Объем энергии, вырабатываемый солнечными электростанциями, растет с головокружительной быстротой. В 2014 году общая установленная мощность солнечных проектов превысит 150 гигаватт, по сравнению с 5 ГВт в 2005 году это экспоненциальный рост, который происходит от сокращения издержек производства и увеличения эффективности каждой панели.
И сейчас самое время запечатлеть стремительно развивающуюся картину происходящего в мире солнечной промышленности. В этой статье мы предлагаем вам десятку солнечных электростанций по количеству ежегодно вырабатываемых гигаватт-часов. В некоторых случаях эти установки имеют гораздо больший потенциал мощности, но так, как они до сих пор в стадии наращивания или монтажа, на момент написания статьи их полный потенциал еще не был достигнут. Итак, давайте перейдем к списку:
10 лучших солнечных электростанций в мире
1. Солнечная ферма Топаз, Калифорния, США (1,096 ГВт).
Как известно, в ноябре стартовала самая мощная солнечная электростанция Topaz Solar Farm, которая активно публиковалась во всех новостях. И это очень здорово, так как популяризация солнечной энергетики очень важна для большинства людей, которые все еще считают это диковинкой.
Проект Топаз находится в Калифорнии и является крупнейшей солнечной электростанцией в мире с мощностью 550 МВт, и поволяет сократить выбросы углекислого газа в атмосферу как минимум на 380 тысяч тонн в год. Для сравнения, Белоярская атомная электростанция в России вырабатывает лишь немного больше - 600 мегаватт.
Ожидаемая годовая выработка, составляет 1096 гигаватт-час.
Станция расположена в уезде Сан-Луис-Обиспо и насчитывает 9 миллионов солнечных панелей.
Topaz обеспечит энергией свыше 160 000 домов и промышленных предприятий в районе. Стоимость строительства составила около 2,5 миллиардов долларов.
Строительство началось только два года назад. Солнечные панели, как и весь проект были разработаны компанией First Solar.
2. Солнечная электростанция Agua Caliente, Аризона США (626 ГВт)
Солнечная электростанция Agua Caliente находится в пустыне 160 километров к юго-западу от Феникса. Завод был запущен в апреле 2014 года и еще донедавна занимал первое место. Согласно некоторым наблюдениям, стоимость солнечных панелей становиться вдвое дешевле примерно каждые 2 года, а это значит, что каждые два года компании могут удвоить размер солнечной станции по той же цене.
Конечно, это не совсем точно, так как есть и другие расходы помимо солнечных панелей. Примечательно, что панели на станции Agua Caliente представляют собой тонкую пленку изготовленную компанией First Solar, они дешевле чем те, которые производятся из кристаллического кремния. На станции также нет модулей отслеживания солнца, что делает ее еще экономней. Энергию солнца здесь собирают за счет максимизации огромного количества панелей.
Но этот принцип вряд ли сможет удержать проект Agua Caliente на первом месте долгое время.
3. Солнечная электростанция Mesquite, Аризона США (413 ГВт)
Единственная область, которая конкурирует с пустыней Мохаве в США по интенсивности солнечного излучения это пустыня на юге Аризоны. Здесь больше 300 солнечных дней в году и именно здесь расположена солнечная станция Mesquite, в 100 км от крупного областного центра Феникса (1,5 млн населения).
Потенциал станции Mesquite - обеспечение электричеством около 260000 домов. На станции установлено 800 000 солнечных панелей китайского производителя Suntech Power
4. Калифорнийская солнечная ферма, Калифорния США (399 ГВт)
California Solar Ranch находится в 270 км к северо-западу от Лос-Анджелеса и охватывает 800 га пастбищ, на которых раньше выпасали скот.
На станции установлено 88000 солнечных панелей с модулями слежения производства Sunpower, что позволяет им поглощать максимальное количество солнечных лучей в течение всего дня.
Потенциал солнечной фермы - обеспечение до 100 000 домов.
В районе Лос-Анджелеса находится около 2 миллионов домов, то есть около 5% домов потенциально питается солнечной энергией - это хорошее начало!
5. Гидроэнергетичекий солнечный парк Хуанхэ, Цинхай Китай (317 ГВт)
И хотя в название солнечной станции есть слово гидро, эта электростанция солнечная на 100%. Она находится в самой горячей точке с высокой производительностью, провинции Цинхай в Китае. В Китае потребление солнечной энергии на человека в 4 раза больше чем на западе (но в 4 раза меньше чем у нас) и поэтому отдача от солнечных электростанций намного выше.
6. Солнечная электростанция Каталина, Калифорния, США (204 ГВт)
Пустыня Мохаве в Калифорнии - популярное место для солнечных электростанций и вполне заслуженно так, как имеет одно из самых высоких уровней солнечной инсоляции в Северной Америке, также рядом находятся самые энергетически голодные мегаполисы Южной Калифорнии.
Станция производит достаточно энергии для питания около 35 000 домов и сокращения около 74 000 метрических тонн выбросов парниковых газов - последний показатель является очень важным для Калифорнии, где очень жесткие нормы выбросов.
7. Солнечная ферма Xitieshan, Цинхай Китай (150 ГВт)
Станция размещена на Северо-Западе Китая, в уже известной нам провинции Цинхай, где ясное небо и много хорошего солнечного света. Станция была разработана компанией по солнечному развитию CGN, которая является дочерней компанией ядерной энергетической корпорации в Китайской провинции Гуандун. Во время ее завершения в 2011 году это была самая большая солнечная установка по объему производимых солнечных гигаватт в мире - но дело движется так быстро, что в 2014 году она упала на 6 место.
8. Солнечный парк Нинся Qingyang, Нинся Китай (150 ГВт)
Парк расположен в Нинся-Хуэйском автономном округе в Китае на высокой пустынной области, где пользуется повышенным уровнем солнечной инсоляции. Станция занимает площадь 2,3 квадратных километров. Кроме всего прочего эта солнечная ферма уменьшает испарение поверхностных вод, а также помогает озеленению пустынных районов. Это очень важно для предотвращения испарения и эрозии.
9. Солнечный парк Перово, Крым (133 ГВт)
Электростанция принадлежит австрийской энергетической компании Activ Solar и может поставлять энергию на 16 000 домов. В Украине солнечный парк пользовался относительно высокими льготными зелеными тарифами € 0,46 за киловатт-час, но сейчас территория Крыма аннексирована Россией и маловероятно, что Украина будет продолжать программу тарифов.
10. Северный проект Серебро Штата, Невада США (122 ГВт)
Это тонкопленочная солнечная ферма спроектирована компанией First Solar. Она производит достаточно электроэнергии для 15000 домов в Неваде и Калифорнии. Согласно американскому законодательству First Solar имеет право получить 30% от стоимости строительства обратно от правительства - или около 30 миллионов долларов.
__________________________________________________________
Солнечная энергия часто подвергается критике, так как обладает рядом недостатков по сравнению с традиционными видами, такими как уголь, нефть и газ. Но нет никаких сомнений, что многие страны с крупнейшими экономиками активно развивают это направление.
Если нынешние темпы роста сектора сохранятся, то к 2020 г. около 10% электроэнергии в мире может вырабатываться за счет фотоэлектрических систем. Основной рост ожидается в Китае, Японии, Германии и США.
Большая часть подобной электроэнергии производится за счет масштабных наземных установок, или солнечных ферм, которые представляют собой тысячи фотоэлектрических панелей на нескольких милях пустынной местности. По-видимому, они символизируются будущее альтернативной энергетики.
Именно такие системы позволяют производить электроэнергию за счет энергии солнца в промышленных масштабах. Они даже больше похожи на солнечные города, а не на солнечные фермы.
1. Sambhar Lake (Озеро Самбхар), Индия
- Компания: консорциум 6 государственных компаний, включая Bharat Heavy Electricals Ltd., Power Grid Corp of India, Hindustan Salts
- Мощность: 4000 МВт
Новая солнечная электростанция в Индии, которая будет построена в 70 км от Джайпура, будет иметь в 8 раз больше мощности, чем крупнейшие солнечные фермы США.
Стоимость проекта оценивается в $4 млрд, и он станет символом потенциала солнечной энергетики в Индии. Правда, сейчас он приостановлен из-за конфликтов по поводу землепользования между правительством штата и федеральным правительством.
2. Topaz, Калифорния, США
- Компания: MidAmerican Solar
- Мощность: 580 МВт
На строительство объекта потребовалось 2 года и $2,5 млрд. Последняя очередь была достроена в декабре прошлого года.
Общее число солнечных панелей, расположившихся на площади в 9,5 кв. миль, превышает 9 млн.
Мощности достаточно, для того чтобы обеспечить доступ к электроэнергии в большей части города Сан-Луис-Обиспо, население которого составляет 276 тыс. человек.
3. Solar Star, Калифорния
- Компания: MidAmerican Solar, SunPower Corp.
- Мощность: 579 МВт
Строительство этой электростанции началось в 2013 г. и должно закончиться в этом году.
После завершения количество панелей составит 1,7 млн, но уже сейчас электростанция обеспечивает мощность более 170 МВт.
4. Ivanpah, Калифорния
- Компания: NRG Energy, BrightSource Energy, Google
- Мощность: 392 МВт.
Электростанция открыта почти два года назад. Она расположена на 5 кв. милях в пустыне Мохаве, вблизи границы Невады.
Общее число панелей достигает 300 тыс., а мощности объекта хватает для обеспечения электроэнергией 140 тыс. домов.
Тем не менее проект не раз подвергался критике за то, что при его создании была разрушена привычная среда обитания многих животных, а птицы, пролетающие слишком близко к нему, очень часто погибают.
5. Agua Caliente, Аризона
- Компания: NRG Energy, MidAmerican Solar
- Мощность: 290 МВт
Agua Caliente была запущена в апреле прошлого года и на тот момент претендовала на звание крупнейшей в мире солнечной фермы
Мощности достаточно для питания 230 тыс. домов в регионе.
Эта солнечная ферма была построена за счет гарантийного кредита почти на $1 млрд Министерства энергетики США наряду с капиталом NRG Energy и MidAmerican Solar - Energy Fund, который принадлежит Berkshire Hathaway Уоррена Баффетта.
6. Setouchi, Япония
- Компания: GE, Куни Umi Asset Management, Toyo Engineering Corp.
- Мощность: 231 МВт
Огромная солнечная ферма в префектуре Окаяма начала строиться в ноябре прошлого года. Стоимость проекта оценивается в $1,1 млрд.
Консорциум получил $867 млн в виде займов от банков Японии, и эта сумма является крупнейшей в истории Японии для проектов "зеленой" энергетики.
После завершения строительства объект, расположенный на месте соляного озера, будет продавать электроэнергию Chugoku Electric Power Company по 20-летнему контракту.
7. Nzema Solar Park, Гана
- Компания: Mere Power Nzema Limited (MPNL)
- Мощность: 155 МВт
В настоящее время находится в стадии строительства. Будет вмещать в себя 630 тыс. солнечных панелей, что делает Nzema Solar Park шестой в мире по этому показателю.
Примечательно, что поставляться электроэнергия будет не только в Гану, но также в Кот-д"Ивуар, Того, Бенин и Нигерию.
8. Redstone Solar Thermal Power Plant, ЮАР
- Компания: SolarReserve, International Company for Water and Power Projects (ACWA Power)
- Мощность: 100 МВт
В январе 2015 г. Департамент энергетики ЮАР дал SolarReserve и саудовской компании АКВА Power привилегированной статус претендентов на проект солнечной электростанции, мощность которой составит 100 МВт.
Объем будет расположен близко к проекту Jasper PV, который сейчас является крупнейшим в стране.
Redstone будет поставлять электроэнергию в 200 тыс. домов в пиковые периоды, помогая другим поставщикам.
9. Amanecer Solar CAP Plant, Чили
- Компания: SunEdison
- Мощность: 100 МВт
Электростанция расположена в центре пустыни Атакама и имеет установленную мощность на уровне 100 МВт, что делает ее крупнейшей солнечной электростанцией в Латинской Америке. Станция была открыта в июне прошлого года.
Объем инвестиций в установку 310 тыс. солнечных панелей достиг $250 млн.
Мощности должно быть достаточно для обеспечения 125 тыс. чилийских домохозяйств.
10. Jasper PV Project, ЮАР
- Компания: SolarReserve
- Мощность: 96 МВт
Проект Jasper производит около 180 мегаватт-часов в год, и этого достаточно для обеспечения 80 тыс. домов.
Проект был завершен в октябре прошлого года.
Солнечная энергия по ночам – это уже не фантазии, а реальность. По крайней мере, в Калифорнии, где планируется уже через 5 лет получать не менее 33% всей энергии от ветра и солнца. Штат все более наращивает мощность альтернативных источников энергии с целью обеспечить треть электроэнергии за их счет уже в 2020 году. Не удивительно, что величайшая в мире солнечная гелиотермальная электростанция появилась именно здесь. В настоящее время эта станция уже не является экспериментальной – обычная работающая электростанция.
Около 100 гелиотермальных станций уже построены во всем мире, ожидается еще не менее 50. Некоторые из них способны обеспечивать электроэнергией даже по ночам. Ivanpah Solar Electric Generating System, новая солнечная электростанция в Калифорнии, снабжает электричеством 140 000 домов. Расположена она в пустыне Мохаве, не более 3 часов езды к востоку от Лос-Анджелеса. Станцию строили в течение 3 лет, ее стоимость составила 2 млрд 200млн долларов. Здесь вырабатывается чистая энергия, получаемая от солнца. При этом сжигание какого-либо топлива совсем не требуется.
Что интересно, вместо широко распространенных солнечных батарей на станции Ivanpah Solar Electric используются обыкновенные зеркала.
Таких зеркальных модулей, или гелиостатов, на станции насчитывается 173 тысячи. Каждый модуль представляет собой систему, состоящую из двух больших зеркал (каждое размером с ворота гаража).
Зеркала-гелиостаты отражают лучи солнца на вершины высоких башен, которые находятся в центре. Гелиостаты могут вращаться и благодаря этому отражение солнечных лучей на вершины башен происходит непрерывно, пока солнце не уйдет за горизонт.
На верху башен расположены котлы с жидкостью, превращающейся в пар от нагрева. Принцип их работы тот же, что и на обыкновенной ТЭЦ, только вода нагревается здесь не с помощью сжигания топлива, а от солнечных лучей. Мощность станции Ivanpah Solar Electric, составляющая 392 мегаватт, сопоставима с мощностью средней московской ТЭЦ.
Башни строятся как можно более высокими (не менее 148 метров), ведь чем выше башня – тем больше можно поставить вокруг нее зеркал. В середине дня котлы могут нагреваться более 700 градусов. Образующийся при этом пар поступает вниз, вращая турбину и вырабатывая таким образом электроэнергию. Этот принцип выработки электрической энергии называется гелиотермальным.
Такая гелиотермальная станция может работать и после захода солнца, благодаря возможности запасать излишки энергии. Для этого в специальные огромные хранилища нагнетается часть нагретой жидкости, которая выпускается из них после захода солнца. Таким образом, вращение турбины продолжается, такие хранилища при полной мощности могут обеспечить работу турбин в течение 15 часов. Благодаря таким теплохранилищам некоторые геотермальные станции могут работать даже круглосуточно. На станции Ivanpah Solar Electric этих хранилищ еще нет, но в качестве примера можно посмотреть следующее видео. В этом примере рассматривается гелиотермальная станция, находящаяся в Испании, с подробным обьяснением принципа ее работы.
Во время строительства станции ее создатели позаботились и об охране окружающей среды. Ведь, хотя сама станция и является совершенно безопасной, ее строительство угрожало исчезновением редких видов черепах, обитающих в пустыне. Поэтому была разработана специальная программа, в ходе которой компания-владелец станции купила обширный участок земли рядом со станцией, куда и переселились около 200 уникальных черепах. Затраты на переселение редких обитателей пустыни обошлись компании в 22 млн долларов, включая покупку земли, оплату труда биологов и собственно переселение черепах.
Процесс перехода к альтернативным источникам энергии в Калифорнии можно без преувеличения назвать революцией альтернативной энергетики. ВВП штата Калифорния больше ВВП многих стран мирового сообщества. Значение этого показателя составляет 2,2 трлн долларов, а это больше, чем у России, Индии, Канады, Италии, Испании или Австралии, которые считаются достаточно мощными странами. Поэтому энергии Калифорнии требуется очень много, и 33%, которые к 2020 году планируется получать из альтернативных источников – это огромное количество. Аналитики и СМИ уже успели обьявить открытой эру альтернативной энергетики. И тот факт, что солнечные панели в Калифорнии продаются уже в обыкновенных магазинах и быстро дешевеют, - только подтверждает это заявление.По сведениям журнала TIME, как минимум один американский дом переходит на солнечную энергию от панелей, устанавливаемых на крышах, каждые 3 минуты. И со временем эта динамика только возрастает. Правительство США обеспечивает развитие альтернативной энергетики всевозможными способами. Простым людям выдаются беспроцентные займы на солнечные панели, а крупные компании обязаны покупать альтернативную энергию в соответствии с предусмотрительно изданными законами. Благодаря постепенному запуску все большего количества солнечных электростанций в США количество вредных выбросов здесь постепенно сокращается: с 2005 года они уменьшились уже на 17%.Ivanpah Solar является одной из 7 крупнейших солнечных электростанций, которые введены в строй в Калифорнии в последние годы. Запуск каждой такой станции эквивалентен исчезновению из атмосферы не менее 400 000 тонн углекислого газа каждый год. Это сравнимо с исчезновением с автодорог сразу 77 000 автомобилей, загрязняющих атмосферу.
В этом красивом видео можно увидеть виды солнечной станции на фоне ночного Лос-Анджелеса, получающего от нее абсолютно чистую энергию.
Драгоценное название «Topaz» дали самой мощной электростанции в мире, работа которой основана на солнечной энергии. Эта уже известная во всем мире электростанция была сооружена в Калифирнии (США), на территории равнины Carrizo.
Еще несколько лет назад здесь был установлен юбилейный миллионный модуль FSLR, а на данное время установлено уже 9 миллионов высококачественных солнечных панелей.
Развитие солнечных ферм
Подобного типа электростанции также называют «солнечными фермами». Мощность «солнечного» проекта «Topaz» определяется цифрой в 550 МВт. Реализовывать данный объект начали еще в 2012 году, а его окончание планировалось на 2015. При этом профессиональный подход к работе и успешные вложения позволили закончить строительство и оформление грандиозного сооружения немного раньше. Официальный владелец электростанции MidAmerican Solar – дочернее предприятие компании MidAmerican Renewables .
Еще одним рекордом смело можно назвать затратную часть, выделенную на проект – почти 2, 5 миллиарда долларов. Разработчики уверены, что их детище способно обеспечить электрической энергией не менее 160 тысяч домов в Калифорнии.
Выбор места для электростанции «Топаз»
Была просчитана каждая деталь и все сопутствующие факторы, в том числе и место для расположения солнечной электростанции – его создатели выбрали далеко не случайно. Условия проекта изначально подразумевали наличие определенных условий, среди которых основными являются:
- Расположение в ближайших окрестностях населенных пунктов.
- Наличие одной или нескольких линий электропередач.
- Минимальное негативное влияние, которое может оказывать присутствие станции на окружающую среду в конкретной местности.
Необходимо осознавать тот момент, что на равнине Карризо люди издавна занимались возделыванием земли и сельскохозяйственным производством. Поэтому, запуская проект, пришлось произвести отчуждение определенного количества земель, выгодных для возделывания. Разработчики оправдывают эти вынужденные действия тем, что земли на данной территории имеют ограниченную плодородность, не являясь на самом деле таким уж выгодным регионом в плане ведения сельского хозяйства.
Планы США на альтернативную энергию
Хотя проекты развития считаются максимально удобными и выгодными, практически каждый из них сталкивается с протестами различных «зеленых» организаций. Но важно отметить то, что, даже отчасти загрязняя отводимые под станции участки земель, сама концепция их последующей работы позволяет решать часть экологических проблем.
В недалеком будущем Соединенные Штаты Америки вообще рассчитывают максимально приблизиться к статусу мирового лидера по применению экологически чистых видов энергии. С этой целью разработана специальная государственная программа, в соответствии с которой уже в 2020 году одна третья часть всего объема добываемой энергии на территории страны будет переведена на экологически чистые, возобновляемые источники.
Этот репортаж доступен в высоком разрешении
В Калифорнии, в пустыне Мохава была запущена крупнейшая в мире солнечная электростанция «Айванпа» площадью почти 13 кв.км. Объект стоимостью $ 2.2 млрд состоит из трех электростанций и почти 350 тысяч зеркал-гелиостатов.
Отправляемся в Калифорнию, чтобы поближе познакомиться с этим чудом техники.
Крупнейшая в мире солнечная электростанция «Айванпа» находится в 64 километрах от Лас-Вегаса. Как уже говорилось, она состоит из 350 тысяч зеркал-гелиостатов (каждое размером с гаражную дверь).
Гелиостат - это прибор, способный поворачивать зеркало так, чтобы направлять солнечные лучи постоянно в одном направлении, несмотря на видимое суточное движение Солнца. (Фото Ethan Miller | Getty Images):
3 поля гелиостатов окружают 40-этажные башни-электростанции. Зеркала фокусируют солнечный свет на котлах, находящихся на вершине башен (смотри заглавную фотографию). Вырабатывается пар, который приводит в движение турбины. Так появляется электрическая энергия, которой достаточно для питания 140 000 зданий в Калифорнии.
Выходная мощность крупнейшей в мире солнечной электростанции составляет почти 392 МВт. (Фото Ethan Miller | Getty Images):
Гелиостаты солнечной электростанции Айванпа, 20 февраля 2014. (Фото Ethan Miller | Getty Images):
Как видно, гелиостат состоит из двух зеркал и управляющего механизма. Количество таких гелиостатов здесь - 173 500 штук. Соответственно, зеркал в 2 раза больше. (Фото Ethan Miller | Getty Images):
Внизу каждой из трех электростанций находятся охлаждающие системы. Вверху - паровой котел. (Фото Ethan Miller | Getty Images):
Диспетчерская. (Фото Ethan Miller | Getty Images):
Графическая система управления крупнейшей в мире солнечной электростанцией Айванпа. (Фото Ethan Miller | Getty Images):
Автомобили на дороге для осознания масштабов. (Фото Ethan Miller | Getty Images):
Две из трех электростанций. Видно, как вырабатывается пар в котлах от солнечной энергии, фокусируемой гелиостатами. (Фото Ethan Miller | Getty Images):
(Фото Ethan Miller | Getty Images):
Так светится башня-приемник солнечной энергии с котлами внутри. (Фото Ethan Miller | Getty Images):
(Фото Ethan Miller | Getty Images):
Вид с воздуха на одно из зеркальных полей с электростанцией посредине. (Фото Ethan Miller | Getty Images):
Как уже говорилось, все здесь 3 поля с гелиостатами. (Фото Ethan Miller | Getty Images):
Постройка солнечной электростанции «Айванпа» является частью государственной программы, по которой Соединенные Штаты намерены к 2020 году перевести третью часть объема добываемой энергии на возобновляемые источники.
Это была экскурсия на крупнейшую в мире солнечную электростанцию Айванпа в Калифорнии. Также смотрите статьи « », « » и « ». (Фото Ethan Miller | Getty Images).
