Valet av byggarbetsplats är inte av misstag. Öknen och solen är oskiljaktiga begrepp. Öknar har länge lockat alla seriösa företag som är specialiserade på solenergi som en magnet. Av denna anledning gick öknen i Arizona inte obemärkt förbi av välkända "solar"-specialister. Det är i Arizona som EnviroMission förbereder sig för att förverkliga sin ambitiösa idé att utveckla ett kraftfullt solkraftverk, som redan är känt som ett soltorn.
Idén som ligger till grund för konstruktionen av en sådan struktur är ganska enkel. Solens strålar lyser upp och värmer ett visst område av ytan vid foten av tornet, detta område är täckt med ett speciellt värmeisolerande material. Själv är han som ett väldigt stort växthus. Luften som värms upp i detta "växthus" tenderar uppåt och strömmar ner till det enda hålet i denna beläggning, som ligger i mitten. Det är på denna plats vid basen av soltornet som turbiner är placerade, som genererar elektrisk energi på grund av naturligt stigande flöden av uppvärmd luft.
Det är ganska svårt att ta detta system på allvar tills alla nödvändiga beräkningar relaterade till temperaturskillnaden är gjorda och storleken på hela strukturen ökas många gånger om. Detta är precis vad de australiensiska utvecklarna har gjort. Om du placerar en liknande struktur i öknen, där yttemperaturen under dagen når 40 grader och över, och dessutom lägger till inverkan av "växthuseffekten" som skapas på konstgjord väg, kommer lufttemperaturen i en sådan tank redan att nå 80-90 grader Celsius. Därför återstår det bara att få storleken på växthusreservoaren runt soltornet till en radie av flera hundra meter för att få en tillräckligt stor volym varmluft.
Det skulle vara användbart att öka höjden på soltornet till en höjd av flera hundra meter (medan var 100:e meter från ökenytan innebär en minskning av omgivningstemperaturen med 1 grad Celsius). Ju större temperaturskillnad, desto starkare kommer soltornet att "dra in" varm luft från botten av lagret och desto mer energi kommer dess turbiner att kunna producera.
Fördelarna med dessa energikällor ligger på ytan:
• Eftersom soltornet arbetar med temperaturskillnad och inte med absolut temperatur, kommer det att kunna fortsätta sitt arbete i alla väder.
• Eftersom jorden blir tillräckligt varm under dagen finns det tillräckligt med restvärme för att fortsätta arbeta på natten.
• Eftersom en plats med varm torr jord är bäst lämpad för att bygga ett torn, är det möjligt att bygga ett sådant kraftverk på en mer eller mindre värdelös yta mitt i öknen.
• Soltornet kommer att kräva praktiskt taget inget underhåll förutom enstaka inspektioner och/eller mindre reparationer av turbinerna. Tornet "bara fungerar" från början av dess konstruktion till det ögonblick då strukturerna som utgör tornet finns.
• Ett sådant kraftverk behöver inga råvaror för att fungera - inget uran, inget kol, inget annat än solljus och luft, som finns i överflöd i vilken öken som helst.
• Soltornet är en absolut avfallsfri produktion, det släpper inte ut några föroreningar till jordens atmosfär, förutom varm luft; dessutom kan vissa områden i "växthuset" till och med användas för sitt avsedda syfte för att odla en mängd olika växter i dem.
Det är värt att notera att denna teknik är ganska välkänd, människor har arbetat med sådana projekt i mer än ett sekel. Så 1980 byggde spanska ingenjörer ett 256 meter högt testtorn, där uppvärmd luft rörde sig uppåt genom turbiner. Detta torn genererade elektricitet i 7 år, varefter det förstördes av en storm. I detta avseende är frågan om inte möjligheten till genomförande, utan de höga kostnaderna för projektet, mycket tuffare. För att generera betydande mängder el krävs en enorm anläggning, och mycket stora strukturer kräver mycket stora kapitalinvesteringar.
Byggkostnaden, enligt australiensiska utvecklare, är cirka 750 miljoner dollar. Och energieffektiviteten för detta kraftverk förväntas vara 60 %, vilket gör ett sådant objekt mycket mer tillförlitligt och effektivare än många andra förnybara energikällor. Dessutom är det känt exakt vart energin som produceras av ett sådant kraftverk kommer att riktas. För inte så länge sedan tecknade EnviroMission ett samarbetsavtal med State Energy Administration of Southern California (förköp av elektrisk energi under en period av 30 år). Baserat på resultaten av finansiell modellering skulle konstruktionen av ett sådant torn löna sig på bara 11 år, och dess design är designad för en livslängd på 80 år. Om allt går som planerat kan soltornet börja överföra el till amerikanska hem redan i början av 2015.
Alternativt projekt
Men soltornet har redan konkurrenter. Vi pratar om ett kraftverk med ännu större kapacitet - upp till 1,5 GW. Information om henne dök upp i Runet i maj 2014. Det rapporteras att företaget Clean Wind Energy redan har arrenderat en tomt för att bygga sina avkommor. Samtidigt pratar vi också om ett torn som skulle fungera genom att skapa konstgjord vind för att generera el. Olika källor indikerar en annan höjd på strukturen, som sträcker sig från 675 till 900 meter (vilket är 400 meter högre än den berömda skyskrapan Empire States Building).
Vid basen av det enorma soltornet kommer 120 mycket stora turbiner att placeras på en gång, samt högpresterande pumpar som är konstruerade för att flytta över 11 miljarder liter cirkulerande vatten. När det väl har tagits i drift kommer ökensoltornet att ha en enorm effekt, som kan jämföras med energin från ett högpresterande vattenkraftverk eller vindkraftverk som är installerade på ett område på 40 XNUMX hektar.
Principen för driften av ett sådant energitorn på 60-talet av 1,5-talet lades fram av Philip Carlson. Men under dessa år fanns det helt enkelt inga medel som kunde avsättas för genomförandet av ett sådant projekt. Enligt tillgängliga data är kostnaden för att bygga ett sådant kraftverk i Arizonas öken mer än XNUMX miljarder dollar. Samtidigt kan konstruktionen av ett sådant torn föra amerikansk vindenergi till en fundamentalt ny nivå, och energin som produceras av tornet kommer att vara den renaste i världen och kommer att göra det möjligt för företaget att tjäna mycket pengar på sin produktion .
Huvudidén, till skillnad från EnviroMission-projektet, involverar förflyttning av luft inte nerifrån och upp, utan uppifrån och ner. Tanken är att spruta vatten på toppen av tornet, vilket får den varma luften att svalna och rusa mot marken. När den når foten av tornet bör dess hastighet nå 90 km / h, vilket är idealiska förhållanden för drift av turbiner. Ett sådant torn har sina fördelar jämfört med vanlig vind- och solkraft. Anläggningen kommer att kunna arbeta dag och natt utan problem, dessutom kräver dess drift inte kontinuerlig vind och solljus, den behöver inte ens dammas av, som med solpaneler installerade i öknen, för att hålla den inne fungerande skick. Tornet kommer att fortsätta att generera elektricitet så länge luften förblir varm, vilket är mycket troligt i en varm öken. Själva elproduktionen kommer att fungera från produktionen av sin energi: cirka 11 % av elen kommer att användas på att pumpa vatten till toppen av tornet, medan cirka ¾ av vattnet kommer att samlas upp i botten av det.
Världens största fungerande termiska solkraftverk i Kaliforniens Mojaveöknen
Konkurrenter i form av kärnkraftverk
Soltorn har en mycket verklig och stark konkurrent i form av "gamla goda" kärnkraftverk. Efter ett uppehåll på 30 år beslutade USA:s regering att återuppta byggandet. USA:s presidentadministration avsätter 6,5 miljarder dollar för byggandet av ett nytt kärnkraftverk. Det rapporteras att ett nytt kärnkraftverk ska dyka upp i delstaten Georgia, där kärnkraftverket Vogtle redan är i drift.
2010 undertecknade de amerikanska myndigheterna och representanter för energibolaget Southern ett avtal om konstruktion av nya enheter i detta kärnkraftverk.
Den sista, 4:e, kraftenheten överlämnades till kunden hösten 2013. Nu pratar vi om att bygga ett nytt kärnkraftverk från grunden. Det belopp som tilldelas för dess konstruktion kommer att delas mellan energibolaget Southern Georgia Power, Oglethorpe Power Corporation och den kommunala regeringen i Georgia. Det rapporteras att Oglethorpe och Georgia Power fick den första delen för detta projekt den 19 februari 2014.
Källor till information:
http://www.facepla.net/index.php/the-news/energy-news-mnu/1509-solar-plant
http://radiomaster.ru/reviews/view/208
http://gearmix.ru/archives/11823
http://pronedra.ru/alternative/2014/05/06/energiy-arizona-proekt
http://pronedra.ru/atom/2014/02/19/aes-ssha