proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2022 год
  Агентство  ПРоАтом. 25 лет с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
Вышло в свет второе издание двухтомника Б.И.Нигматулина. Подробнее
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[12/02/2009]     Энергетика послекризисного мира

 С.В.Коровкин, главный инженер проекта ОАО «Атомстрой», НИКИМТ

Все согласны с тем, что индустриальный мир после кризиса будет другим. Другими будут не только экономические, но и технологические системы индустриального общества. Уже сейчас проясняется будущая энергетическая система послекризисного индустриального мира. Основным источником энергии в  XXI веке в развитых странах будет  не нефть, не газ, не уран, не дрова и не солома. Основным источником энергии в  XXI веке будет солнечное излучение.


За последние несколько лет были созданы технологии, позволяющие обеспечить потребности человечества в энергии за счет солнечного излучения.

До сих пор использование солнечной энергии в промышленных масштабах упиралось в следующие препятствия:

1.         Зависимость работы солнечной электростанции от времени суток. Кому нужна электростанция, работающая только днем?

2.         Зависимость работы  солнечной электростанции от погодных условий. Если на небе облачность – тока в розетке нет.

3.         Необходимость больших земельных участков для размещения приемников солнечного излучения – земля дорогая, да и мало уже на планете свободных участков земли.

4.         Дороговизна солнечных фотоэлементов.



И вот теперь эти препятствия устранены.

Настоящим прорывом стало появление на рынке солнечных технологий в 2007 году пленочных фотоэлементов. Лидером в этом направлении является компания Nanosolar, расположенная в Силиконовой Долине (США, Калифорния).

Новизна технологии производства солнечных элементов заключается в использовании пленок медь-индий-диселенид галлия (CIGS-пленки). Тонкая пленка CIGS толщиной всего 1 микрометр производит столько же электричества, сколько 200-300 микронная полупроводниковая кремниевая подложка.

Благодаря этому, солнечные элементы могут быть нанесены на гибкую основу (рис.1).


Рис.1

Солнечные элементы на гибкой основе



Технология PowerSheet, в противовес прежним кремниевым технологиям, снижает стоимость производимой энергии с трех долларов до тридцати центов за ватт. Это позволяет говорить о том, что использование солнечного излучения для производства электрической энергии становится дешевле, чем сжигание каменного угля на тепловых электростанциях.

Таким образом, прогресс в области технологии производства фотоэлектрических элементов позволяет создать экономичные преобразователи солнечного излучения в электрическую энергию.

Остается устранить еще три препятствия – зависимость работы солнечной электростанции от времени суток, от погоды, и решить проблему с размещением приемников солнечного излучения.

Решение было найдено в запатентованной в 2008 году аэростатной солнечной электростанции (рис. 2).



Рис.2
Аэростатная солнечная электростанция

Электростанция представляет собой привязной аэростат, на баллоне которого размещены гибкие фотоэлементы. Баллон аэростата висит в воздухе выше облаков на высоте 3-6 километров над землей. Таким образом, облачность не мешает фотоэлементам поглощать солнечные лучи и вырабатывать электроэнергию, которая по кабелю передается на землю.

Но как же проблема ночного времени?

Оказывается, для аэростатной электростанции и эта проблема имеет элементарное решение. Если часть электроэнергии, вырабатываемой солнечными элементами в дневное время, затрачивать на подъем груза (бак с водой или контейнер с песком) с помощью электромоторов по канату аэростата на высоту 2-5 км, то ночью при опускании груза эти же электромоторы будут вырабатывать электроэнергию. Просто и дешево. Принцип тот же, что у настенных часов с гирями.

Уже имеется проект аэростатной солнечной электростанции, которая при диаметре баллона 200 м круглосуточно вырабатывает 1500 кВт электрической мощности.
Напомню, что еще в двадцатые годы прошлого века было освоено производство мягких и жестких дирижаблей длиною до 240 метров, оснащенных мощными двигательными установками и системой вертикального перемещения. Сейчас трудно поверить, но в тридцатые годы прошлого века в американских военно-воздушных силах были даже дирижабли-авианосцы, легендарные «Мейсон» и «Акрон». По сравнению с конструкцией дирижаблей 80-летней давности конструкция аэростатной электростанции является довольно примитивной, и современная промышленность способна развернуть массовое производство аэростатных солнечных электростанций за 2-3 года.

Нет проблемы и земельных участков. Для аэростатной солнечной электростанции нужен участок земли только для установки якоря, к которому привязан канат аэростата. Идеальным местом для этого являются сельскохозяйственные земли. Растениям такое соседство не помешает, а если что и упадет сверху, то не страшно.
Расчеты показывают, что размещение аэростатных солнечных электростанций всего на одной десятой части сельскохозяйственных земель нашей страны полностью покроет потребность России в электроэнергии. Это же можно сказать и о большинстве других стран.

Для человечества в целом такое решение энергетической проблемы, несомненно, является хорошим решением.

А хорошо ли это для России?
Сумеет ли Россия соскочить с нефтегазовой иглы и вписаться в экономику XXI века?
Поживем – увидим.


Источники:

1.     «Независимая газета» 10.02.09
 http://www.ng.ru/energy/2009-02-10/11_air.html
2.     Альтернативная энергетика и экология, №7, 2008
 http://isjaee.hydrogen.ru/?pid=1688
3.     http://www.adv-engineering.ru/novosti/novrinka/Nanosolar.html
 

 
Связанные ссылки
· Больше про Альтернативные источники энергии
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Альтернативные источники энергии:
Новая ториевая энергетика: топливо, твэлы, реактор

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 3.62
Ответов: 8


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 15 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 13/02/2009
Интересно.


[ Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 13/02/2009
Идея неплохая. Непонятно только, зачем перемещать груз вверх-вниз, ведь это дополнительные затраты энергии на диссипацию. Можно просто накопить и пускай даже ночью не работает...


[ Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 13/02/2009
кстати, а сколько полезной энергии потеряется при ее передачи на 6 км вниз, скажем, от 1500кВт-го источника


[ Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 13/02/2009
Уже имеется проект аэростатной солнечной электростанции, которая при диаметре баллона 200 м круглосуточно вырабатывает 1500 кВт электрической мощности.

Ох и тянет же автора во всё тяжкие! То парогенераторы АЭС ему мешают, то переработка топлива ...

Считаем:
ночное время - минимум 8 часов. 1500*8 = 12тыс. кВтч, производимых "опусканием груза". С учётом КПД это не менее 13 тыс.кВтч запасённой в грузе энергии. Или ~47 ГДж. При располагаемой высоте подъёма 6000 метров для запасения искомой энергии требуется m=E/(g*h) груз весом примерно 800 тонн.

Флаг в руки, ветер в спину и другие подобающие пожелания.


[ Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 13/02/2009
"Технология PowerSheet, в противовес прежним кремниевым технологиям, снижает стоимость ПРОИЗВОДИМОЙ ЭНЕРГИЙ с трех долларов до тридцати центов за ВАТТ."
Что за ерунда, даже дети начальной школы знают, что:
ВАТТами измеряется МОЩНОСТЬ, ЭНЕРГИЯ - ВАТ/ЧАС.
ПУТАНИЦА!!!!!!!!!!!


[ Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 16/02/2009
Речь, конечно, идет о стоимости установленной мощности


[
Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 16/02/2009
Цитата:
"Что за ерунда, даже дети начальной школы знают, что:
ВАТТами измеряется МОЩНОСТЬ, ЭНЕРГИЯ - ВАТ/ЧАС.
ПУТАНИЦА!!!!!!!!!!!"
Вы ошиблись. Энергия измеряется в: Ват*час. НЕЗАЧОТ! И пусть Ваши родители придут в школу... :-)


[
Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 18/02/2009
Вы совершенно правы. Следовало бы написать "стоимость установленной мощности". Некритично переписал с сайта "Nanosolar".


[
Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 17/02/2009
Идея неплохая, но с Большой энергетикой она не сможет конкурировать по следующим причинам (возьмем для примера небольшую электростанцию, мощностью 3000 МВт, которая обеспечивает э/э небольшой завод):
1. Для эквивалентной мощности необходимо разместить 2000 аэростатов диаметром 200 м на площади примерно 45 км2 (из расчета 1000 м между аэростатами). Это потребует 12 000 метров  кабеля только на передачу э/э с аэростатов на землю.
2. Для уменьшения потерь при передачи э/э на КАЖДЫЙ из 2000 аэростатов необходимо установить повышающий трансформатор.
3. Для установки механизма подъема груза на КАЖДЫЙ из 2000 аэростатов необходимо установить электромотор с подводом э/питания 380 В и системой управления.
4. Если передавать электроэнергию до потребителя необходимо на земле расположить ОРУ 330, 750 кВ (как это сделано на любой ТЭЦ и АЭС) и до ОРУ с КАЖДОГО аэростата протянуть провода, что потребует 1000 км кабеля.
5. Также проблемма обслуживания этого аэростата. Однозначно, что для устранения неисправности его нужно опускать на землю, где зреет сельхоз урожай )).
6. Также куча проблем с передачей э/э на земле (воздушные линии или подземный кабель), размещение защитных выключателей, устройств РЗиА и т.д.
Все это делает аэростаты неконкурентноспособными с объектами Большой энергетики.


[ Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 17/02/2009
Для существующей энергетики нужно топливо


[
Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 17/02/2009
Ну когда топлива не будет, тогда это хороший вариант


[
Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 19/02/2009
Угу... Есть подобные задумки у французов... Солнечные батареи в песках Сахары, где мощность солнечного потока около двух киловатт на квадратный метр и облаков годами нет -:), затем кабелем по дну Средиземного моря во Францию.... Тем более автоматом решается график суточного регулирования мощности - на ночной провал нагрузки нет и выработки...


[ Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 20/02/2009
Хорошо французам - им после шести вечера электричество не нужно.


[
Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 23/02/2009
 Если серьезно, то они дети природы, как выразился один мой коллега - живут по солнышку... На работу выходят раньше нас и соответственно раньше прекращают... Ну а на бесчисленные кафе, которые так любят французы и в которых они проводят вечера много энергии не требуется...:-)...


[
Ответить на это ]


Re: Энергетика послекризисного мира (Всего: 0)
от Гость на 23/03/2009
СКОЛЬКО?!
Два киловатта на на квадрат?! :) На земной орбите солнечная постоянная - 1480Вт/метр. 2кВт - это уже куда-нить к Венере ближе...
Ну, неплохо французы задумали. Мне бы их план... покурить малёхо... :)


[
Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.14 секунды
Рейтинг@Mail.ru