Как избежать климатических катастроф?: План Б 4.0: спасение цивилизации
Шрифт:
Начав со сравнительно небольших установок, монтируемых на крышах, инвесторы теперь обращаются к комплексам солнечных батарей, которые способны давать электроэнергию в промышленных объемах. Комплекс мощностью 20 мегаватт, введенный в строй в Испании в 2007 г., до поры до времени был крупнейшим из подобных сооружений. В 2008 г. в Испании был введен в эксплуатацию комплекс мощностью 60 мегаватт, т. е. в три раза мощнее прежнего. В настоящее время планируется строительство еще более крупных комплексов, в том числе мощностью 80 мегаватт, которые будут возведены в Калифорнии и Израиле [416] .
416
Ines Rutschmann, “A Country of Megawatt Parks”, PHOTON International (September 2008), pp. 32–39; Cleantech America, Inc., “KRCD Enters Long Term, Zero Emission Solar Power Plan”, press release (San Francisco, CA: 6 July 2007); Ehud Zion Waldoks, “IEC Approves Arava Company’s Proposal for World's Largest Photovoltaic Field”, The Jerusalem Post, 15 February 2009.
В середине 2008 г. компания Pacific Gas and Electric, одна из двух крупнейших энергетических компаний в Калифорнии, объявила о подписании контракта с двумя фирмами о строительстве предприятий по производству электроэнергии с помощь фотоэлектрических батарей общей мощностью 800 мегаватт.
417
Matthew L. Wald, “Two Large Solar Plants Planned in California”, New York Times, 15 August 2008.
А в начале 2009 г. China Technology Development Group Corporation и Qinghai New Energy Group объявили о том, что объединяют свои силы для строительства комплекса солнечных батарей мощностью 30 мегаватт в отдаленной провинции Цинхай. Предполагается, что строительство этого комплекса будет первым этапом создания работающей на солнечной энергии мегаэлектростанции мощностью 1000 мегаватт. Для страны, в которой в конце 2008 г. подобные установки вырабатывали только 145 мегаватт, это настоящий прыжок в будущее [418] .
418
China Technology Development Group Corporation, “CTDC to Build 30MW On-Grid Solar Power Station in Qaidam Basin”, press release (Hong Kong: 2 January 2009); EPIA, op. cit. note 10, p. 10.
Все больше и больше стран, штатов и провинций заинтересованы в получении электроэнергии из энергии Солнца. В Италии группа солярной индустрии проектирует к 2020 г. создать установки мощностью 16 000 мегаватт. Япония к 2020 г. планирует получать за счет солнечной энергии 14 000 мегаватт. Калифорния — 3000 мегаватт к 2017 г., Нью-Джерси — 2300 мегаватт к 2021 г., а Мэриленд — 1500 мегаватт к 2022 г. [419]
Поскольку мощности комплексов солнечных батарей теперь удваиваются каждые два года и этот рост, вероятно, продолжится по меньшей мере до 2020 г., ежегодный ввод мощностей в эксплуатацию, составляющий в настоящее время почти 5600 мегаватт, в 2020 г. возрастет до 500 000 мегаватт. К этому времени совокупная мощность действующих установок достигнет 1,5 млн мегаватт (1500 гигаватт). Хотя эта цифра может казаться явно завышенной, в действительности она даже немного консервативна. Во всяком случае, большинство из испытывающих сейчас недостаток электроснабжения 1,6 млрд человек, вероятнее всего, к 2020 году получит электричество благодаря установке именно домашних солнечных батарей [420] .
419
Svetlana Kovalyova, “Taly’s Solar Power Flourishes with State Help”, Reuters, 12 March 2009; EPIA, op. cit. note 10, p. 8; “Chapter 8.8: California Solar Initiative” — in California State Legislature, Statutes 2006, SB1, Chapter 132 (Sacramento, CA: 21 August 2006); California Public Utilities Commission, California Solar Initiative Program Handbook (San Francisco, CA: January 2009), p. 91; Sara Parker, “Maryland Expands RPS: 1,500 MW Solar by 2022”, Renewable Energy Access, 12 April 2007; New Jersey’s Clean Energy Program, “FAQ: NJ Solar Financing Program”, fact sheet (Newark, NJ: New Jersey Board of Public Utilities, 12 September 2007).
420
Расчеты выполнены на основании данных, приведенных в публикации: EPIA, op. cit. Note 10, pp. 3–4; данные и численность людей, не имеющих электричества, взяты из публикации: IEA, op. cit. note 34.
Весьма многообещающий способ использования солнечной энергии в широких масштабах — применение отражателей для концентрации солнечных лучей на закрытых емкостях с водой или иной жидкостью. Солнечные лучи будут нагревать жидкость до кипения, а возникающий при этом пар будет вращать турбины. Такая технология использования тепловой энергии солнечных лучей (ее часто называют технологией концентрации солнечной энергии) впервые была применена при строительстве в Калифорнии работающей на тепловом излучении Солнца электростанции мощностью 350 мегаватт. Построенная в 1991 г., эта электростанция оставалась единственной такого типа до тех пор, пока в 2007 г. не была построена подобная электростанция мощностью 64 мегаватта в штате Невада. На начало 2009 г. в США строились тепловые солнечные электростанции общей мощностью 6100 мегаватт, причем вся произведенная на них энергия уже закуплена по долгосрочным контрактам [421] .
421
Rainer Aringhoff et al., Concentrated Solar Thermal Power — Now! (Brussels, Almeria, and Amsterdam: European Solar Thermal Industry Association (ESTIF), IEA SolarPACES, and Greenpeace International, September 2005), p. 4; NREL, U. S. Parabolic Trough Power Plant Data — электронная база данных — см.: www.nrel.gov/csp/troughnet/power — plant_data.html, обновлено 25 июля 2008 г.; “Largest Solar Thermal Plant in 16 Years Now Online”, EERE Network News, 13 June 2007; Solar Energy Industries Association, US Solar Industry Year in Review 2008 (Washington, DC: March 2009), pp. 1, 7.
В середине 2009 г. компания Lockheed Martin, производящая аэрокосмические вооружения и информационные технологии, объявила о том, что строит тепловую солнечную электростанцию мощностью 290 мегаватт в Аризоне. Подобно многим другим, эта работающая на тепловом излучении Солнца электростанция будет иметь емкости для хранения энергии в течение 6 часов, что позволит генерировать электричество до полуночи и позднее. Выход на рынок солнечной энергии компании с ежегодным объемом продаж в 43 млрд долларов, компании, обладающей обширными инженерными навыками, говорит о том, что человечество имеет серьезные планы относительно предоставленного Земле изобилия солнечной энергии [422] .
422
Lockheed Martin Corporation, “Lockheed Martin to Support Utility-Scale Solar Power Plant in Arizona”, press release (Moorestown, NJ: 22 May 2009); Arizona Public Service, “APS, Starwood Energy to Collaborate on Major Concentrating Solar Plant”, press release (Phoenix: 22 May 2009).
Как уже было отмечено, правительство Алжира планирует производить 6000 мегаватт электроэнергии с помощью солнечного тепла и передавать эту энергию в Европу по подводному кабелю. На инициативу Алжира быстро отреагировало правительство Германии, разработав план строительства линии высоковольтной передачи длиной 1900 миль, связывающей впадину Адрар в алжирской пустыне с
немецким городом Аахеном, находящимся на границе с Нидерландами [423] .Первая строящаяся в Алжире электростанция — гибрид, работающий на солнечной энергии и природном газе (с наступлением темноты электроэнергию будут производить только на природном газе). Хотя первые несколько станций, строящиеся в рамках данного проекта, будут станциями гибридного типа, New Energy Algeria, государственная компания, созданная специально для поощрения развития возобновляемых источников энергии, планирует быстро перейти исключительно на использование тепловой энергии Солнца. На этих электростанциях, по-видимому, будут использовать расплав соли или какие-то другие теплоносители для хранения тепла, что необходимо для продления генерации электроэнергии на несколько часов после захода солнца и в вечерние часы пикового спроса на электроэнергию [424] .
423
“Algeria Aims to Export Power”, op. cit. note 4; Maclean, op. cit. note 4.;
424
“Algeria Aims to Export Power”, op. cit. note 4; Maclean, op. cit. note 4; Oak Ridge National Laboratory, “New Energy Algeria (NEAL)” — см.: www.ornl. gov/sci/eere/international/neal_index.htm, просмотрено 17 апреля 2009 г.
Электростанции, строящиеся в США и запланированные к строительству в Алжире, — первые шаги в эру использования тепловой солнечной энергии в промышленных масштабах. В конце 2008 г. в мире, в основном в США и Испании, действовало порядка 60 электростанций, работающих на тепловом излучении Солнца и производящих энергию в коммерческих масштабах. Из 10 крупнейших проектов подобных электростанций 8 должны быть построены в США. Большинство из них, мощностью от 250 до 900 мегаватт, будут возведены в Калифорнии. В первые месяцы 2009 г. появилось много новых сообщений о строительстве электростанций, работающих на тепловом излучении Солнца. Компания BrightSource Energy объявила о потрясающем пакете из 7 проектов, реализуемых совместно с Southern Energy Edison. В общей сложности осуществление этих проектов должно дать мощности для производства 1300 мегаватт электроэнергии. Вскоре после этого та же компания объявила об аналогичном пакете проектов, реализуемых совместно с компанией PG&E’s. Компания NRG, имеющая штаб-квартиру в штате Нью-Джерси, и компания eSolar объявили о намерении построить совместными усилиями на юго-западе США электростанции, работающие на тепловой энергии солнечных лучей, мощностью 500 мегаватт [425] .
425
Douglas Fischer, “Solar Thermal Comes Out of the Shadows”, The Daily Climate, 20 November 2008; Jonathan G. Dorn, “Solar Thermal Power Coming to a Boil”, Plan B Update (Washington, DC: Earth Policy Institute, 22 July 2008); “NRG Energy to Develop 500 MW of Solar Thermal”, Renewable Energy World, 25 February 2009; Vanessa Lindlaw, Bright-Source Energy, письмо, отправленное по электронной почте Дж. Мэттью Роуни, Earth Policy Institute, 3 июня 2009 г.
В Испании, еще одной сверхдержаве по производству электроэнергии с помощью солнечного тепла, сейчас находятся на стадии строительства около 50 таких электростанций. Мощность каждой из них составляет примерно 50 мегаватт. В других странах, в том числе в Израиле, Австралии, Южной Африке, Объединенных Арабских Эмиратах и в Египте, существуют отдельные проекты строительства электростанций, работающих на тепловой энергии солнечных лучей. По меньшей мере в десятке других солнечных стран теперь признают потенциал этого неистощимого и дешевого источника электричества и концентрируют усилия для подключения к этому источнику [426] .
426
Alok Jha, “Power in the Desert: Solar Towers Will Harness Sunshine of Southern Spain”, Guardian (London), 24 November 2008; данные о проектах строительства новых тепловых станций взяты из работы: Dorn, op. cit. note 48; EER, “Global Concentrated Solar Power Markets & Strategies, 2009–2020”, study announcement (Cambridge, MA: April 2009).
Индия относится к числу тех стран, которым идеально подходят электростанции, работающие на тепловой энергии солнечных лучей. Здесь не так много энергии ветра, как, скажем, в Китае или США, но Большая Индийская пустыня на северо-западе страны дает огромные возможности для строительства электростанций, работающих на тепловой энергии Солнца. Сотни таких станций, возведенных в пустыне, могли бы удовлетворить большую часть потребностей Индии в электроэнергии. Территория Индии не так уж велика, а это значит, что расстояния для строительства линий энергопередач, связывающих электростанции с центрами концентрации населения, сравнительно малы.
Издержки на производство электричества с помощью теплового излучения Солнца стремительно снижаются. Сегодня стоимость такой энергии составляет приблизительно 12–18 центов за киловатт-час. Министерство энергетики США планирует инвестировать значительные средства в исследования, которые позволят к 2020 г. снизить издержки такого производства электроэнергии до 5–7 центов за киловатт-час [427] .
Мы знаем, что солнечная энергия имеется в избытке. Американское общество солнечной энергии отмечает, что только ресурсов юго-западной части США достаточно для того, чтобы покрыть нынешние потребности страны в электричестве четыре раза. Бюро землепользования США, ведомство, управляющее государственными землями, получило запросы на предоставление прав землепользования для строительства работающих на тепловой энергии Солнца или работающих на фотоэлектрических батареях электростанций общей мощностью 23 000 мегаватт в Неваде, 40 000 мегаватт в Аризоне и свыше 54 000 мегаватт в пустынной местности на юге Калифорнии [428] .
427
Renewable Energy Policy Network for the 21st Century (REN21), Renewables 2007 Global Status Report (Paris and Washington, DC: REN21 Secretariat and Worldwatch Institute, 2008), p. 14; DOE, Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (EERE), “Concentrating Solar Power Funding Opportunity Announcement”, news release (Washington, DC: 25 May 2007).
428
Mark S. Mehos and David W. Kearney, “Potential Carbon Emissions Reductions from Concentrating Solar Power by 2030” — в книге: Charles F. Kutscher, ed., Tackling Climate Change in the U. S. — Potential Carbon Emissions Reductions from Energy Efficiency and Renewable Energy by 2030 (Boulder, CO: American Solar Energy Society, 2007), pp. 79–90; данные о потреблении электричества в США взяты из публикации: DOE, EIA, Electric Power Annual 2007 (Washington, DC: January 2009), p. 1; U. S. Department of the Interior, Bureau of Land Management, Nevada State Office, “Energy”, Arizona State Office, “Arizona, the New Frontier!” and California Desert District, “Solar Energy Projects” — все материалы см.: www.blm.gov, материал обновлен 19 марта 2009 г.