кабелей, построить домик Наф-Нафа и многое, многое другое.
Следующий этап развития проверок — это более глубокий анализ параметров панели, с помощью анализатора Вольт-Амперной кривой (IV Curve). Профессиональные приборы стоят от 1000$, но я нашел вариант намного бюджетнее, и не уступающее им по точности — https://www.instructables.com/IV-Swinger-2-a-50-IV-Curve-Tracer/, разработал очень адекватный и крутой инженер. Но про это будет уже в следующей части, платы пока только в пути.
К сожалению, моё увлечение встретило определенное сопротивление со стороны как производителей, так и дистрибьюторов. Буду рад всем откликнувшимся, кто сталкивался с подобными проблемами. Проблемы есть, но их уверенно и втихаря заметают «под коврик».
Всем, кому близка тема домашних солнечных станций, присоединяйтесь.
Тем, кто хочет самостоятельно погрузиться в изучение своих станций тепловизором и/или электролюминесценцией, рекомендую начать со следующих документов
https://iea-pvps.org/wp-content/uploads/2020/01/IEA-PVPST13-012014ReviewofFailuresofPhotovoltaicModulesFinal.pdf
https://iea-pvps.org/wp-content/uploads/2020/01/ReviewonIRandELImagingforPVFieldApplicationsbyTask_13.pdf
Коммутационная станция 1 и Коммутационная станция 2
Обзор проекта
Коммутатор Switch Station 1 и Switch Station 2 расположены на 1797 акрах земли в зоне солнечной энергии Сухого озера Бюро землеустройства в Апексе, штат Невада, примерно в 15 милях к северу от Лас-Вегаса. Проекты переменного тока мощностью 100 и 79 мегаватт (МВт) — это первые действующие фотоэлектрические проекты, расположенные в федеральной зоне солнечной энергии (СЭЗ).
В совокупности они обеспечивают достаточно энергии, чтобы удовлетворить потребление примерно 46 000 домов в Неваде.Это эквивалентно предотвращению более 265 000 метрических тонн выбросов CO2 в год, что представляет собой выбросы парниковых газов от 52 000 легковых автомобилей, эксплуатируемых в течение одного года.
Switch Station 1 и Switch Station 2 состоят из почти двух миллионов фотоэлектрических панелей, изготовленных с использованием передовой технологии тонкопленочных полупроводников First Solar. В рамках проектов было создано около 1300 рабочих мест в строительстве и пять постоянных рабочих мест, и они продолжают приносить пользу предприятиям в этом районе.First Solar выступала в качестве разработчика и подрядчика по проектированию, снабжению и строительству, а также будет эксплуатировать и обслуживать объект в течение всего срока его службы. Проект был продан компаниям EDF Renewable Energy и J.P.Morgan, а компания NV Energy получила контракт на закупку электроэнергии, производимой на объекте, которая будет использоваться для питания центров обработки данных Switch в Неваде.
Switch Station 1 и Switch Station 2 демонстрируют лидерство Невады на рынке солнечной энергии для коммунальных предприятий, помогая достичь целей штата в области возобновляемых источников энергии, обеспечивая при этом самую чистую и доступную фотоэлектрическую солнечную энергию на рынке.
Преимущества проекта
- Обеспечил заработную плату и льготы для 1300 рабочих мест в строительстве и пяти постоянных должностей и продолжает приносить пользу предприятиям в районе
- Создает миллионы государственных и местных налоговых поступлений
- Обеспечивает электроэнергию для центров обработки данных Switch в Неваде.
- Вырабатывает чистую возобновляемую энергию и защищает качество воздуха в регионе
Солнечная станция
Изменение углов
Задача требует от учащихся изучить, как изменение угла наклона солнечной панели к источнику света повлияет на показания среднего напряжения (В) и среднего тока (А).
Сначала попросите учащихся спрогнозировать среднее напряжение и ток солнечной станции, расположенной перпендикулярно источнику света на расстоянии 15 см (= 6 дюймов).
Затем попросите учащихся исследовать среднее напряжение и ток солнечной станции при горизонтальном расположении. Предложите им прочитать и записать свои выводы.
Убедитесь, что учащиеся позволили измерителям энергии успокоиться, прежде чем проводить измерения.
Затем попросите учащихся выполнить ту же процедуру для солнечной станции в диагональном и вертикальном положении по отношению к источнику света.
Результаты будут отличаться в зависимости от используемого источника света, количества окружающего света
в комнате и цвета поверхности, на которой размещена солнечная станция. Студенты увидят, что максимальная мощность вырабатывается, когда падающий луч света перпендикулярен поверхности солнечных панелей.
Подсказка
Сбрасывайте счетчик энергии перед каждым расследованием.
Попросите учащихся поразмышлять над своими исследованиями, задав такие вопросы, как:
• На каких факторах вы основывали свои прогнозы?
• Можете ли вы объяснить свои выводы?
• Можете ли вы определить закономерность или тенденцию в результатах?
Интенсивность света максимальна, когда источник света расположен перпендикулярно солнечной панели.По мере того как интенсивность света на поверхности солнечной панели уменьшается, напряжение и, в частности, ток также уменьшаются.
• Как вы удостоверились, что ваши выводы являются научно обоснованными?
Студенты должны исследовать несколько раз, чтобы убедиться, что результаты согласованы, что солнечная станция всегда остается в одном и том же положении и на одинаковом расстоянии от источника света.
Подсказка
На дисплее измерителя энергии должно отображаться входное значение более 2.0 В для отображения показаний на дисплее.
24-часовая солнечная энергия: расплавленная соль делает это возможным, и цены быстро падают
Подпишитесь, чтобы получать наши последние отчеты об изменении климата, энергии и экологической справедливости, которые будут отправляться прямо на ваш почтовый ящик.
Подпишитесь здесь .
Первое, что вы видите на установке солнечной энергии Crescent Dunes, и вы можете быть в нескольких милях от нее, — это свет настолько яркий, что вы не можете смотреть прямо на него. Он расположен на вершине 640-футовой цементной башни, возвышающейся над плоской пустой пустыней Невада на полпути на шоссе из Рино в Лас-Вегас.Башня окружена зеркалами шириной почти в две мили, которые посылают в небо мерцающие лучи света.
Путешественники иногда спрашивают, проезжали ли они что-то инопланетное, говорит Дарби, бармен столетнего отеля Mizpah в Тонопе, пыльном городке, где раньше добывали серебро, в 15 милях от завода. Такие вопросы здесь принимаются за чистую монету. Зона 51, засекреченный объект, где, по мнению сторонников заговора, ВВС США скрывают свидетельства космических пришельцев, всего через час или около того.
То, что люди на самом деле видят, — это электростанция концентрированной солнечной энергии (CSP) мощностью 110 мегаватт, построенная и управляемая SolarReserve в Санта-Монике, Калифорния.
Он не из космоса, но ничего подобного ему такого размера еще нигде на планете нет.
SolarReserve пытается доказать, что технология, лежащая в основе Crescent Dunes, может сделать солнечную энергию доступным, безуглеродным, круглосуточным источником энергии, передаваемым по электросети, как любой другой завод, работающий на ископаемом топливе.Здесь концентрированный солнечный свет нагревает расплавленную соль до 1050 градусов по Фаренгейту в этой мерцающей башне; затем соль хранится в гигантском изолированном резервуаре, из которого можно производить пар для работы турбины.
Гелиостаты, гигантские зеркала, фокусирующие солнечные лучи, управляются программным обеспечением, которое позволяет им следить за солнцем в течение дня. Предоставлено: SolarReserve. Если этот завод и несколько аналогичных объектов, которые строятся или вскоре будут построены, окажутся надежными, технология готова к взлету.Солнечные фотоэлектрические (PV) панели могут вытеснять ископаемое топливо в течение дня, а ветряные турбины могут делать то же самое, пока дует ветер.
Но башни из расплавленной соли могут решить проблему подачи электроэнергии по запросу и вывести на пенсию более старые и более грязные электростанции, работающие на ископаемом топливе.
«Мы собираемся увидеть еще много башен с расплавленной солью CSP», — сказал Марк Мехос, руководитель программы исследований CSP в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии в Колорадо. Мехос основывает свое мнение на ценах, которые SolarReserve и другие разработчики проектов назначают на электроэнергию с новых станций, а также на знании того, что башня CSP с восьми или 10 часами хранения расплавленной соли в настоящее время намного дешевле, чем солнечная фотоэлектрическая ферма с эквивалентным количеством литий-ионные аккумуляторы.
Стоимость электроэнергии, вырабатываемой на второй электростанции SolarReserve, которая будет построена недалеко от Порт-Огаста, Австралия, будет меньше половины от стоимости электроэнергии, производимой Crescent Dunes — около 7,8 центов (австралийских) за киловатт-час, или чуть более 6 Центов США.
Когда правительство Южной Австралии подписало контракт на закупку продукции завода в августе, казначей штата Том Кутсантонис написал в Твиттере, что «угольная промышленность только что подняла дрожь», потому что новая угольная электростанция не может сравниться с этой ценой. .
Кевин Смит, генеральный директор SolarReserve, считает, что Crescent Dunes показывает, что технология работает, и следующие проекты, о которых идет речь, докажут экономическую эффективность. Компания владеет третьим заводом в Южной Африке и планирует построить еще 10 башен CSP в Неваде для удовлетворения потребностей Калифорнии.
«Мы собираемся довести дело до конца», — сказал Смит о попытках добиться признания этого типа поколения. Он помог превратить компанию Invenergy в одного из крупнейших владельцев U.S. до того, как присоединиться к SolarReserve при его основании в 2008 году. «Потребовалось время, чтобы добраться туда, где мы находимся. Рынок сейчас реагирует. Мы снизили наши расходы. Мы выигрываем ставки «./nginx/o/2019/08/23/12493402t1h5a85.jpg)
Следующая большая вещь? Это Хранилище
Производство электроэнергии в Crescent Dunes начинается с 10 347 зеркал, в общей сложности 13 миллионов квадратных футов стекла — этого достаточно, чтобы полностью покрыть Национальную аллею в Вашингтоне от ступенек Капитолия до памятника Вашингтону. Зеркала называются гелиостатами, потому что каждое из них может наклоняться и поворачиваться, чтобы точно направить луч света.Расположенные концентрическими кругами, они направляют солнечный свет на «приемник» наверху центральной башни. Если отбросить предположения туристов, на самом деле это не свет. Ресивер, матовый черный, когда на него нет солнечного света, поглощает энергию для нагрева расплавленной соли, протекающей по ряду труб. Затем горячая соль стекает в резервуар для хранения из нержавеющей стали на 3,6 миллиона галлонов.
Соль, которая при таких температурах выглядит и течет почти как вода, проходит через теплообменник, чтобы произвести пар для работы стандартного турбогенератора.
В резервуаре содержится достаточно расплавленной соли для работы генератора в течение 10 часов; что составляет 1100 мегаватт-часов хранения, что почти в 10 раз больше, чем у крупнейших литий-ионных аккумуляторных систем, которые были установлены для хранения возобновляемой энергии.
Если башни расплавленной соли CSP находятся на грани широкого признания, то это в значительной степени из-за растущего осознания того, что переход на возобновляемые источники энергии требует хранения в таких масштабах. «Хранение — это действительно ценное предложение для CSP», — сказал Клиффорд Хо, возглавляющий исследования тепловой солнечной энергии в Sandia National Laboratories в Альбукерке, штат Нью-Мексико.
Да, это ракетостроение
Несмотря на обещания, прогресс SolarReserve не был быстрым и легким. Компания все еще уклоняется от цели коммерческого признания своей технологии электростанций. Спустя десятилетие Crescent Dunes является единственным примером системы расплавленных солей CSP от SolarReserve.
Во многом компания остается стартапом.
Сохраняйте жизнь экологической журналистики
ICN бесплатно предоставляет отмеченные наградами локализованные климатические материалы и рекламу.Чтобы продолжить работу, мы рассчитываем на пожертвования таких читателей, как вы.
Пожертвовать сейчасВы будете перенаправлены на страницу партнера ICN по пожертвованиям.
Технический директор SolarReserve, Уильям Гулд, более двух десятилетий занимался разработкой производства электроэнергии из расплавленной соли CSP. Еще в 1990-х годах он был руководителем проекта демонстрационной установки под названием Solar Two, построенной при поддержке Министерства энергетики США в пустыне Мохаве недалеко от Барстоу, Калифорния. В 1980-х годах в том же месте был Solar One, который успешно показал, что поле гелиостатов, сияющих на центральной башне, может производить пар для работы турбины.Работа Гулда заключалась в том, чтобы продолжить проект, в котором вместо пара нагревалась соль, и доказать, что энергия может быть сохранена.
Чтобы построить приемник расплавленной соли, Гулду пришлось выбирать между двумя претендентами: производитель котлов, имеющий опыт работы с традиционными электростанциями, работающими на ископаемом топливе; и Rocketdyne, компания, производившая ракетные двигатели для НАСА.Он пошел с учеными-ракетчиками. Конус или раструб в нижней части ракеты, где выходит пламя, на самом деле состоит из сети небольших трубок, по которым циркулирует жидкое топливо, охлаждая металл и не давая конусу плавиться. Опыт Rocketdyne в разработке этого трюка и знания в области высокотемпературной металлургии побудили компанию разработать технологию использования расплавленной соли на установке CSP.
Проект Solar Two мощностью 10 МВт успешно реализовывался в течение нескольких лет, подтверждая эту концепцию, и был списан в 1999 году.
«У нас были прорезывания зубов. У нас были некоторые проблемы, которые нам нужно было исправить », — сказал Гулд. «Но в конце концов он работал так, как задумано». Действительно, основная технология, используемая сегодня в Crescent Dunes, практически ничем не отличается от Solar Two, кроме масштаба: смесь нитратных солей и рабочие температуры идентичны.
В начале своей карьеры Гулд работал инженером-ядерщиком в Bechtel, гигантской строительной компании, работавшей на реакторах Сан-Онофре в Калифорнии и на заводе в Пало-Верде в Аризоне. Он сказал, что в конце концов решил, что ничто не может быть полностью защищено от дурака.«Я больше не сторонник ядерной энергетики», — сказал он.
Однако он отказался от работы над Solar Two как большой сторонник расплавленной соли. «Мы возлагали большие надежды на быструю коммерциализацию», — сказал он. Расширение масштабов до коммерчески жизнеспособных 100 МВт или более оказалось слишком новым для привлечения финансирования из банков или других традиционных источников.
Ей действительно требовалась государственная гарантия по кредиту или другая поддержка, которой в те годы не было.
Ставка на миллиард долларов
Когда была основана компания SolarReserve, казалось, что завод по производству расплавленной соли с полем гелиостатов и центральной башней может производить электроэнергию по цене, конкурентоспособной, если не дешевле, чем у большой солнечной фотоэлектрической станции.Но сразу цена на фотоэлектрические панели стала падать. По данным Министерства энергетики США, стоимость киловатт-часа электроэнергии от солнечной фермы в масштабе коммунального предприятия, усредненная за время эксплуатации объекта, упала с 28 центов в 2010 году до менее 6 центов. Сегодня это не редкость, когда солнечная ферма предлагает продавать электроэнергию примерно по 2 цента за киловатт-час.
Кевин Смит, генеральный директор SolarReserve, считает, что Crescent Dunes показывает, что технология работает и что следующие проекты докажут экономичность.Компания планирует построить еще 10 башен CSP в Неваде.
Предоставлено: Роберт Дитрайх.Компания построила несколько солнечных фотоэлектрических станций, поскольку цены упали. По словам Смита, это помогло заработать немного денег. Но основное внимание оставалось на башнях из расплавленной соли. Благодаря соглашению о закупке электроэнергии с NV Energy, основной коммунальной компании Невады, и крупной гарантии по кредиту от Министерства энергетики, строительство Crescent Dunes началось в 2011 году. Оно было завершено в 2015 году, примерно на два года позже запланированного срока.
Строительство стоило около 750 миллионов долларов, а с учетом так называемых «мягких» затрат, таких как проценты во время строительства и подключения к линии электропередачи, общая стоимость была близка к 1 миллиарду долларов.По словам Смита, затраты на строительство для проектов, находящихся в стадии разработки, были сокращены почти вдвое. Тем не менее, новая солнечная фотоэлектрическая установка для коммунальных предприятий размером с Crescent Dunes, но без каких-либо хранилищ, может быть построена сегодня примерно за 110 миллионов долларов.
Смит и Гулд — и другие наблюдатели — скажут вам, что Crescent Dunes в первые два года существования страдала от проблем. Но проблема не в конструкции системы расплавленной соли, гелиостатов или башни, сказал Смит.Он ссылается на проблемы «баланса завода», такие как насосы, которые не работают должным образом, и трансформаторы для оборудования в области гелиостата, которые были малоразмерными.
Самой большой проблемой на Crescent Dunes была утечка в резервуаре для хранения горячей соли, обнаруженная в конце 2016 года. Смит объясняет, что гигантское кольцо, опирающееся на пилоны на дне резервуара, распределяет расплавленную соль по мере того, как она спускается из получатель. В то время как пилоны должны были быть приварены к полу, само кольцо было спроектировано так, чтобы двигаться, поскольку изменения температуры вызывают расширение или сжатие.Вместо этого из-за ошибки конструкции все было сварено вместе, и изменения температуры привели к изгибу дна резервуара и утечке.
Утечка солевого расплава не представляет особой опасности. Когда он попал в гравийный слой под резервуаром и сразу же остыл, он превратился в соль. Тем не менее, остановка длилась несколько месяцев, и завод вернулся в сеть только в июле.
Предполагается, чтоCrescent Dunes сможет вырабатывать около 500 000 МВт электроэнергии в год, что эквивалентно работе около 12 часов в день.Но это еще не сделано. Смит утверждает, что сейчас предприятие работает хорошо и выполнит поставленную задачу. «Основная технология работает как чемпион», — сказал он.
Все еще крошечный кусочек солнечного пирога
На протяжении многих лет применялось несколько различных подходов к CSP. По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, во всем мире было построено около 5000 МВт генерации CSP. Это немного — на конец 2016 года количество солнечных панелей составляло 291 000 МВт, но это не мелочь.
Большинство проектов CSP осуществляется в США и Испании, где правительство предлагало щедрые субсидии в течение нескольких лет до финансового кризиса 2008 года. Наиболее распространенной технологией является параболический желоб, система, в которой используются изогнутые зеркала, которые перемещаются по одной оси для отслеживания солнца. Солнечный свет концентрируется на трубе, заполненной маслом, в фокусе параболического зеркала. Масло, температура которого может достигать 700 градусов по Фаренгейту, используется для производства пара для работы турбины. Здесь нет прямого накопления тепла, хотя некоторые предприятия добавляют ступень, используя масло для нагрева расплавленной соли, чтобы ее можно было хранить.Однако этот процесс менее эффективен, чем хранение с использованием башни CSP, из-за более низких температур.
Первый завод CSP в Марокко, Noor I, имеет полмиллиона изогнутых зеркал, которые медленно следуют за солнцем. Солнечный свет концентрируется на трубе, заполненной маслом, которое используется для создания пара для работы турбин.
Предоставлено: Фадель Сенна / AFP / Getty Images.
По словам Серджио Реллозо из подразделения солнечной энергетики испанской инжиниринговой компании Sener, проекты с параболическим желобоммогут быть уместны в некоторых местах.Компания Sener построила более двух десятков проектов лотков CSP. Сейчас компания строит два завода в Уарзазате, Марокко. Один использует технологию параболического желоба Sener и систему хранения расплавленной соли; другой — конструкция башни из расплавленной соли, что делает его вторым испытанием технологии в масштабах коммунального хозяйства после Crescent Dunes.
Цена на электроэнергию на двух марокканских заводах очень близка, сказал Реллозо. Поскольку многие установки с желобами уже построены, он делает ставку на то, что лучшая возможность для снижения затрат в будущих проектах связана с технологией башни с расплавленной солью.«Конструкция башни дает гораздо больше возможностей для снижения затрат».
Другой важный тип установок CSP использует центральную башню и гелиостаты для нагрева пара вместо соли.
Эти растения похожи на Crescent Dunes, но здесь нет хранилища; пар должен быть немедленно использован в турбине. Эта технология используется на проекте Ivanpah мощностью 377 мегаватт, расположенном в пустыне Мохаве недалеко от границы Невады и Калифорнии, на крупнейшем в мире заводе CSP. Ivanpah был построен с гарантией федерального кредита в размере 1,6 миллиарда долларов.
Смит, Мехос и другие заявили, что использование только пара в Иванпе кажется тупиковым, поскольку оно остается намного более дорогим, чем солнечные фотоэлектрические панели, и не имеет возможностей хранения, которые могут сделать продукцию завода более ценной для населения. сетка.
Разработчик проекта Ivanpah, BrightSource Energy, сообщил в электронном письме, что его технология, основанная на проектировании солнечных полей и оптимизации гелиостата, также может быть применена к установкам с расплавом соли.
Компания разрабатывает проекты по хранению расплавленных солей в Китае.
Это то, что нужно сети?
SolarReserve всегда считал хранилище своим преимуществом. Смит сказал, что официальные лица коммунальных предприятий и политики ответят, что хранение важно, что они хотят большего. «Но они хотели бесплатное хранилище», — сказал он. «И, к сожалению, мы не могли дать им это бесплатно».
Стандарты портфеля возобновляемых источников энергии и другие законодательные и нормативные требования подтолкнули коммунальные предприятия к добавлению ветровой и солнечной энергии, но не дали большого стимула отдавать предпочтение генерации, которая будет работать тогда, когда сеть больше всего нуждается в электроэнергии.«На рынке коммунальных услуг США им просто нужны киловатт-часы, — сказал Смит. «Им было все равно, когда они их получили».
Теперь, по словам Смита, разговор о том, что действительно нужно сети, начался всерьез. В таких местах, как Калифорния, где около трети электроэнергии в настоящее время вырабатывается из возобновляемых источников, в определенные часы дня наблюдается избыточное производство из возобновляемых источников.
Если переход к более чистым, безуглеродным источникам энергии будет продолжаться, Калифорнии и другим системам потребуются чистые ресурсы, которые можно направлять для удовлетворения пикового спроса и поддержания стабильности энергосистемы.«Мы считаем, что сейчас происходит возрождение рынка CSP. И все дело в хранении «.
Мехос сказал, что такие разработчики, как SolarReserve, все еще должны доказать, что башни с расплавленной солью CSP могут быть надежными и обеспечивать электроэнергию по обещанным ценам. В дополнение к австралийскому проекту по цене около 6 центов, SolarReserve предложила продать электроэнергию из проекта в пустыне Атакама в Чили по цене около 5 центов за киловатт-час.
«Нам действительно нужно увидеть установки на местах, которые соответствуют этим заявкам и работают надежно», — сказал Мехос.
Чилийский проект представляет собой самую низкую цену на продукцию CSP отчасти потому, что там солнечный свет даже сильнее, чем в Неваде или Южной Австралии.
Тем временем в Китае правительство объявило о программе строительства CSP мощностью 6000 МВт с хранилищем. SolarReserve вступила в партнерские отношения с государственной компанией Shenhua Group, занимающейся строительством угольных электростанций, с целью развития производства расплавленной соли CSP мощностью 1000 МВт.
10 дополнительных станций, которые SolarReserve надеется когда-нибудь построить в пустыне Невада, будут похожи на Crescent Dunes, но больше — каждая с 10 часами хранения, общей мощностью 2000 МВт и производительностью 7 миллионов МВтч в год. Проект будет простираться на север от участка Crescent Dunes, и компания подала заявку на разрешение на землю в Федеральное бюро землепользования.
Гулд наблюдает, когда Калифорния поймет, что это то, что им нужно. «Это кажется неизбежным, не так ли?» он сказал.
Если это так, то башни CSP, которые сегодня выглядят чуждыми путешественникам, проезжающим по пустыне, в ближайшие несколько лет могут стать привычным зрелищем.
Проект солнечной энергии Crescent Dunes — неожиданное место посреди безлюдной пустыни Невады. Кредит: SolarReserve
.Роберт Дитрих
Роб Дитрих пишет еженедельный бюллетень чистой экономики для InsideClimate News.Его опыт работы в области экономики, финансов и энергетики: восемь лет он проработал старшим редактором журнала Bloomberg Markets и пять лет руководителем группы по энергетическим компаниям и рынкам в Bloomberg News. В качестве внештатного репортера и редактора Роб работал в The Economist Intelligence Unit и Bloomberg Businessweek, а также в других изданиях. Он имеет степень магистра Высшей школы журналистики Колумбийского университета и степень бакалавра Государственного колледжа Эвергрин.
До Роба можно добраться по адресу rob.dieterich@insideclimatenews.
org.
Солнечная электростанция I | Концентрация проектов солнечной энергии
На этой странице представлена информация о проекте CSP I солнечной электростанции, проекте концентрирующей солнечной энергии (CSP), с данными, систематизированными по предыстории, участникам и конфигурации электростанции.
| Электростанция: | Солнечная электростанция I |
|---|---|
| Расположение: | Даггетт Калифорния |
| Собственников (%): | Cogentrix |
| Технологии | Параболический желоб |
| Солнечные ресурсы: | 2885 |
| Номинальная мощность: | 13. 8 МВт |
| Статус | Списан |
| Год начала: | 1984 |
Дата статуса
| Дата статуса | 07 июля 2021 г. |
|---|
Фон
| Ожидаемая выработка (ГВтч / год) | 16. 5 |
|---|---|
| Широта / долгота Расположение | 34,863, -116,827 |
Участники
| Разработчик | Luz США |
|---|---|
| Оператор | Cogentrix |
| Производитель электроэнергии | Южная Калифорния Эдисон |
Стоимость
Общая стоимость строительства (2017 г. ) | $ 62.10 миллионов | ||
|---|---|---|---|
| Общая стоимость, долл. США (2020) | 129,34 млн. Долл. США | ||
| Удельная стоимость / кВт долл. США (2020 г.) | 9372,4 долл. США | ||
| LCOE долл. США / кВтч (2020) | $ 0.67 | ||
Приведенная стоимость электроэнергии с 5% -ной средневзвешенной стоимостью капитала и 25-летним периодом окупаемости, зависимостью от мощности O&M (1,5% инвестиционных затрат в год), дефлированная с Year_operational с использованием дефлятора ВВП Всемирного банка; если станция находится в стадии разработки или строительства, то дефляция не производится (предполагаемая стоимость 2020 г. ) | |||
| Схема опоры Тип | PPA | ||
| Схема поддержки политики | Независимый производитель электроэнергии, отвечающий требованиям PURPA, со специальным соглашением о покупке электроэнергии типа Стандартного предложения 2 (SO-2) для Southern California Edison | ||
| Льготное финансирование или иная поддержка | ПУРПА; Ускоренная амортизация; Федеральные и государственные инвестиционные льготы; Исключение налога на солнечную собственность | ||
Конфигурация завода
Солнечное поле
| Площадь апертуры солнечного поля (м²) | 82960 |
|---|---|
| Инженер-сборщик / гелиостат или владелец ИП | Luz США |
| Коллектор / гелиостат Модель | LS-1 |
| Производитель зеркал | Flabeg Германия |
| Зеркало Модель | RP1 |
Солнечное поле (приемник)
| Ресивер Рабочая жидкость | Минеральное масло каллории |
|---|---|
| Ресивер Категория рабочей жидкости | Термомасло / органика |
| Солнечное поле или температура на выходе приемника (C) | 307 ° С |
| Изготовитель приемника | Solel Израиль |
Блок питания
| Номинальная мощность турбины или рабочего цикла | 13. 8 МВт |
|---|---|
| Давление во время цикла включения (бар) | 40 |
| КПД турбины в процентах | 31,5 |
| Тип охлаждения | Влажный |
Накопитель тепловой энергии
| Тип хранения | 2-х резервуарный прямой |
|---|---|
| Емкость хранилища (часы) | 3 |
| Описание хранилища | Система хранения была повреждена пожаром в 1999 году и не заменена. |
Как Япония планирует построить орбитальную солнечную ферму
Представьте, что вы смотрите на Токийский залив с высоты и видите искусственный остров в гавани протяженностью 3 километра.Массивная сеть натянута на остров и усеяна 5 миллиардами крошечных выпрямительных антенн, которые преобразуют микроволновую энергию в электричество постоянного тока. Также на острове есть подстанция, которая отправляет это электричество по подводному кабелю в Токио, чтобы поддерживать работу фабрик в промышленной зоне Кейхин и ярко светить неоновые огни Сибуи.
Но вы не можете увидеть даже самое интересное. Несколько гигантских солнечных коллекторов на геостационарной орбите излучают микроволны на остров с высоты 36 000 км над Землей.
Это было предметом многих предыдущих исследований и научной фантастики на протяжении десятилетий, но солнечная энергия из космоса наконец-то может стать реальностью — и в течение 25 лет, согласно предложению исследователей из Японского агентства аэрокосмических исследований ( JAXA). У агентства, которое возглавляет мир в исследованиях космических систем солнечной энергии, теперь есть технологическая дорожная карта, которая предлагает серию наземных и орбитальных демонстраций, ведущих к разработке в 2030-х годах коммерческой системы мощностью 1 гигаватт — примерно то же самое. мощность как на типовой атомной электростанции.
Безусловно, это амбициозный план. Но сочетание технических и социальных факторов придает ему популярность, особенно в Японии. В техническом плане последние достижения в области беспроводной передачи энергии позволяют движущимся антеннам координировать свои действия, чтобы посылать точный луч на огромные расстояния. В то же время повышенная обеспокоенность общественности климатическим воздействием парниковых газов, образующихся при сжигании ископаемого топлива, побуждает искать альтернативы. Технологии возобновляемых источников энергии для сбора урожая солнца и ветра постоянно совершенствуются, но крупномасштабные солнечные и ветряные фермы занимают огромные участки земли и обеспечивают лишь прерывистую электроэнергию.С другой стороны, солнечные коллекторы космического базирования на геостационарной орбите могут вырабатывать электроэнергию почти 24 часа в сутки. Япония особенно заинтересована в поиске практического источника чистой энергии: авария на атомной электростанции Фукусима-дайити вызвала исчерпывающий и систематический поиск альтернатив, но в Японии отсутствуют ресурсы ископаемого топлива и пустые земли, пригодные для установки возобновляемых источников энергии.
Вскоре после того, как мы, люди, изобрели фотоэлектрические элементы на основе кремния для преобразования солнечного света непосредственно в электричество, более 60 лет назад, мы поняли, что космос будет лучшим местом для этого преобразования.Впервые эта концепция была официально предложена в 1968 году американским аэрокосмическим инженером Питером Глейзером. В основополагающей статье он признал проблемы создания, запуска и эксплуатации этих спутников, но утверждал, что улучшенная фотоэлектрическая энергия и более легкий доступ к космосу вскоре сделают их достижимыми. В 1970-х годах НАСА и Министерство энергетики США провели серьезные исследования космической солнечной энергии, и за прошедшие десятилетия были предложены различные типы спутников на солнечной энергии (SPS).Такие спутники еще не выводились на орбиту из-за опасений относительно стоимости и технической осуществимости. Однако в последние годы соответствующие технологии значительно продвинулись вперед. Пришло время еще раз взглянуть на солнечную энергию из космоса.
Коммерческий SPS , способный производить 1 ГВт, был бы великолепным сооружением весом более 10 000 метрических тонн и размером в несколько километров в поперечнике. Для создания и эксплуатации системы электроснабжения, основанной на таких спутниках, нам необходимо продемонстрировать владение шестью различными дисциплинами: беспроводная передача энергии, космический транспорт, строительство крупных сооружений на орбите, ориентация спутников и управление орбитой, выработка электроэнергии и управление энергопотреблением.Из этих шести проблем наиболее сложной остается беспроводная передача энергии. Вот на чем JAXA сосредоточила свои исследования.
Беспроводная передача энергии была предметом исследований со времен экспериментов Николы Теслы в конце 19 века. Известно, что Тесла начал строительство 57-метровой башни на Лонг-Айленде в Нью-Йорке в 1901 году, надеясь использовать ее для передачи энергии таким целям, как движущиеся дирижабли, но его финансирование было отменено, прежде чем он смог реализовать свою мечту.
Для передачи энергии на расстояния, измеряемые в миллиметрах или сантиметрах — например, для зарядки электрической зубной щетки от основания или электромобиля от проезжей части — электромагнитная индукция работает нормально.Но передача энергии на большие расстояния может быть эффективно достигнута только путем преобразования электричества в лазерный или микроволновый луч.
Основные преимущества и недостатки лазерного метода связаны с его короткой длиной волны, которая для этого применения составляет около 1 микрометра. Такие длины волн могут передаваться и приниматься относительно небольшими компонентами: передающая оптика в космосе будет иметь размер около 1 метра для установки мощностью 1 ГВт, а длина приемной станции на земле будет несколько сотен метров.Однако коротковолновый лазер часто блокировался атмосферой; Молекулы воды в облаках поглощают или рассеивают лазерный луч, как солнечный свет. Никому не нужна космическая солнечная энергетическая система, работающая только при ясном небе.
Но микроволны — например, с длиной волны от 5 до 10 сантиметров — не будут иметь таких проблем при передаче. Микроволны также имеют преимущество в эффективности для космической солнечной энергетической системы, где мощность необходимо преобразовывать дважды: сначала с источника постоянного тока на микроволны на борту спутника, затем с микроволн на источник постоянного тока на земле.В лабораторных условиях исследователи достигли 80-процентной эффективности преобразования энергии на обоих концах. Электронные компании сейчас стремятся достичь таких скоростей в коммерчески доступных компонентах, таких как усилители мощности на основе полупроводников из нитрида галлия, которые можно было бы использовать в микроволновых передатчиках.
В поисках оптимальной конструкции спутника исследователи JAXA работают над двумя разными концепциями. В более простом варианте огромная квадратная панель (размером 2 км на каждую сторону) будет покрыта фотоэлектрическими элементами на ее верхней поверхности и передающими антеннами на ее нижней части.Эта панель будет подвешена на тросах длиной 10 км от небольшого автобуса, на котором будут размещены системы управления и связи спутника.
Используя технику, называемую стабилизацией градиента силы тяжести, автобус будет действовать как противовес огромной панели. Панель, которая будет ближе к Земле, будет испытывать большее гравитационное притяжение вниз по направлению к планете и меньшую центробежную силу от нее, в то время как автобус будет тянуть вверх за счет противоположных эффектов. Такой баланс сил будет удерживать спутник на стабильной орбите, поэтому ему не потребуется какая-либо активная система ориентации, что позволит сэкономить миллионы долларов на расходах на топливо.
Проблема с этой базовой конфигурацией SPS заключается в непостоянной скорости выработки электроэнергии. Поскольку ориентация фотоэлектрической панели фиксирована, количество падающего на нее солнечного света сильно зависит от вращения геостационарного спутника и Земли.
Итак, JAXA разработала более продвинутую концепцию SPS, которая решает проблему сбора солнечной энергии за счет использования двух огромных отражающих зеркал. Они будут расположены так, что между ними двумя они будут направлять свет на две фотоэлектрические панели 24 часа в сутки.Два зеркала будут летать свободно, не привязанными к солнечным панелям или отдельному блоку передачи, а это значит, что нам придется освоить сложный вид полета, чтобы реализовать эту систему. Космические агентства имеют некоторый опыт полетов строем, в первую очередь стыковочных маневров, выполняемых на Международной космической станции, но координация полета строем с участием структур километрового масштаба — большой шаг по сравнению с сегодняшними процедурами стыковки.
Нам также нужно будет сделать несколько других прорывов, прежде чем можно будет построить этот усовершенствованный тип SPS.Нам потребовались бы очень легкие материалы для зеркальных структур, чтобы обеспечить полет формации, а также кабели для передачи энергии сверхвысокого напряжения, которые могли бы направлять энергию от солнечных панелей к блоку передачи с минимальными резистивными потерями. На разработку таких технологий потребуются годы, поэтому, если одна или несколько стран действительно приступят к долгосрочному проекту по использованию солнечной энергии из космоса, они могут использовать двухэтапную программу, которая начинается с базовой модели, пока исследователи работают над технологиями. это позволит создать системы следующего поколения.
Для генерации микроволн исследователи предложили вакуумные лампы, такие как магнетроны, клистроны или лампы бегущей волны, потому что их эффективность преобразования энергии достаточно высока — обычно 70 процентов или выше — и они относительно недороги. Однако полупроводниковые усилители постоянно совершенствуются; их эффективность растет, а затраты снижаются. Здесь важна стоимость, потому что коммерческий SPS мощностью 1 ГВт должен включать не менее 100 миллионов 10-ваттных полупроводниковых усилителей.
Чтобы выбрать микроволновую частоту для передачи, мы должны взвесить несколько факторов. Низкочастотные микроволны хорошо проникают в атмосферу, но для них требуются очень большие антенны, что усложняет конструкцию и обслуживание. Частоты в диапазоне от 1 до 10 гигагерц предлагают лучший компромисс между размером антенны и атмосферным затуханием. В этом диапазоне 2,45 и 5,8 ГГц являются потенциальными кандидатами, поскольку они находятся в полосах, отведенных для промышленного, научного и медицинского использования.Из них 5,8 ГГц кажется особенно желательным, потому что передающие антенны могут быть меньше.
Создание мощного луча микроволн, конечно, важно, но следующий шаг намного сложнее: точно направить луч так, чтобы он прошел 36 000 км и попал в выпрямляющую антенну.
Примите во внимание, что микроволновая система передачи будет состоять из нескольких антенных панелей, каждая длиной около 5 метров, которые будут покрыты крошечными антеннами: в целом, на одном SPS, вероятно, будет установлено более 1 миллиарда антенн.Координация микроволн, генерируемых этим огромным роем антенн, будет нелегкой. Чтобы получить единый, точно сфокусированный луч, фазы микроволн, посылаемых от всех антенных панелей, должны быть синхронизированы. Это будет сложно сделать, поскольку эти панели будут перемещаться относительно друг друга.
Эта задача точного направления луча от движущегося источника уникальна и не решена с помощью существующих коммуникационных технологий. Луч должен иметь очень маленькое расхождение, чтобы предотвратить его распространение на слишком большую площадь.Чтобы передать мощность на частоте 5,8 ГГц на выпрямительную антенну или ректенну диаметром 3 км, расходимость должна быть ограничена 100 микрорадианами, а луч должен иметь точность наведения 10 мкрад.
РешениеJAXA включает пилотный сигнал, который будет посылаться из наземной ректенны. Когда каждая отдельная антенная панель на спутнике принимала пилот-сигнал, она рассчитывала необходимые фазы для своих микроволн и соответствующим образом настраивалась. Сумма всех этих настроек представляет собой плотный луч, который пронизывает атмосферу и попадает в ректенну.Такие технологии регулировки фазы, известные как системы обратного направления, использовались в малогабаритных антенных решетках в космосе, но потребуются дополнительные работы, прежде чем они смогут координировать несколько километров орбитальных передатчиков.
Как только луч достигнет места приема, остальная часть процесса будет относительно простой. Массивы ректенн преобразуют микроволновую мощность в мощность постоянного тока с эффективностью более 80 процентов. Затем мощность постоянного тока будет преобразована в переменный ток и подана в электрическую сеть.
Когда миряне слышат описание этих орбитальных солнечных ферм, они часто спрашивают, безопасно ли послать мощный луч микроволн на Землю. Разве он не приготовит все, что попадется на его пути, например, пищу в микроволновой печи? У некоторых людей в уме возникает ужасный образ жареных чаек, падающих с неба. На самом деле, луч не будет достаточно интенсивным, чтобы нагреть ваш кофе. В центре луча в коммерческой системе SPS плотность мощности будет составлять 1 киловатт на квадратный метр, что примерно равно интенсивности солнечного света.Поскольку нормативный предел для продолжительного воздействия микроволн на человека обычно устанавливается на уровне 10 Вт на квадратный метр, однако место для выпрямительной антенны должно быть закрытой зоной, и обслуживающий персонал, входящий в эту зону, должен будет принять простые меры предосторожности, такие как надевание защитная одежда. Но земля за пределами места прямой антенны была бы в полной безопасности. На расстоянии 2 км от его центра плотность мощности луча уже упадет ниже нормативного порога.
В 2008 году на вершине горы на главном острове Гавайев ректенна принимала пучок микроволн, посланный со склонов вулкана на острове Мауи, примерно в 150 км.Этот демонстрационный проект, возглавляемый бывшим физиком НАСА Джоном Манкинсом и записанный для шоу на канале Discovery, был скромным по своим амбициям: только 20 Вт энергии были произведены солнечными панелями на Мауи и излучались через океан. Эта установка была далека от идеала, потому что фазы микроволн были нарушены во время горизонтального прохождения через плотную атмосферу. Большая часть мощности была потеряна при передаче, и на Большом острове было получено менее микроватта. Но эксперимент продемонстрировал восхищенной публике общий принцип.И стоит помнить, что в космической системе микроволны проходят через плотную атмосферу только в течение последних нескольких километров своего пути.
В Японии мы сейчас планируем серию демонстраций на следующие несколько лет. К концу этого года исследователи планируют провести наземный эксперимент, в котором луч мощностью в сотни ватт будет передаваться на расстояние примерно 50 метров. Этот проект, финансируемый JAXA и Japan Space Systems, станет первой в мире демонстрацией мощной и дальнодействующей микроволновой передачи с критически важным добавлением управления обратным направлением луча.СВЧ-передатчик состоит из четырех отдельных панелей, которые могут перемещаться относительно друг друга для имитации движения антенны на орбите. Каждая панель размером 0,6 на 0,6 метра содержит сотни крошечных передающих антенн и приемных антенн для обнаружения пилот-сигнала, а также фазовые контроллеры и системы управления питанием. Каждая панель будет передавать 400 Вт, так что общий луч будет нести 1,6 кВт; В этом эксперименте на ранней стадии мы ожидаем, что выпрямитель будет иметь выходную мощность 350 Вт.
В космосе доступно в 10 раз больше солнечной энергии, чем на Земле: нет снижения эффективности из-за цикла день-ночь, сезонных колебаний или погодных условий.
Затем исследователи JAXA надеются провести первый эксперимент по передаче микроволновой энергии в космосе, отправив несколько киловатт с низкой околоземной орбиты на землю. Этот шаг, предложенный на 2018 год, должен проверить оборудование: мы надеемся продемонстрировать управление микроволновым лучом, оценить общую эффективность системы и убедиться, что микроволновый луч не мешает существующей инфраструктуре связи.У нас также есть некоторая космическая наука, которую нужно провести. Мы хотим быть уверены, что интенсивный микроволновый луч не искажается и не поглощается плазмой ионосферы, верхним слоем атмосферы, содержащим электрически заряженные частицы. Мы почти уверены, что луч не будет взаимодействовать с этой плазмой, но наша гипотеза может быть подтверждена только в космической среде.
Если все будет хорошо с этими первоначальными наземными и космическими демонстрациями, вещи действительно начнут становиться интересными. Технологическая дорожная карта JAXA предусматривает начало работы по демонстрации СЭС мощностью 100 кВт примерно в 2020 году.На этом этапе инженеры проверит все основные технологии, необходимые для коммерческой космической солнечной энергетической системы.
Для строительства и вывода на орбиту электростанции мощностью 2 мегаватта, а затем и 200 мегаватт, следующих вероятных шагов, потребуется международный консорциум, подобный тем, которые финансируют мировые эксперименты по физике гигантских частиц. При таком сценарии глобальная организация могла бы начать строительство коммерческой СЭС мощностью 1 ГВт в 2030-х годах.
Это было бы сложно и дорого, но отдача была бы огромной, и не только с экономической точки зрения.На протяжении всей истории человечества появление каждого нового источника энергии — начиная с дров и заканчивая углем, нефтью, газом и ядерной энергетикой — вызывало революцию в нашем образе жизни. Если человечество действительно воспользуется космической солнечной энергией, кольцо спутников на орбите могло бы обеспечить почти неограниченную энергию, положив конец крупнейшим конфликтам из-за энергетических ресурсов Земли. По мере того, как мы размещаем больше механизмов повседневной жизни в космосе, мы начнем создавать процветающую и мирную цивилизацию за пределами поверхности Земли.
Изначально эта статья была напечатана как «В космосе всегда солнечно».
Об авторе
Сасаки, почетный профессор Японского агентства аэрокосмических исследований, большую часть своей 41-летней карьеры в JAXA посвятил исследованиям космических солнечных энергетических систем. По его словам, наилучший сценарий для этой технологии — это глобальный «сдвиг парадигмы», при котором страны перестают конкурировать за энергетические ресурсы на земле и вместо этого работают вместе, чтобы построить большие орбитальные электростанции, которые передают чистую энергию на Землю.Он остается оптимистом.
Солнечные зарядные станции | Устойчивость
Солнечные зарядные станции UT — это проект Green Fee, успешно установленный по состоянию на июнь 2014 года на пересечении 23-й улицы и бульвара Сан-Хасинто, а также на площади Библиотеки Перри-Кастанеда. Они разработаны Sol Design Lab по индивидуальному проекту для кампуса.
Одна станция была предложена студентами Меган Арчер, Уильямом Остином Йорном и Эриком Суонсоном, а другая — студенческой организацией SURGe из Колледжа естественных наук.Весной 2013 года станциям предшествовал семинар по солнечному проектированию, который был изготовлен одновременно с помощью и надзором со стороны UT Project Management & Construction Services, Sol Design Lab и Lighthouse Solar.
Характеристики солнечной зарядной станции
- Вместимость до 9 человек и тенистые столы и скамейки
- Рабочий стол для инвалидов-колясочников
- Солнечная батарея 735 Вт (три солнечные панели по 245 Вт)
- Инвертор переменного тока / светодиодное освещение / WiFi
- 12 розетки 110В
- 6 USB-портов для зарядки
- Аккумуляторная батарея 300 Ач, 24 В
- Система / приложение для регистрации солнечных данных (осень 2014 г.)
Научная группа бакалавриата (utsurge.орг)
SURGe — студенческая организация Колледжа естественных наук Техасского университета в Остине. Они работают над созданием сплоченного сообщества студентов-исследователей. С этой целью студенты встречаются, чтобы обсудить научные исследования, повысить осведомленность о возможностях, способствовать вовлечению, укрепить дух товарищества и помочь улучшить общий опыт исследований на бакалавриате в UT-Austin и за его пределами.
Соавторы по проектированию, изготовлению и установке:Sol Design Lab, Lighthouse Solar, Wells Solar & Electric, UT Управление устойчивого развития, Межуниверситетская легкая атлетика, Департамент искусства и истории искусства (Отдел дизайна, Студия скульптуры)
Контакты:
Джилл Пэрриш | Управление устойчивого развития | 512-471-8647
джилл[email protected]
Ваш электровелосипед на солнечной энергии ждет… | WE-цикл
Солнце встает над новой инновацией в области микромобильности: WE-cycle и Skyhook Solar в сотрудничестве с PBSC Urban Solutions запустили пилотную программу по бета-тестированию автономных зарядных станций на солнечной энергии для электронных устройств. bikes, впервые в штате Колорадо. Больница Аспен-Вэлли и велосипедные станции Basalt Upvalley BRT WE теперь являются зарядными станциями для 25 синих велосипедов WE-цикла, а энергия вырабатывается с помощью отличительных крыльев, двусторонних солнечных панелей Skyhook Solar.
Фото: Крейг Терпин, @risingsunphotog
Для велосипедистов WE интерфейс станции и опыт езды не изменятся: разблокировать байк, ехать, вернуться, повторить. Как и весь парк WE-cycle, электровелосипеды можно бесплатно использовать для неограниченных 30-минутных поездок. Напоминаем, что каждая дополнительная минута для синих электровелосипедов стоит 5 долларов в минуту. Электровелосипеды можно пристыковать к любой из 49 станций WE-cycle, но они будут заряжаться только тогда, когда пристыкованы к любой из этих двух электронных станций. В рамках перебалансировки велосипедов в системе операционная группа WE-cycle будет перераспределять электровелосипеды на электронные станции для подзарядки.
Велопрокат на солнечных батареях — не новость для WE-цикла. С момента своего основания в 2013 году компания WE-cycle согласовывала свою деятельность со своей миссией по сокращению выбросов парниковых газов, и все ее 49 станций проката велосипедов работают от солнца Колорадо благодаря грантам CORE, партнера-учредителя WE-цикла и грантополучателя пилот этого года. На сегодняшний день новаторским является электромобилей на солнечных батареях.
Наш пилотный проект электронного велосипеда 2020 года продемонстрировал большой энтузиазм по поводу интеграции большего количества электронных велосипедов в систему WE-цикла.Также оказалось, что с точки зрения эксплуатации сложно забрать электровелосипеды и подзарядить их в магазине. Мы определили потребность в станции для проката электронных велосипедов, которая могла бы заряжать электровелосипеды и оставаться совместимой с нашими организационными целями: станции и станции, работающие на 100% солнечной энергии, которые можно было бы легко демонтировать зимой. Хотя на рынке не существовало такого продукта для проката велосипедов, возникла творческая, практичная и воспроизводимая идея: адаптировать PBSC Smart Station, которая заряжает электрические велосипеды WE-bike, с солнечной станцией Skyhook.И поэтому, поскольку COVID закрывает границы, вынуждая перейти на работу из дома и резко сокращая количество транзитных пассажиров во всем мире, международное сотрудничество объединилось вокруг дизайна на основе решений и устойчивых миссий между лидерами отрасли, PBSC из Монреаля, Skyhook Solar в Карбондейл и WE-цикл. Менее чем за год эта адаптация стала первым развертыванием электровелосипеда с солнечной зарядкой в Колорадо и единственной такой моделью, которая будет запущена в США в 2021 году. «Эта комбинация инновационных продуктов — огромный шаг в продвижении возобновляемых и гибких зарядок. инфраструктура в движении электронных велосипедов, — говорит Дэниел Делано, генеральный директор Skyhook Solar.
Эта новаторская технология была реализована благодаря общему видению того, что электровелосипеды могут работать на возобновляемых источниках энергии, и что так же, как велосипедисты WE сокращают выбросы парниковых газов, предпочитая ездить на велосипеде, а не ездить на автомобиле для поездок по городу и вокруг него, мы -цикл также может уменьшить наш общий углеродный след. Этим летом мы приглашаем наших райдеров почаще пользоваться синими электровелосипедами, конечно же, для коротких поездок. Если вы направляетесь в больницу Aspen Valley или на станцию BRT Basalt Upvalley и там есть электронный велосипед, пройдите на нем до электронной станции, чтобы его можно было зарядить для следующего гонщика.