В Марокко запустили крупнейший в мире концентратор солнечной энергии

  • Новость

500 000 параболических зеркал расположены в 800 рядов

В 20 км от городка Уарзазат в пустыне Сахара состоялась церемония торжественного открытия крупнейшей в мире электростанции с концентрацией солнечной энергии (concentrating solar power, CSP) — станции Noor I на 160 мегаватт.

500 000 больших 12-метровых параболических зеркал в расположены в 800 рядов, а вся установка хорошо видна даже из космоса. Недавно НАСА опубликовало фотографии соответствующего участка пустыни до установки зеркал и после (24.12.2013 и 14.12.2015). На первой фотографии уже подготовлена площадка для строительства.





Noor I — только первая фаза строительства, это один из трёх фрагментов будущей электростанции. Вместе с Noor II (200 МВт, стоимость 810 млн евро) и Noor III (150 МВт, 645 млн евро) вся установка будет генерировать 510 МВт энергии. Строительство Noor II и Noor III уже началось.

Синтетическое термальное масло на станции теплопередачи (heat transfer solution, HTF) нагревается до 393°C, так что она не успевает остыть 7-8 часов и даёт пар даже когда облака закрывают Солнце. Даже ночью, то есть солнечная электростанция работает круглосуточно.

Зеркала слегка жужжат, когда поворачиваются за Солнцем каждые несколько минут. В окончательном виде площадь электростанции составит 2500 гектаров — больше, чем площадь марокканской столицы, города Рабат.

Благодаря этой гигантской установке и другим проектам Марокко планирует в 2020 году получать 42% всего необходимого электричества от Солнца, значительно сократив импорт углеводородов. В Марокко нет собственных месторождений нефти и газа, но сейчас она получает от них 94% всей электроэнергии.

А если построить ещё несколько сотен таких солнечных станций, то можно обеспечить электричеством не только свою страну, но и всю Европу — тогда Марокко станет лидером мировой солнечной энергетики. Но это пока только в фантазиях короля Мухаммеда VI.

Технические характеристики проекта Noor I
Поделиться публикацией
Комментарии 48
    –4
    Как решен вопрос безопасности птиц, пролетающих над этой станцией?
      +5
      А они не фокусируют всё на одной башне. Каждое зеркало греет свою трубу. Там птичке надо постараться. чтобы зажариться.
        0
        А что им угрожает? Сдесь же нет башни.
          +1
          Вы уж меня простите, я животных тоже люблю, но в таком случае я бы не стал о них задумываться от слова совсем.

          Нефть добывать — плохо, экосистема страдает, газ — тоже недра, тоже нам не нравится, ветряки — а как там ветра будут, что ж это с ними станет, солнечные концентраторы — ах, птички будут страдать. Ёпта, с такой логикой можно просто сразу в лес, назад к природе, жрать то, что сам руками словил, спать под звёздами, укрывшись мхом, а лучше вообще самоустраниться, ну чтоб уж точно ничем не навредить.

          Если развитие таких станций поможет в будущем значительно снизить потребность в углеводородах, газе, угле и т.д. — это будет великолепно, особенно если будет решён вопрос бесперебойной выработки. И пара птиц тут не должна быть аргументом.
          +6
          Как не изобретай солнечные батареи, а от старого доброго пара все равно никуда не уйти :)
            +3
            Атомный реактор сейчас тоже используется как большой кипятильник.
              0
              C солнечных батареях как раз никакого пара и близко нет — все сразу в электричество без промежуточных этапов. А то что описано в новости называется не солнечными батареями, а солнечными концентраторами / электростанцией на концентрации солнечной энергии (CSP — concentrating solar power)
                +1
                Я думаю речь как раз и идёт о том, что все высокотехнологичные способы получения электричества от солнца типа солнечных панелей сильно проигрывают банальному пару.
                  0
                  Да, именно так.
                  КПД солнечных панелей ЕМНИП не дотягивает до 20%, уменьшаясь при нагреве и со временем (оба фактора — негативные), в то время, как системы с улавливанием энергии излучения зеркалами -> парогенерацией -> турбиной имеют КПД как минимум в два раза выше, плюс способны преоборазовывать практически всю ширину спектра (подозреваю, правда, что могут быть нюансы с точностью фокусировки широкой полосы — ИК-лучи на дальнем расстоянии могут искривляться средой и будут бить мимо коллектора).
                  Ну и вопросы непрерывности генерации энергии (и генерации мощностей порядка сотен мегаватт вообще) на уже обкатанных технологиях электрических машин решаются, видимо, проще, чем DC->AC преобразователи на те же сотни мегаватт.

                    +1
                    До 20% серийные промышленные последних поколений уже дотянули. У концентрирующих станций КПД конечно выше, но не в 2 раза, а всего где-то в 1.5 если в одинаковых условиях посчитать.
                    У солнечных панелей за КПД принимают соотношение полной энергии солнечного излучения падающего на площадь равную этой панели (по всему спектру доходящему до поверхности земли) к полезной электрической энергии на выходе, т.к. преобразование только 1 в один шаг. Добавить нужно только КПД инвертора, чтобы выдавать переменный ток в сеть вместо получаемого от панелей постоянного. В этом плане сейчас все хорошо и он может до 95% доходить. Т.е. общий КПД электростанции близок к тем же 20% и зависит практически только от КПД самих батарей/панелей.

                    КПД хорошей паровой(чисто паровой, а не комбинированной парагазовой жгущей газ на 1й ступени и пар нагреваемыхй выхлоп из 1й на 2й ступени) турбины может быть 35-45%, но это только самой турбины — соотношение количества тепла подведенного в виде пара к механической энергии вращающегося вала на выходе. Но в этом варианте еще есть куча других потерь:
                    1. зеркала все-таки не 100% падающего на их поверхность света отражают, часть поглощается и рассеивается в виде тепла греющего зеркала (у солнечных батарей отражение части света защитным стеклом и поверхностью кремния уже сразу учтены в КПД)
                    2. не вся отраженная зеркалами солнечная энергия попадает в теплоноситель, часть «промахивается» из-за неточности/неидеальности фокусировки и микродефектов зеркала(рассеивание вместо отражения), часть отражается от трубки/емкости с теплоносителем из-за не 100% уровня его поглощения по всему спектру (идеального черного тела преобразующего весь свет полностью в тепло для этого еще не изобрели), еще часть сразу переизлучается обратно, т.к. поверхность должна быть открыта падающему свету и при рабочей температуры в сотни градусов уже прилично сама излучает в ИК обратно
                    3. несмотря на теплоизоляцию часть собранного тепла теряется по пути к турбине(точнее сначала по пути к паровому котлу, а потом от котла к турбине), особенно актуально для систем типа описаных в статье (без центральной башни) где сбор тепла идет через огромную распределенную сеть небольших трубочек от каждого отражателя(гелиостата). В системах с центральной башней потери тепла меньше, но зато наоборот больше потери на неидеальности фокусировки света с огромной площади в 1 центральную точку.
                    4. в генераторе подключенном к турбине преобразующем механическую энергию в электрическую

                    В результате если сравнить энергию исходного солнечного излучения падающего на суммарную площадь использованных зеркал к энергии электричества на выходе, то в 1.5 раза обойти солнечные панели(с площадью равной этим зеркалам) это уже хороший результат.

                    Ну а станции на солнечных панелях при меньшем КПД выигрывают за счет намного более простого устройства, простоты эксплуатации и обслуживания в дальнейшем. Раньше еще проигрывали CSP по цене, но сейчас уже примерно сравнялись, в ближайшем будущем окажутся дешевле, т.к. их производство постоянно дешевеет, а вот для у концетраторов особо дешеветь уже нечему.

                    В результате если еще всего лет 10 назад будущим «большой» (для крупных элекстостанций) солнечной энергетики считалось именно разные виды CSP, а солнечные батареи читались нишевым решением для мелких станций и автономных систем. То сейчас все с точностью наоборот — подавляющее количество строящихся сейчас солнечных элекстростанций (где-то 70-80% по мощности) это уже станции на солнечных батареях, а не на концентраторах.
                    У концентраторов сейчас остался только один существенный плюс — относительная простота аккумуляции энергии для сглаживания выработки энергии — в виде промежуточного тепла, которое на небольшое время сохранить проще (и дешевле) чем электричество. Там где это критически важно, там еще продолжают строить CSP. Ну или старые крупные проекты, начатые много лет назад когда ситуация была другой достраиваются.
                    А почти все новые уже на солнечных батареях проектируют/начинают строить.

                    В частности крупнейшие из действующих солнечных электростанций сейчас уже не CSP, а на солнечных батареях:
                    Solar Star — 579 МВт
                    Topaz Solar Farm — 550 МВт

                    Крупнейшая из работающих CSP имеет мощность 390 МВт и если совместить списки солнечных элекстростанций (не делить их по типам), то окажется только на 5м месте, а первые 4 будут за станциями на солнечными батареях/панелях с прямым преобразованием в электричество.
                      +1
                      Очень хороший анализ, спасибо!

                      Несколько слов не в пользу солнечный панелей:

                      1. КПД преобразования панелей заметно падает при сдвиге спектра в НЧ сторону — а в течение суток смещение в красную зону составляет заметную часть светового дня — это восход, закат и работа в условиях слабой облачности (в Марокко, правда, таких дней наверное почти нет). В результате интегральный среднесуточный КПД получается ниже. Нагревательные же станции к этому менее чувствительны

                      2. Промышленности нужна гарантированная энергетика с высоким коэффициентом готовности. В этом смысле эквивалентом CSP будет панельная электростанция с блоками буферных батарей, цикл заряд-разряд которых съедает еще 10-15% минимум, а сами блоки батарей при ежесуточном цикле самортизируются за срок порядка 10-15 лет. Потери же аккумуляции тепловой энегрии подчиняются закону икс-квадрат/икс-куб и при больших объемах стремятся к нулю.
              0
              А как очищаются от оседающей пыли и песка зеркала?
                +1
                Беличьей кисточкой.
                  0
                  зеркала поворотные. подставляются ветру.
                    0
                    Зеркала значительно меньше страдают от пыли, чем солнечные батареи. Прежде всего потому, что работают на нагрев, и осевшая пыль, переводящая свет в тепловое излучение, тоже «работает». Хотя от рассеивания, конечно, вред есть.
                      0
                      тут проблема «решается» тем, что часты ветра 15-25мс, которые при правильной ориентации зеркал сдувают с них излишки пыли.
                        0
                        Вообще-то напротив. Нагревать само зеркало нам совершенно ни к чему, а именно это будет происходить, когда пыль на зеркале поглощает свет. Более того, пыль будет вставать на пути света два раза — когда свет идёт к зеркалу и когда отражённый свет идёт от зеркала. Стало быть, зеркало приблизительно в два раза чувствительнее к пыли, нежели солнечные батареи.
                          0
                          Специально для этого они тестировали зеркала в пустыне. Из-за пыли мощность за год снизилась на 0,4% — в итоге решили, что пыль не помеха.
                            –2
                            интересно, а деградация зеркальной поверхности из-за пескоструйного эффекта песчаных бурь ими учитывалась?
                              +7
                              Нет, блин, просто тупо взяли и построили.
                              Вот поэтому мы такие умно-бедные, что знаем все препятствия, оправдывающие ничегонеделанье.
                                –5
                                Мы похоже, не умно-бедные, а тупо-злобно-агрессивные. Держите минус за оладушек и за хамство.

                                Смысл моего вопроса был в следующем — расчетная потеря мощности в 0.4% в год включает ли деградацию поверхности или нет — поскольку потеря мощности от запыления — обратима, а из-за деградации — нет, и это должно заметно ограничивать срок эксплуатации таких станций — т.к. одновременно с потерей мощности будет расти и нагрев зеркал, да и кривая уменьшения эффективности от времени будет сильно напоминать эту характеристику для солнечных панелей…
                                  –2
                                  То есть, вы считаете, что они как в России сначала освоили 600 млн. евро, а потом решили проверить наличие негативных факторов? Думается мне, что были проведены соответствующие НИОКР прежде чем запускать такой проект в работу. Воровать деньги такими масштабами как в России больше нигде не умеют. Особенно в странах, где за такие проступки смертная казнь предусмотрена.
                                    +3
                                    У меня, к сожалению, нет мнения на этот счет — я не знаю, освоили они сначала 600 млн, или нет, сколько при этом своровали (и своровали ли) итд.

                                    Повторюсь, мой вопрос был сугубо техническим, без политических выводов и обобщений особенностей нашего национального характера и ведения проектов национального же масштаба — я всего лишь спрашиваю у автора поста, известно ли ему, входят ли в эти 0.4% в год потери от деградации или нет.

                                    Мне кажутся странными ответы на такой простой вопрос, включающие понятия ничегонеделания, воровства, названия нашей страны, смертной казни, а также присутствие слова «блин» и обобщения «мы» — что я считаю хамством.

                                    Для примера — вы покупаете, скажем, цифровой вольтметр, и продавец вам говорит, что точность прибора, например, 0.5%. Вы далее спрашиваете, полная ли это погрешность, или погрешность квантования учитывается отдельно — и… получаете от продавца ответы, аналогичные приведенным выше — и про умно-бедных, и про воровство в России и так далее. Угадайте, что будет дальше?

                                      –1
                                      Уместнее такие вопросы задать главному инженеру проекта, а не простому журналисту. Вы согласны? Если да, то найдите официальный сайт проекта, свяжитесь с ними, задайте вопрос и получите ответ. А потом просвятите нас — простых смертных, которые о «погрешности квантования» слышат второй раз в жизни. Просто таких дотошных экспертов как вы один на тысячу и если вы не купите этот вольтметр у продавца он ничего не потеряет, но выиграет в отсутствии головной боли от таких занудных покупателей как вы. Кстати, в моём круге общения я тоже считаюсь занудой.
                                      Всё вышесказанное без обид. Если чем задел, прошу прощения.
                                        0
                                        Насчет вопросов главному инженеру — соглашусь с Вами лишь частично. Хабр — инженерная среда, и редактор Хабра имхо должен обладать не только журналистскими навыками, но и быть технически грамотным.

                                        Далее, если автор пишет статью, он скорее всего перед этим изучил и агрегировал материал — и получив от него одну цифру, логично спросить у него же и про вторую. Кроме того, я бы не стал выступать адвокатом автора и отсылать к первоисточникам, достоверно не зная, какой информацией владеет сам автор, а какой — нет.

                                        Насчет занудства. Погрешность квантования — это всего лишь пример — может быть, не слишком удачный для аудитории из-за пропорции 1:1000. А вопрос о технических характеристиках покупаемого прибора — не занудство, а абсолютно нормальный процесс там, где характеристики объекта специфицированы.

                                        Грамотный продавец ответит на такой вопрос моментально — и главное, ответ на такой вопрос должен быть конкретным — ведь продается не чудо-порошок магического продления жизни, а совершенно детерминированная вещь с известным набором и значениями характеристик.

                                        Кстати, уменьшение мощности на 0.4% в год даст всего 80% номинала через 50 лет — при этом, 20% пойдет на нагрев зеркал Солнцем :)
                                      +1
                                      Пилить умеют везде, причём интенсивность попила прямо пропорциональна госучастию в проекте и доле бюджетных денег в общем объёме финансирования.
                                      Про F-35 по-моему ещё только ленивый не писал, в эту машину вбухали столько, что за эти деньги можно было на каждый камень Солнечной системы по планетоходу отправить (затраты более чем в 500 раз превысили расходы на программу Curiosity).
                                      А токийская олимпиада, бюджет которой внезапно раздулся в шесть раз — ровно во столько же, во сколько выросли реальные затраты на игры в Сочи по сравнению с первоначально озвученной оценкой.
                                      В общем, хотите, чтоб не пилили — не подпускайте к проекту государство и сводите к минимуму госфинансирование в пользу частных инвесторов. Иначе никакая смертная казнь не поможет, тем более что в большинстве случаев казнят стрелочников.
                                      В тех же странах, где работа частников максимально затруднена, а государство упорно лезет во все дырки затычкой, даже туда, где от него одни помехи — вот там попилы и будут бить все рекорды, хоть вы половину населения постреляйте.
                        0
                        Интересно, изменится ли как-либо окружающая экология?
                        С одной стороны, из почвы по сути извлекается 160/КПД МВт тепловой энергии, что довольно много. С другой — это крохи в море.
                          0
                          Там пустыня, так что особого вреда не будет.
                            –2
                            Это весьма спорно. Фактически, в локальной точке стоит «кипятильник» который помимо всего прочего и воздух греет. Пока он один — не критично, а если их там сотня? Локальный нагрев одной пустыни так или иначе повлияет на розу ветров.
                              +1
                              Как показывает калифорнийский опыт будет польза ибо установка создаёт значительную затенённую зону. В Калифорнии так улучшились условия у местных черепашек маленьких и другой живности.
                                0
                                Кто-то школьную базовую физику подзабыл — ни солнечные батареи ни концентраторы в принципе не могут вызывать дополнительного нагрева, т.к. лишь преобразуют один вид энергии (свет) в другой (электричество и тепло) никак не влияя на общее ее количество в данной местности. Без них этот свет все-равно попал бы на землю и все-равно преобразовался бы в тепло.

                                На практике они вызывают наоборот небольшое локальное охлаждение — за счет того, что часть энергии преобразуется не в тепло, а в электроэнергию и сразу пересылается в другую местность (к потребителям находящимся далеко от места сбора). Что для условий пустыни скорее пойдет только на пользу.
                              0
                              На КПД делить нет нужды — то что не получилось преобразовать в электричество рассеивается обратно в виде тепла и остается примерно на том же месте откуда его изначально забрали. Как-то повлиять(незначительно) на баланс могут только 160 МВт полезной энергии, которая была преобразована и перемещена по ЛЭП в другие места на большие расстояния.
                              0
                              а какой принцип работы этой станции? панели это не фотоэлементы а радиаторы, которые греют масло. а дальше?
                                0
                                масло греет воду, пар вращает турбину, турбина — генератор.
                                  0
                                  Они ещё планируют тепловой аккумулятор на плавкой соли устроить. Как ни крути — заоблачные цены, на самом деле.
                                  0
                                  Панели — это параболические зеркала, которые греют трубу, находящуюся в фокусе. Ну а дальше — как написано выше.
                                  0
                                  У Марокко есть выход к углеводородам. Их недавно нашли, видимо, где-то на границе с Алжиром. И-за этих запасов там какие-то конфликты. Гид рассказывал.
                                    0
                                    Углеводороды на территории Западной Сахары. А там у Марокко и Алжира взаимные территориальные претензии.
                                    +4
                                    Видео с сабжем
                                      +2
                                      Похоже скоро наш газ никому нужен не будет :(
                                        +1
                                        Так собственно уже. Не то чтобы совсем не нужен, но если взять планы и прогнозы Газпрома 5-7 летней давности о том как должно было расти потребление газа на рынках стран куда мы его поставляем и как соответственно должен был расти его экспорт, то окажется что реальность оказалась практически в 2 раза хуже — вместо бурного роста имеем наоборот небольшое, но планомерное сокращение поставок.
                                        Причем мощности и резервы по добыче и транспортировке у ГП есть(в отличии от нефтяных компаний, где продается практически все что удается добыть) — при наличии спроса годовые поставки он может увеличить почти вдвое. Одна проблема — спроса на такие объемы уже просто нет. Частично это происходит из-за политики (потребители предпочитают поставщиков из других стран), но большей частью из-за бурного развития альтернатив.

                                        И это еще сильно повезло с аварией на Фукусиме и последовавшим за этим паникой/истерикой радиофобии и массовым закрытием АЭС, что потребовало больших объемов газа(и угля) чтобы срочно выпадающие мощности заместить. Без этого падение экспорта было бы уже не плавным, а критическим уже сейчас.
                                          +1
                                          Это да, потому и грустный смайл.
                                          При этом нашим бы прокачивать водородные элементы, ведь водород дешевле всего из газа получть :) Но нашим законотворцам не до того… есть гораздо более насущные проблемы, типа регистрации в ФCБ беспилотников тяжелее 250г.
                                          И вместо того, что бы качать технологические умы, мы собираем в ГД всяких персонажей додаивающих эту сырьевую коровку :)
                                          Кста а чё ж там с Ёмобилем, кто в курсе? :)
                                            0
                                            Видимо, с Ёмобилем покончено :(
                                            www.kommersant.ru/doc/2447118
                                              +1
                                              С ним давно уже всё! Т__Т
                                              Грустно что были уже практически на финишной прямой, но из-за возросшей цены на конечный продукт проект было решено закрыть.
                                              А в живую внешне кроссовер мне очень понравился, собран был ладно и смотрелся интересно, как минимум свой стиль и харизма у него была.
                                              Очень жаль проект.
                                          0
                                          Вообще-то это уже не самая большая солнечная электростанция. И даже не самая большая CSP (на концентраторах солнечной энергии).

                                          На данный момент самая крупная/мощная CSP станция это Ivanpah Solar Power Facility: 392 МВт мощности, больше миллиарда кВт*ч выработки ежегодно. Запущена в работу уже 2 года назад.

                                          Хотя там 3 очереди (126+133+133 МВт). Когда в Марокко достроят 2ю и 3ю очереди она будет мощнее, но это еще только когда-то потом будет — их только начали строить (и к тому моменту когда закончат их может и кто-то другой обогнать — сейчас много подобных проектов строится). А сейчас она даже не №2 по мощности в мире, а где-то в конце первой десятки крупнейших.
                                            0
                                            Мда… Значит еще сильнее упадет спрос на нашу нефть и углеводороды.
                                            Печально.
                                              +1
                                              А толк, даже если не упадет, когда сверхприбыли от продажи нефти/газа осядают в бутиках Милана, замках Франции, недвижимости Лондона, ресторанах Тайланда, а не в переработке/производстве в России
                                                0
                                                Ничего печального, развивать надо другие направления, давно уже пора, и ситуация ставит неповоротливую верхушку перед фактом. А иначе так бы и сидели всё на нефти и газе.

                                              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                              Самое читаемое