Американская компания SolarReserve получила положительное заключение экологической экспертизы по проекту солнечной электростанции мощностью 450 мегаватт по технологии (CSP – concentrated solar power, дословно: концентрированная солнечная электроэнергия – гелиотермальная или солнечная тепловая электростанция).
Особенностью запланированного в Чили объекта Tamarugal является гарантируемая круглосуточная (и круглогодичная) работа солнечной генерации. Три энергоблока по 150 МВт каждый представляют собой три башни (см. фото), оснащенные накопителями энергии, каждый из которых сохраняет энергию в течение 13 часов.
Остановимся на принципе работы гелиотермальной (солнечной тепловой электростанции) с системой хранения энергии подробнее.
На ровной поверхности определённым образом устанавливаются зеркала, оснащённые поворотными механизмами — гелиостатами (приборами, способными поворачивать их так, чтобы направлять солнечные лучи постоянно в одном направлении, несмотря на видимое суточное движение солнца). Солнечный свет, отражаемый зеркалами, сводится и направляются в одну точку (концентрируется) и нагревает до экстремально высоких температур устройство, находящееся на башне, которое в свою очередь нагревает циркулирующий внутри теплоноситель.
Нагретая до температуры свыше 500 градусов Цельсия расплавленная соль, а именно она сегодня главным образом используется в качестве теплоносителя, может быть использована для выработки электроэнергии сразу, либо отправиться на хранение (под атмосферным давлением) в специальные ёмкости.
Расплавленная соль применяется для производства пара, и дальше, процесс идёт как на обычной тепловой электростанции — паровая турбина производит электричество.
Если нагретую расплавленную соль оставить в резервуаре для хранения (накопить и сохранить высокотемпературную тепловую энергию), её можно использовать для выработки электроэнергии впоследствии. Потери тепла составляют всего порядка 1% в день. Разумеется, запасенная энергия обычно используется той же ночью или на следующий день, но при желании можно увеличить объём хранилища, чтобы запасть её на более долгий срок.
Такая система хранения энергии функционирует в течение всего срока службы электростанции без каких-либо замен или существенных ремонтов, может лишь потребоваться обновление защиты емкостей от коррозии.
CSP считается дорогой технологией, со стоимостью киловатт-час хорошо за $0,1, которая оправдана только в тех случаях, когда требуется действительно круглосуточное безуглеродное энергоснабжение. Solar Reserve разрушает этот стереотип. На прошлом чилийском аукционе компания предложила цену киловатт-часа $0,063 (3,7 – 3,9 рубля) – уникальный уровень. Примечательно, что компания тогда не получила контракт, поскольку проиграла солнечной фотоэлектрической энергетике, установившей ценовой рекорд.
Новый аукцион, на котором будет выставляться проект Tamarugal, пройдет позже в текущем году.
Доля CSP в мировой солнечной энергетике незначительна. Если установленная мощность фотоэлектрической генерации превысила 300 ГВт, то солнечная тепловая энергетика — это пока считанные гигаватты (главным образом в США и Испании). География гелиотермальных электростанций ограничена самыми солнечными регионами мира – их целесообразно строить только в условиях максимальной инсоляции. В то же время перспективы у сектора, безусловно, есть. Низкая стоимость электроэнергии, предложенная SolarReserve, свидетельствует о хорошем потенциале данного вида солнечной энергетики.