Гигантская плавучая электростанция – новый вид генератора электроэнергии
Солнечные острова – будущие проекты плавучих электростанций, которые способны генерировать электроэнергию из энергии Солнца. Перспективный проект будущего, который уже в настоящее время проектируется учеными из центра электроники и микротехники в Швейцарии. Насколько данный проект важен и реален для мирового сообщества? Какие экологические технологии будут применяться при его создании?
Швейцарский научный центр CSEM предложило идею создания т.н. «солнечных островов», поскольку это достаточно важный прорыв в мировой альтернативной энергетике, к тому же, подобные электростанции являются не развитым направлением в ней.
Что представляют собой плавучие электростанции и чем они особенны? Плавучие электростанции представляют собой плоские искусственные платформы, которые могут достигать в диаметре от 1 до 5 км. Размещаться плавучие станции будут в море или океане, таким образом, генерируя солнечную энергию.
Особенностью таких станций является, прежде всего, то, что в качестве основного элемента здесь будут использованы солнечные концентраторы (система зеркал), а не солнечные батареи. Солнечные концентраторы представляют собой систему труб с теплоносителем, турбины и генератор (гелиотермические электростанции). По стоимости, солнечные концентраторы наиболее экономически выгодны по сравнению с обычными солнечными батареями. Возникает вопрос, зачем устанавливать подобную систему на искусственном острове в океане, а не на суше?
Черепица с солнечными панелями – масштабируемая энерго-крыша
Итальянская компания Tegolasolare предложила удобную альтернативу громоздким солнечным панелям, обычно применяемым в качестве дополнительного источника электроэнергии для небольших зданий. Tegolasolare предлагает встраивать фотоэлектрические модули в черепицу, предназначенную для покрытия крыш. Каждая секция такой крыши может содержать фотоэлектрическую солнечную батарею.
На самом деле новая черепица ни чем не отличается от привычной нам, и изготавливается из натуральной красной глины с минимальным добавлением веществ вредных для окружающей среды. Использование высокотемпературной распылительной сушки позволяет создавать особенно прочные и долговечные секции черепичной крыши с традиционным красным окрасом. Такая черепица обладает более высокой устойчивостью к ударам, изменениям погодных условий и лучше защищает от влаги и жары по сравнению с традиционной черепицей.
Кроме улучшенных пассивных характеристик этого кровельного материала, каждая секция черепицы может быть оснащена специальной солнечной батареей, состоящей из четырех фотоэлектрических ячеек. Плоские и тонкие солнечные панели видны только сверху, тем самым сохраняя аутентичный вид здания снаружи, где обычный наблюдатель видит только красную черепицу. Каждая солнечная панель, интегрированная в черепичную секцию, соединяется с соседней с помощью проводов, проведенных под крышей, образуя одну большую электрогенерирующую систему. Постоянный электрический ток с крыши-электростанции направляется в аккумулятор и/или инвертор, который преобразует его в переменный ток стандартной частоты бытовой сети.
Крупнейшая приливная турбина AK1000 представлена компанией Atlantis
11 августа 2010 года корпорация Atlantis Resources, специализирующаяся на строительстве на преобразовании энергии отливов и приливов в электричество, представила миру крупнейшую приливную турбину AK1000 в городе Инвергордон, Шотландия.
Новая турбина высотой 22.5 метра весит около 130 тонн и представляет собой 18-ти метровый ротор, поддерживаемый мощным основанием. Планируемая мощность одной такой установки 1 МВт при скорости морского течения 2.65 м/с – достаточное количество энергии для питания около 1000 домов.
Гигантская турбина обещает быть максимально дружественной экологии моря благодаря невысокой скорости вращения ротора, и должна обеспечивать местную электрическую сеть возобновимой энергией в предсказуемом объеме, что для современных источников возобновляемой энергии очень важный параметр. Два винта, установленных на одной оси будут делать от 6-ти до 8-ми оборотов в минуту, такая медлительность турбины даже не будет «замечена» представителями местной флоры и фауны.
Турбина разработана и построена с достаточным запасом прочности дл я работы в самых сложных погодных условиях открытого океана во всех уголках света. Этот уникальный генератор электроэнергии построен с использованием новейших технологий самыми продвинутыми компаниями мира.
PETE: Новый способ использования солнечной энергии
Николас Мелош, исследователь Стэнфордского Университета продемонстрировал новый механизм преобразования солнечного света и тепла в электричество с помощью разработанного им устройства.
Устройство нового типа, использующее одновременно энергию света и тепловую энергию, обещает новые возможности в преобразовании энергии Солнца в электричество.
Принцип действия нового прибора основан на физических явлениях открытых учеными Стэнфорда. В прототипе нового преобразователя солнечный свет возбуждает электроны в специальном электроде, а избыточное тепло перебрасывает эти электроны на другой электрод в вакууме, создавая электрический ток. По задумке ученых, неиспользованная тепловая энергия будет использована для нагрева теплоносителя парового двигателя. Такая конструкция позволит преобразовывать рекордные 50% энергии солнечного света в электричество. На сегодня, теоретический предел фотоэлектрических элементов едва дотягивает до 29% КПД преобразования, а лучшие серийные образцы показывают 22%.
Обычные же солнечные батареи из кристаллического кремния эффективны лишь на 15%. Большая часть всей солнечной энергии теряется в виде тепла. Это происходит потому, что такая солнечная ячейка использует лишь часть светового спектра, фотоны же ниже определенного энергетического уровня просто разогревают пластину.
Маховик как хранилище избыточной энергии
Компания Beacon Power, которая ровно два года назад разработала уникальное в своем роде хранилище энергии, построенное из нескольких блоков с маховиками, на днях получила заем от Департамента Энергетики США на создание 20-ти мегаваттного буфера, поддерживающего напряжение в сети.
Одной из основных проблем повсеместного внедрения возобновимых источников энергии нерегулярность выходной мощности последних. Более того, потребляемая мощность сети также вещь очень непостоянная и не всегда может быть спрогнозирована с достаточной точностью. Поэтому для обеспечения стабильных параметров электрического напряжения и частоты в сети необходимо применять промежуточные хранилища энергии. Делается это самыми различными способами, самый очевидный из них, и при этом самый дорогой и недолговечный – это использование аккумуляторных батарей работающих на химических принципах.
Сегодня для поддержки необходимой мощности сети используются электростанции работающие на природном газе, так как позволяют с достаточной оперативностью реагировать на потребности электросети.
Компания Beacon Power предлагает хранить энергию в виде кинетической энергии массивных маховиков вращающихся с высокой скоростью. Массивные маховики из углеволокна диаметром в 1 метр вращаются со скоростью 16000 оборотов в минуту – скорость у поверхности диска около 2 Махов. Чтобы поддерживать такую скорость маховик должен вращаться в разреженной среде с минимальным трением, которое обеспечивается системой электромагнитов, поддерживающих маховик в парящем состоянии. Каждое устройство, разработанное компанией, весит около 3.6 тонн и способно выдавать 100КВт мощности в течение 15 минут. Комбинирование десяти подобных устройств в одно хранилище позволяет создать мегаваттный запас электроэнергии на 15 минут или 25 КВт-часов, что соответствует среднему потреблению одного дома за сутки.
Siemens ставит на российскую ветровую энергетику
Компания Siemens оформляет стратегические соглашения с двумя российскими компаниями для создания совместного предприятия, которое будет поставлять германские технологические решения на передовую ветровой энергетики России.
Совместное предприятие между Siemens, Ростехнологии и РусГидро будет заниматься производством компонентов ветровых турбин, а также осуществлять продажи и обслуживание ветровых генераторов на территории России и за ее пределами.
Россия оказалась не единственной страной в «ту-ду-листе» гиганта индустрии Siemens. Siemens планирует построить еще три завода по производству компонентов для ветровых турбин в США и Китае в этом году. Кроме этого, планируется строительство заводов в Индии и Великобритании.
«В следующие пять лет мы намерены установливать ветровые турбины общей мощностью 250-500МВт в год», - заявил директор Siemens по возобновляемым источникам энергии, Рене Умлофт (Ren? Umlauft).
Что же касается России, то к 2015 году по замыслу компании в стране будет производиться 1250 МВт электричества из ветра, и 5000 МВт к 2020-му.