В минувшую пятницу в Дании к одной из местных электросетей подключили необычную приливную электростанцию. Она выглядит как воздушный змей, только «парит» она в подводных течениях. Восходящие потоки воздуха и воды ускоряют движение «змея», и он всегда летает быстрее встречных потоков, что позволит вырабатывать достаточную мощность даже в условиях слабых приливов.

Источник изображений: Minesto

Манёвренную приливную электростанцию Dragon 12 спроектировала и построила компания Minesto. «Дракон 12» способен вырабатывать 1,2 МВт электричества. Его вес достигает 28 т, а размах «крыльев» — 12 м. Внешне он похож на военный беспилотник из будущего, что, впрочем, обусловлено банальными законами гидродинамики. Электростанция крепится ко дну на длинном тросе и это даёт ей возможность перемещаться в воде с относительной свободой. Установленная на борту электроника следит за безопасностью движения, предотвращая рискованные манёвры.

Согласно расчётам Minesto, для первой сотни установок нормированная стоимость вырабатываемой ими электроэнергии составит $108 за 1 МВт·ч. После этого нормированная стоимость снизится до $54 за 1 МВт·ч. Пару лет назад Министерство энергетики США сделало заключение, что морские электростанции с якорным (мёртвым) креплением ко дну, включая приливные, в среднем будут вырабатывать электроэнергию стоимостью $89 за МВт·ч. Нетрудно увидеть, что в таком случае у проекта «морских змеев» Minesto хорошие перспективы.

Первая из электростанций Dragon 12 установлена в проливе в районе Фарерских островов, где течения всегда сильные. Её подключили к электросети одного из островов, где проживает 55 тыс. человек.

Пока основными источниками «зелёной» электроэнергии для транспорта пытаются выступать солнечные и ветровые электростанции, но они сильно зависимы от погоды. Поддерживаемый Honda израильский стартап NT-Tao надеется в следующем десятилетии вывести на рынок транспортируемые термоядерные реакторы, которые смогут питать зарядные станции для электромобилей в районах с неразвитой наземной энергетической инфраструктурой.

Источник изображения: NT-Tao

Термоядерный реактор, разрабатываемый NT-Tao, будет занимать пространство стандартного морского контейнера, но при этом выдавать до 20 МВт электроэнергии. По замыслу Honda, при подключении такой транспортируемой электростанции к зарядной станции можно одновременно снабжать электроэнергией до 1000 электромобилей. Тем более, что описываемый термоядерный реактор не должен выделять парниковых газов, и от погоды его функционирование тоже не будет зависеть.

Такая маленькая электростанция мощностью 20 МВт будет стоить от 70 до 100 млн долларов, как поясняют представители NT-Tao. Правда, получить к ним доступ клиенты смогут не ранее следующего десятилетия, когда такие энергетические установки начнут поставляться на рынок. Демонстрационные образцы должны появиться к 2029 году. Honda и другие инвесторы уже вложили в этот израильский стартап $28 млн.

По оценкам разработчиков, себестоимость 1 кВт‧ч генерируемой таким способом электроэнергии будет варьироваться от 6 до 13 американских центов. Такие источники электроэнергии можно использовать и для обособленных центров обработки данных или предприятий. Наличие мощных линий энергоснабжения поблизости в этом случае перестаёт быть определяющим положение объекта фактором.

ЦОД Microsoft используют огромное количество электроэнергии, поэтому для достижения климатической нейтральности компании требуются чистые источники энергии. Развитие крайне энергоёмкого ИИ значительно усугубляет проблему. Microsoft считает, что ядерные реакторы следующего поколения могут обеспечить энергией её ЦОД и помочь в реализации амбиций в области ИИ. Сейчас компания ищет человека, который «возглавит проектные инициативы по всем аспектам инфраструктуры ядерной энергетики для глобального роста».

Источник изображения: unsplash.com

Ядерная энергетика не создаёт выбросов парниковых газов. Тем не менее, это может открыть ящик Пандоры в случае аварий, не говоря уже об утилизации радиоактивных отходов и сложности логистических цепочек поставок урана. Роль ядерной энергетики в борьбе с изменением климата до сих пор горячо обсуждается, хотя соучредитель Microsoft Билл Гейтс (Bill Gates) давно является большим поклонником этой технологии.

Microsoft планирует развивать направление малых модульных реакторов (SMR). В отличие от своих гораздо более крупных предшественников, SMR значительно проще и дешевле строить. Гейтс является основателем и председателем TerraPower, разрабатывающей проекты SMR, но у компании «в настоящее время нет никаких соглашений о продаже реакторов Microsoft».

Для справки, последний на сегодняшний день крупный ядерный реактор, который будет введён в эксплуатацию в США после семи лет задержек, обошёлся бюджету в более чем $17 млрд. SMR должны обходиться как минимум на порядок дешевле.

Комиссия по ядерному регулированию США недавно впервые сертифицировала проект SMR, что может открыть совершенно новую главу в ядерной энергетике. Основным препятствием к быстрому внедрению SMR является потребность в большем количестве высокообогащённого уранового топлива (HALEU), чем для традиционных реакторов, основным мировым поставщиком которого до сих пор была Россия.

США предпринимают усилия по созданию внутренней цепочки поставок урана, но этому препятствуют активисты с территорий, расположенных вблизи урановых рудников и заводов. Кроме того, до сих окончательно не решён вопрос утилизации ядерных отходов.

Microsoft стремится диверсифицировать свои источники электроэнергии, в частности уже заключена сделка по покупке кредитов на чистую энергию у канадской коммунальной компании Ontario Power Generation, которая собирается развернуть сеть SMR в Северной Америке. Microsoft также планирует в будущем приобретать электроэнергию у компании Helion, которая разрабатывает проект термоядерной электростанции. Одним из сторонников Helion является генеральный директор OpenAI и разработчик ChatGPT Сэм Альтман (Sam Altman).

В отличие от классических ядерных реакторов, генерирующих большое количество радиоактивных отходов, термоядерный реактор может стать реальным источником чистой энергии, благодаря другому принципу работы. К сожалению большинство экспертов уверены, что до создания работающей термоядерной электростанции осталось ещё как минимум несколько десятилетий, а проблемы изменения климата актуальны уже сегодня.

У используемого на солнечных электростанциях оборудования SolarView, выпускаемого японской компанией Contec, выявлены две критические уязвимости — они могут позволить злоумышленникам удалённо управлять этим оборудованием и нарушать работу установок. Уязвимости были закрыты в новых прошивках для устройств, но две трети клиентов так и не обновили оборудование.

Источник изображения: Jukka Niittymaa / pixabay.com

По сведениям самого производителя, его оборудование используется на 30 000 электростанций, из которых, согласно данным поисковой службы Shodan, не менее 600 объектов доступны через интернет. Эти устройства оказались подвержены двум уязвимостям, которые отслеживаются под номерами CVE-2022-29303 и CVE-2023-293333, сообщили эксперты по кибербезопасности из Palo Alto Networks.

Уязвимостям присвоен рейтинг 9,8 из 10 с критическим статусом. Первая из них активно эксплуатируется с марта прошлого года, а с мая в открытом доступе находится исходный код её эксплойта, позволяющий установить на уязвимое устройство шелл — интерфейс удалённого контроля. Взломанное оборудование оказывается включённым в ботнет Mirai наряду с маршрутизаторами и устройствами интернета вещей.

Признаков использования уязвимости CVE-2023-23333 злоумышленниками не обнаружено, но рабочий код эксплойта появился в открытом доступе ещё в феврале, а к настоящему моменту несколько сценариев взлома выложены на GitHub. Contec уже выпустила обновление ПО для оборудования SolarView. По заявлению производителя, уязвимости закрыты в прошивках версий 8.0 и 8.10, но эксперты по кибербезопасности уверяют, что надёжную защиту от взломов обеспечивает только последняя. Впрочем, более двух третей работающих устройств SolarView до сих пор не получили ни одно из этих обновлений, выяснили в компании VulnCheck.

По данным Ember, прошлый год характеризовался достижением рекордных показателей по доле электроэнергии, генерируемой солнечными и ветровыми электростанциями. Если в 2021 году эта доля достигла 10 %, то по итогам 2022 года выросла до 12 % в масштабах мировой энергетики. По итогам текущего года доля генерируемой за счёт ископаемых источников электроэнергии достигнет исторического максимума и начнёт снижаться в дальнейшем, как считают эксперты.

Источник изображения: EPA, Picture Alliance

Статистика Ember учитывает данные по энергопотреблению из 78 стран, охватывающие 93 % мирового рынка. Солнечные электростанции уже восемнадцатый год подряд представляют собой самый активно растущий сегмент энергетики, в прошлом году они прибавили 24 % или 245 ТВт‧ч. Этого хватило бы для энергоснабжения всей Южной Африки. Ветряные электростанции в прошлом году прибавили в генерируемой мощности 17 % или 312 ТВт‧ч — такого прироста достаточно для энергоснабжения почти всей Великобритании.

Свыше 60 стран, попавших в статистику, по данным источника, получают более 10 % своей электроэнергии от ветряных и солнечных генерирующих мощностей. Если учитывать и объекты атомной энергетики, которые специалисты Ember тоже относят к экологически чистым, то доля таких источников по итогам 2022 года достигла рекордно высоких 39 % в масштабах планеты. При этом страны Евросоюза до 22 % всей электроэнергии получают от ветряных и солнечных электростанций, но на первом направлении они немного отстают от общемировых темпов.

Локомотивом перехода на солнечную и ветряную энергетику в прошлом году оказался Китай, но он же активнее всего потребляет и электроэнергию, вырабатываемую за счёт сжигания угля. В целом, данный вид ископаемого топлива остаётся наиболее популярным, занимая 36 % в мировой энергетической системе. Впрочем, рост спроса на электроэнергию в прошлом году достигал 80 %, и на этом фоне прогресс угольных электростанций в 1,1 % не кажется существенным, поскольку альтернативные источники развивались более активно. Генерация электричества с использованием природного газа в прошлом году сократилась на 0,2 %, но весь энергетический сектор всё же увеличил углеродные выбросы на 1,3 % до рекордного значения. Эксперты ожидают, что по итогам текущего года генерация электричества с использованием ископаемого топлива сократится на 0,3 % и положит начало тенденции к дальнейшему сокращению.

По прогнозам специалистов, энергетический сектор должен первым перейти к углеродной нейтральности уже в 2040 году, чтобы позволить достичь полной нейтральности в масштабах всех отраслей мировой экономики к 2050 году. Сейчас основной объём выбросов углекислого газа осуществляется именно объектами мировой энергетической системы. К 2040 году ветряные и солнечные электростанции должны будут генерировать до 41 % всего электричества в мире.

По предварительным прогнозам, в этом году планируется добавить 54,5 ГВт новых электрогенерирующих мощностей в энергосистему США в 2023 году. 54 % этих мощностей будет приходиться на солнечную энергетику. На втором месте с 17 % окажутся системы аккумулирования энергии. И впервые за 30 лет будут введены в строй два новых атомных энергоблока.

Источник изображения: pexels.com

Несмотря на тенденцию к росту за последнее десятилетие, в 2022 году прирост солнечных мощностей коммунальных предприятий снизился на 23 % по сравнению с 2021 годом. Ожидается, что некоторые из отложенных в 2022 году проектов запустятся в 2023 году, когда разработчики планируют установить в США 29,1 ГВт мощностей солнечной генерации, что более чем вдвое превысит текущий рекорд (13,4 ГВт в 2021 году). В 2023 году больше всего новых солнечных энергомощностей, безусловно, будет установлено в Техасе (7,7 ГВт) и Калифорнии (4,2 ГВт), что в совокупности составит 41% запланированных новых солнечных мощностей.

Источник изображения: U.S. Energy Information Administration

Ёмкость систем аккумулирования энергии в США быстро росла за последние пару лет. В 2023 году она, вероятно, увеличится более чем вдвое. Разработчики сообщили о планах добавить 9,4 ГВт аккумуляторных мощностей к существующим 8,8 ГВт. Системы хранения на базе аккумуляторов все чаще устанавливаются в проектах ветровой и солнечной энергетики. Ветер и солнце являются непостоянными источниками генерации, аккумуляторы могут накапливать избыточную электроэнергию от ветряных и солнечных источников для последующего использования. Ожидается, что в 2023 году 71 % новых аккумуляторных батарей будет находиться в Калифорнии и Техасе, штатах со значительными солнечными и ветровыми мощностями.

Девелоперы планируют в 2023 году построить 7,5 ГВт новых мощностей, работающих на природном газе, 83% из которых приходится на парогазовые установки. Ожидается, что в 2023 году будут введены в эксплуатацию две крупнейшие электростанции на природном газе: Guernsey мощностью 1836 МВт в Огайо и энергетический центр CPV Three Rivers мощностью 1214 МВт в Иллинойсе.

Источник изображения: U.S. Energy Information Administration

В 2023 году планируется добавить в энергосистему США 6,0 ГВт ветроэнергетических мощностей. Ежегодный прирост ветроэнергетических мощностей в США начал замедляться после рекордного увеличения более чем на 14 ГВт как в 2020, так и в 2021 году. Наибольший объём ветроэнергетических мощностей будет добавлен в Техасе в 2023 году — 2,0 ГВт. Единственной морской электростанцией, которая, как ожидается, будет введена в эксплуатацию в этом году станет система мощностью 130 МВт в Нью-Йорке под названием South Fork Wind.

Источник изображения: pexels.com

Два новых ядерных реактора на АЭС Vogtle в Джорджии должны быть введены в эксплуатацию в 2023 году, на несколько лет позже, чем планировалось изначально. Реакторы общей мощностью 2,2 ГВт являются первыми новыми ядерными блоками, построенными в США за более чем 30 лет.

Группа китайских инженеров представила интересный проект орбитальной солнечной электростанции для передачи энергии на Землю. Изюминкой разработки стала «бионическая» система охлаждения, вдохновлённая крыльями бабочек. Тонкие и ажурные радиаторы с циркулирующей в них жидкостью будут сочетать малый вес и высокую эффективность, что сделает китайскую установку одной из самых удачных в мире.

Источник изображений: Xidian University

Космическая солнечная электростанция проекта OMEGA-2.0 (Orb-shaped Membrane Energy Gathering Array) представляет собой половину шара диаметром 1 км со светоотражающим покрытием внутри. Предыдущий проект OMEGA предусматривал полностью сферическую форму с полупрозрачным покрытием, но от этого отказались, как от сверхсложного решения.

Чаша зеркала OMEGA-2.0 будет всегда обращена к Cолнцу, а вся попавшая в него лучистая энергия будет фокусироваться на фотопанелях, размещённых на центральном стержне. Главной проблемой будет охлаждение панелей и, в целом, блока генерации электричества. Радиаторы в форме крыльев бабочек, для которых проблема охлаждения крыльев также стоит на первом месте в борьбе за выживание в природе, обеспечат высокую эффективность охлаждения и будут удерживать температуру центрального стержня не выше 50 °C.

Передача энергии на Землю в проекте OMEGA-2.0 планируется в виде микроволнового излучения с помощью двух дискообразных фазированных антенных решёток. Это позволит избежать использования движущихся механизмов и не проиграть в точности и скорости фокусирования. Грубой ориентацией чаши и удержанием её на орбите высотой свыше 30 тыс. км будут заниматься мощные электрические ракетные двигатели (на ионной тяге), разработкой которых также занимаются в Китае.

По словам разработчиков, проект OMEGA-2.0 обеспечит выработку 8,4 кВт электроэнергии на килограмм своего веса, что намного лучше альтернативных предложений. А такие проекты есть у всех космических стран, включая Россию, хотя дальше всех в экспериментах пошли американцы. Ряд их ранних прототипов солнечных электростанций на орбите уже проходят испытания, тогда как те же китайцы приступят к космическим испытаниям соответствующих технологий не раньше, чем через пару лет, а то и позже.

Китайская космическая станция «Тяньгун», строительство которой не так давно было закончено после стыковки с модулем «Мэнтянь», примет участие в важном эксперименте. Он предусматривает передачу энергии с расположенной в космосе солнечной электростанции на большие расстояния. Ожидается, что подобные эксперименты зададут новое направление и придадут импульс гонке космических держав.

Источник изображения: Синьхуа

Как сообщил генеральный конструктор проекта станции Ян Хун (Yang Hong), выступая на конференции в Хайнане во вторник, «Тяньгун» сыграет ключевую роль в реализации проекта китайской космической солнечной энергостанции (SSPS) — она станет тестовой платформой для высоковольтных электрических устройств и поможет в сборке в космосе структур очень большого размера.

На лекции, прочитанной для инженеров и учёных со всего мира, Ян заявил, что орбитальная станция имеет ресурсы и возможности для демонстрации и проверки ключевых технологий, ускорения технологических прорывов и сбора данных об орбитальных экспериментах для проекта SSPS. По его словам, новые технологии в числе прочего помогут Китаю добиться углеродной нейтральности.

По словам Яна, китайская космическая станция будет участвовать в большом числе критически важных экспериментов, которые позволят сделать научную фантастику реальностью. По его словам, «Тяньгун» изначально разрабатывалась и строилась с дополнительными «порталами», обеспечивающими подключения высокоэнергетического электрического оборудования. Тем не менее генерация высокоэнергетических лучей неизбежно приведёт к выделению тепла, избавиться от которого может быть не так просто. Так или иначе, уже существующая станция является идеальной платформой для экспериментов на орбите.

Известно, что для строительства самой электростанции предполагается использовать грузовые корабли, прибывающие к Тяньгун — обычно их отправляют сгорать в атмосферу, но с началом эксперимента они будут использоваться, как «кирпичики» для строительства солнечных мощностей. Помогать в строительстве будет сама «Тяньгун» с помощью роботизированных рук-манипуляторов.

Первоначально будет реализован небольшой проект, электростанцию разместят на 100 км выше, чем основную станцию — экспериментальный проект будет использован для отработки основных технологий, включая передачу микроволновых лучей до питания спутников лазерами большой мощности.

Передачу энергии на Землю Китай намерен организовать уже в ближайшие годы. Малая электростанция для обеспечения энергией военных аванпостов должна быть введена в эксплуатацию к 2030-м годам, а коммерческое энергопроизводство должно начаться в 2050-е. Известно, что в конце прошлого месяца появилась новость о запуске США первого прототипа космической солнечной электростанции уже в декабре.

Дополнительно в июне команда китайского проекта орбитальной солнечной электростанции рассказала о его подробностях в журнале Chinese Space Science and Technology. Известно, что речь идёт о полноразмерной солнечной электростанции, которая будет представлять собой структуру шириной 1 км, способную передавать на Землю энергию через микроволны гигаваттной мощности с расстояния 36 тыс. км. В отличие от земных солнечных электростанций, работающих только в течение светового дня, новый проект сможет функционировать круглосуточно, аккумулируя энергию, когда в Китае будет ночь.

Электростанция на геостационарной орбите сможет направлять микроволновый луч практически в любую точку мира, по данным издания SCMP, обеспечивая энергией в том числе военное оборудование и отдалённые аванпосты, а некоторые исследователи спекулируют на рассказах о том, что такая технология может прямо использоваться как оружие. Известно, что над разработкой похожих решений уже работают США, Евросоюз, Великобритания, Япония и другие страны. Пока учёные не пришли к единому мнению, могут ли высокоэнергетические лучи навредить коммуникациям, здоровью людей и окружающей среде.

По данным некоторых исследований микроволны, практически тех же частот, что и используемые Wi-Fi роутерами, будут безопасны для людей, во всяком случае — пока те не находятся в зоне прямого приёма энергии. Тем не менее достоверно неизвестно, каким образом можно сохранить стабильность узкого луча на дистанции в десятки тысяч километров. Кроме того, некоторые учёные предполагают, что интенсивная передача энергии из космоса на Землю может повредить ионосфере, что приведёт буквально к непредсказуемым последствиям для экологии Земли.

Амбициозные проекты по разработке орбитальных солнечных электростанций существуют во всех странах с собственными космическими программами. На орбите с каждого квадратного метра можно добывать в восемь раз больше энергии, чем на Земле и происходит это 24 часа в сутки без перерывов на ночь. Учёные из Калифорнийского технологического института намерены реализовать свой проект уже в декабре, запустив на орбиту первый прототип солнечной электростанции.

Источник изображений: Caltech

Проект Калтеха стартовал с рекордного пожертвования в 2013 году. Председатель совета директоров Irvine Company Дональд Брен (Donald Bren) передал на программу создания орбитальной солнечной электростанции чуть больше $100 млн. В 2015 году в проект влила средства компания Northrop Grumman, выделив институту $17,5 млн.

Разработка велась по трём направлениям. Одна группа учёных разрабатывала сверхлёгкие солнечные элементы, другая создавала сверхлёгкие и эффективные преобразователи электрической энергии от батарей в микроволновое излучение, а третья группа проектировала структуру солнечных полей для вывода в космос с учётом ограничений современных ракет-носителей.

Сейчас все три проекта воплощены в одном прототипе, который вскоре будет отправлен на орбиту. Созданные первой группой солнечные элементы обещают в 50–100 раз лучшее соотношение вырабатываемой мощности к весу, чем современные спутниковые солнечные панели, включая самые новейшие на МКС.

Вторая команда представила сверхлёгкое, миниатюрное и недорогое оборудование для преобразования постоянного тока от солнечных батарей в радиочастотный сигнал для последующей передачи на Землю. Решение направляет его с помощью манипуляции фазой сигнала, обещая высочайшую точность и скорость.

Сама панель выполнена в виде плитки площадью 10 см². В одном модуле расположены как двухсторонние солнечные элементы, так и модуль преобразования в радиочастотный сигнал. Вес одного модуля всего 2,8 г. Модули собираются в ленты шириной 2 м и длиной до 60 м в самой длинной части солнечной фермы. Из лент создаётся квадрат со сторонами 60 м, а само поле для отправки в космос сворачивается в очень компактную форму — почти как оригами. Из таких квадратов предполагается собирать солнечные фермы на орбите площадью 9 км². На орбите поля будут самостоятельно разворачиваться в квадраты, механизм для чего тоже придуман и он очень лёгкий — порядка 150 г на м².

Учёные рассматривают два варианта орбиты для своих солнечных орбитальных ферм — геосинхронную с постоянным направлением на одну приёмную станцию на Земле и менее затратную по стоимости запуска более низкую орбиту, но с несколькими «кочующими» по орбите станциями с рассредоточенными по Земле приёмными станциями. Последний вариант представляется предпочтительнее. Пять солнечных ферм на средней орбите потребуют 39 запусков и обеспечат от $1 до $2 за киловатт-час. Это от 10 до 20 раз дороже, чем сегодня в США в среднем стоит один киловатт-час электрической энергии, но с точки зрения экологической чистоты эффект обещает быть существенным.

Стало известно, что на крыше склада СДЭК в Краснодарском крае заработала сетевая солнечная электростанция мощностью 20 кВт. Оборудование для станции поставил крупнейший российский производитель солнечных модулей в лице компании «Хевел», а монтаж и подключение выполнили специалисты АО «НЭСК».

Источник изображения: hevelsolar.com

Ожидается, что эта электростанция сможет вырабатывать более 25 тыс. киловатт-часов ежегодно. Благодаря этому СДЭК сможет сократить расходы на электроэнергию на 225 тыс. рублей в год, а выбросы CO₂ уменьшатся на 8 тыс. тонн. Отмечается, что СДЭК с 2020 года реализует масштабную экологическую программу, которая включает в себя несколько проектов.

«В текущем году мы планируем и дальше активно двигаться в сторону осознанного потребления и экономии природных ресурсов. Установка солнечной электростанции позволит нам не только сэкономить на затратах, связанных с содержанием склада, но и продвигать среди клиентов и партнёров СДЭК экологическую повестку», — считает PR-директор СДЭК Анна Иоспа.

Отметим, что логистические компании из разных стран мира активно используют «зелёные» технологии и особенно солнечную энергетику. Для них это выгодно, поскольку большие площади кровли складов обычно не используются в производственных процессах. Подобные солнечные электростанции установлены на объектах, принадлежащих Amazon, DHL Parcel и др.

Индия планирует стать мировым лидером не только по площади солнечных электростанций, но также одной из первых в мире по площади плавучих солнечных электростанций. На днях в стране заключено соглашение о создании крупнейшей в мире плавучей солнечной электростанции мощностью 600 МВт — это на порядок мощнее, чем созданные до сих пор системы. Огромные солнечные поля на воде дадут электричество и сберегут воду от интенсивного испарения, что важно для жизни в период засухи.

Источник изображения: swarajyamag.com

Кроме того, размещение солнечных панелей на воде позволяет сгладить суточные температурные колебания панелей и оборудования, что увеличивает срок их жизни. Также вода прямо охлаждает панели, как и обычно прохладный ветерок над ней, а это путь к сохранению высокой эффективности панелей в процессе преобразования света в электричество.

Реализация нового проекта — Omkareshwar Floating Solar — будет проходить в два этапа. На первом этапе компании-подрядчики AMP Energy, NHDC и SJVN введут в строй три блока плавучей электростанции общей мощностью 278 МВт. После этого управляющая проектом компания — Rewa Ultra Mega Solar Limited (RUMSL) — выберет подрядчиков для реализации второго этапа, в ходе которого будет введено в строй ещё свыше 300 МВт панелей.

Строительство плавучей электростанции оценивается в 30 млрд индийских рупий, что эквивалентно $378,7 млн. Станция будет построена на водохранилище Омкарешвар в штате Мадхья-Прадеш в центральной части Индии.

У индийских операторов богатый опыт управления плавучими солнечными станциями. В прошлом месяце, например, индийская компания NTPC завершила монтаж солнечных панелей мощностью 100 МВт на водохранилище в городе Рамагундам в штате Телангана на юге страны. Площадь плавучего объекта составила 243 га. Объём испаряемой воды снизился на 70 % или на 2 млрд м³ в год. Эта же компания ранее уже ввела в строй две плавучие станции в других частях страны: одну мощностью 25 МВт, другую — 92 МВт.

Кроме солнечных электростанций на озёрах и водохранилищах активно развивается направление морских плавучих солнечных электростанций. В этом лидирует Сингапур, хотя другие страны Юго-Восточной Азии стараются следовать тем же маршрутом. Моря вокруг хватает с избытком, хотя волны усложняют задачу инженерам.

Сообщается, что в одном из основных гарнизонов армии США — Форт-Брэгг (Fort Bragg) в Северной Каролине — торжественно введена в эксплуатацию первая армейская плавучая солнечная электростанция. Установка мощностью 1,1 МВт стала самым мощным объектом такого рода на юго-востоке США.

Источник изображения: US Army

Массив плавучих элементов появился в результате сотрудничества между военными гарнизона и компаниями Ameresco (занимается возобновляемыми источниками энергии) и Duke Energy (одна из энергетических компаний Северной Каролины). Ожидается, что массив фотоэлементов «поможет минимизировать перебои в подаче электроэнергии и повреждения системы во время переходных процессов» или, проще говоря, во время аварийных отключений в распределительной электросети. Для этого, в частности, в систему встроено решение для автоматического включения подачи энергии после срабатывания защитной автоматики (гроза, падение деревьев и тому подобное).

В целом в США плавучие солнечные электростанции внедряются медленнее станций с другими вариантами размещения — на полях, крышах и, в общем, на суше. В то же время в США хватает водных объектов достаточной площади для установки солнечных батарей. И если на озёрах, как в случае установки в Форт-Брэгг, это может отчасти навредить живности и растениям, то при установке батарей над мелиоративными водными каналами они ничему не помешают.

Установка солнечных ферм на водной глади имеет свои плюсы и минусы. Главный минус — она обходится дороже за счёт использования плотов и более глубокой изоляции от попадания влаги. Но в плавающих солнечных фермах есть и весомый плюс — пассивное охлаждение панелей за счёт более прохладной среды, что ведёт к лучшей работе панелей и к увеличению срока их работы.

Армия США, как и остальное американское общество, движется к углеродной нейтральности. Запуск первой плавучей солнечной электростанции — это один из многих шагов на этом пути. Для достижения поставленных целей, если верить источнику, военным необходимо развернуть в США ещё 14 999 подобных электростанций.

Активное судоходство вокруг японских островов не позволяет японцам развернуть обычные приливные электростанции. Поэтому специалисты начали разрабатывать и испытывать подводные приливные электростанции, которые погружают в воду на глубину свыше 50 метров. Успешные испытания ранних прототипов таких электростанций позволяют планировать создание в Японии обширных сетей из 2-МВт стандартных приливных турбин к 2030 году.

Источник изображения: IHI

Разработку приливной океанической электростанции Kairyu компания IHI и учёные NEDO начали в 2011 году. К 2017 году партнёры собрали 100-кВт установку в виде трёх 20-м поплавков с двумя 11-м лопастями (два генератора по 50 кВт). Глубина погружения 50 м выбрана по соображениям безопасности во время тайфунов, когда 20-м волнами никого не удивишь, хотя чем ближе к поверхности, тем мощнее движение водяных масс.

Источник изображения: IHI

Самым перспективным местом для установки подводных приливных турбин вблизи Японии считается область Японского течения (Куросио) у южных и восточных берегов страны в Тихом океане. Потенциально мощность течения оценивается в 205 ГВт. Для коммерческого использования IHI и NEDO планируют построить подводную 2-МВт приливную электростанцию с 40-м лопастями. Распределённая сеть из таких турбин могла бы внести значительный вклад в обеспечение островов электрической энергией.

По подсчётам специалистов, сеть из приливных электростанций могла бы вырабатывать электричество по цене солнечного. При этом эффективность работы приливных электростанций гораздо выше, чем у солнечных ферм. Так, коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) у солнечных ферм всего 15 %, тогда как у приливных электростанций он достигает 70 % и приближается к КИУM тепловых электростанций с их 80 %.

Источник изображения: IHI

После аварии на АЭС «Фукусима» у Японии проблемы с развитием мирного атома. Также в стране нет площадей для полноценной солнечной энергетики, а ветра не такие предсказуемые, как в Европе. Приливные электростанции могут стать той основой в Японии, вокруг которой страна построит безуглеродную энергетику.