Разделы

среда, 3 октября 2007 г.

Собственный энергетический ресурс


В 1991 году коллапс израильской фирмы «Луз»  привёл к свёртыванию первой и единственной в то время в мире промышленности, производящей оборудование для солнечной (гелио) энергетики. За 10 предшествующих этому событию лет фирма разработала уникальную технологию преобразования гелиоэнергии в электрическую, создала завод по изготовлению параболических коллекторов- концентраторов и исследовательский полигон для испытания создаваемых образцов оборудования. Совместно с американскими фирмами были разработаны проекты и введены в действие 9 гелиоэнергетических станций общей мощностью 354 МВт для штата Калифорния США. Все они успешно функционируют и путём модернизации добились существенного снижения стоимости отпускаемой энергии.

     Причиной краха фирмы «Луз» был отказ американцев от проекта 10-ой станции. Как выяснилось, заказчик пожелал оценить эксплуатационную надёжность и экономичность станций и получить информацию о новых технологиях их создания, которые в то время разрабатывались в Израиле и других странах. Львиная доля капитала фирмы «Луз» принадлежала иностранным инвеститорам. В этот критический момент израильское правительство вопреки настойчивым обращениям специалистов сохранить  в интересах государства интеллектуальную собственность и техническую базу фирмы  «Луз» не поддержало ее, и … всё это достояние было продано с молотка группе бельгийских инженеров за смехотворную сумму – 25 млн. долларов. Мотивация – частная фирма должна выживать самостоятельно. Исторический опыт показывает, что руководители развитых стран оказывают поддержку тем ключевым отраслям промышленности и фирмам, которые важны для страны и в силу обстоятельств попадают в подобную ситуацию. Страна потеряла уникальную отрасль промышленности с широким экспортным потенциалом и практически прекратила усилия по использованию собственного энергетического ресурса.


     Себестоимость 1 кВт-часа электроэнергии, получаемой на этих станциях в первый период их освоения была в 2-3 раза выше, чем на традиционных топливных. Это не смутило заказчиков: ну кто не знает, во что обходится каждое первое принципиально новое изделие? Но в экономических и политических кругах нашей страны надолго укоренился глубокий скепсис относительно перспектив гелиоэнергетики. Этому же способствовало благодушие, царившее в руководстве израильской электрической компании (IEC), вызванное относительной дешевизной ископаемого топлива (особенно угля) в начале последней декады прошлого века и маячившими перспективами импорта природного газа из арабских и более далёких стран мира. Заманчиво идти проторенной дорогой, полагаясь на удобный сервис мировых индустриальных фирм, которые спроектируют, создадут и сдадут нам под ключ любую топливную станцию.

     Недавно неожиданно для многих прозвучало предложение министерства инфраструктуры о создании в Негеве атомной электростанции, которая увеличит мощность энергосистемы всего на….10-12%, Это в нашем-то сейсмически и политически опасном районе. А дальше что?

     Жизнь внесла свои коррективы в планы руководителей нашей энергетики. Высокая концентрация населения, производств и транспорта в Гушдане несовместимы с наращиванием топливной энергетики, использующей уголь и даже мазут в этом районе. Затраты на технологии ограничения содержания экологически опасных веществ в газовых выбросах электростанций растут. И, тем не менее, контроль их содержания в атмосферном воздухе показывает, что достигнут и часто превышается допустимый предел. Нельзя сбрасывать со счетов проблемы, связанные с хранением запасов топлива, выводом и размещением эоловых отходов, высокой водоёмкостью процесса получения энергии и генерацией парниковых газов, ведущих к климатическим катаклизмам на планете.

     Но самый тяжёлый удар по топливной энергетике нанёс новый энергетический кризис с его галопирующим многократным ростом цен на энергетическое сырьё, политическим шантажом стран-поставщиков и угрозой терактов на транснациональных трубопроводах. Нужно помнить, что во время предыдущего кризиса эмбарго на поставку топлива было использовано в качестве оружия против нас. И сейчас поставщики диктуют цены на топливо и способны прекратить отпуск его в любой момент. Нынешний кризис вызван сокращением доступных запасов энергетического сырья и гигантским ростом спроса на него в развивающихся странах. Недаром Россия намерена организовать добычу газа и нефти с помощью скважин подо льдами  на дне Ледовитого океана(!), а арабские нефтедобывающие эмираты, например, Абу-Даби, интенсивно развивают у себя гелиоэнергетику.

     С самого начала ХХΙ века специалистам стало очевидно, что необходимо принять срочные меры для промышленного освоения нашего главного собственного экологически чистого энергетического ресурса – гелиоэнергии. Мы потеряли 16(!) лет. Практически использование этого ресурса в нашей стране ограничилось оснащением 90% домов солнечными нагревателями горячей воды, что сэкономило немногим больше 1% импортируемого топлива. Мы пришли к ситуации, когда в пиковые периоды последних нескольких лет (летом и зимой) исчерпывается лимит мощностей энергосистемы, и она балансирует на грани «веерных» отключений потребителей.

     Вопреки «прохладному» отношению правительства и деловых кругов ряд фирм и университетов нашей страны проявили инициативу развивать технологии использования гелиоэнергии и добились существенных успехов, ища финансовую поддержку и рынки сбыта зарубежом. Так, например, фирма «Солель» до сих пор получает заказы только в США и Европе на проектирование крупных гелиоэнергетических станций.

     За последние 5-7 лет наибольшим спросом в мире пользуются фотовольтные (PV) преобразователи гелиоэнергии в электрическую. Они изготавливаются в виде плоских тонкостенных панелей или гибких лент, которыми покрываются поверхности крыш и стен домов и сооружений, а также плоские поверхности земельных участков. Данная технология позволяет создавать индивидуальные установки для удалённых потребителей энергии  (ферм, домов, насосных установок) и индивидуальные, но связанные с районной энергосистемой установки, что обеспечивает отпуск в сеть избыточной энергии днём и получение её из сети ночью и при спаде солнечной активности. PV- системы имеют низкую металлоёмкость, не включают в себя механических и габаритных устройств, не требуют громоздких зданий и сооружений, не используют агрессивные материалы, потребляют незначительное количество воды. Все вспомогательные электротехнические устройства оснащены средствами автоматики и не требуют постоянного обслуживания.

     КПД  PV преобразователей достигает в настоящее время 20-22%. Сообщается, что готовятся к производству преобразователи, эффективность которых составит 40,5%. Последний козырь сторонников топливной энергетики о том, что, мол, гелиоэнергетические установки действуют только днём и с переменной мощностью, теряет свою силу. Во-первых, период максимальной нагрузки энергосистем приходится на дневное время. Во-вторых, даже в Израиле создаются  гидроаккумулирующие станции. В-третьих, в США успешно продвигаются работы по созданию систем аккумулирования избыточной дневной гелиоэнергии и производство из неё электрической в другое время. В-четвёртых, никто  не отвергает в настоящее время совместного производства электроэнергии за счёт энергии солнца и топлива.

     Нет нужды комментировать внушительные достижения в области практического использования солнечной энергии таких стран- гигантов, как Германия, Япония и США (в таком, примерно, порядке они располагаются по величинам имеющихся и строящихся у них гелиоэнергетических мощностей). Обратим  внимание на то, что самая мощная гелиоэнергетическая PV станция в мире на сегодняшний день действует в Испании (12,5МВт).  Проектом создаваемой в Индии станции предусматривается достижение рекордной среди всех строящихся мощности - 5000МВт! Поразительно, но в США, Испании, Португалии и Австралии получают распространение гелиоэнергетические установки башенного типа с отражательными зеркалами-гелиостатами, первый опытный образец которой разработан давно в Израиле и находится в Реховоте. В США и Испании строятся модернизированные установки фирмы «Луз». В мире действуют многие десятки фирм, выпускающих оборудование для солнечной энергетики, спрос на которое постоянно растёт.

     А в Израиле лишь к концу 2008 г. будут оглашены результаты тендера на разработку первой гелиоэнергетической станции мощностью 250МВт. для района юго-восточного Негева. Случилось невероятное: IEC наконец-то дала своё согласие на создание частных электростанций, в том числе солнечных PV-типа и льготную продажу ей избыточной энергии. Это запоздалые шаги в правильном направлении. Но стране необходима долгосрочная энергетическая программа, предусматривающая широкое использование альтернативных и возобновляемых источников энергии и комплекс мер по её экономии, что обеспечит конечную цель – энергетическую независимость. Потребуется железная дорога Беер-Шева - Эйлат, что приведёт, наконец, к истинному освоению Негева, десяток-другой квадратных километров пустынной территории которого, могут стать основой энергетики государства. Что-то не видно, чтобы политиков и прессу интересовали эти проблемы.


Аркадий Розинский
Фото: министерство инфраструктуры