В погоне за Солнцем (другой перевод)

Всего за пять лет у меня собралось около десятка книг и более ста сорока статей на эти темы, и я понял, что различные инициативы в области солнечной энергии возникают в постоянно растущем количестве повсюду, от Китая до Танзании, от ЮАР, где светофоры на солнечных батареях спасают движение от капризов слабой электросети, до Абу-Даби, столицы Объединенных Арабских Эмиратов, которые, несмотря на свою репутацию нефтяной столицы мира и главного же источника CO₂, планируют построить исследовательский центр и пятисотмегаваттную солнечную электростанцию. Возникает вопрос: как далеко зашла эта революция?

В 2004 и 2006 годах я предпринял два путешествия, чтобы ответить себе на этот вопрос. Первым пунктом моего назначения стал Фрайбург, город с населением около 215 тыс. человек в земле Баден-Вюртемберг между Черным лесом и долиной Рейна. Он очень сильно пострадал во время Второй мировой войны: в 1940 году немецкие самолеты по ошибке сбросили шестьдесят бомб около железнодорожного вокзала, а в ноябре 1944-го воздушный рейд союзников уничтожил 80 % старого города. Но это означало, что после 1945 года началась масштабная программа реконструкции, и в последнее время Фрайбург привлек множество игроков индустрии солнечной энергии и исследований; ни в одном другом немецком городе нет такого количества предприятий и лабораторий, связанных с окружающей средой. С учетом этого, а также того факта, что это самый солнечный город страны, неудивительно, что Фрайбург гордо носит звание экологической столицы Германии.

В специальном центре солнечной энергии SolarRegionFreiburg [680] я встречался с тремя экспертами: Франциской Брайер, подтянутой блондинкой лет тридцати, лесником по профессии; Томом Дрезелем, социологом и публицистом, обозревающим “солнечные” проекты; Отто Вербахом, директором городского планетария. Фрау Брайер объяснила, что “все началось буквально случайно”. “В пятнадцати километрах отсюда находится деревушка Виль, около которой в начале 1970-х планировалось построить атомную электростанцию. Студенты, фермеры и виноделы (у нас винодельческий район) организовали сидячий протест, а строительная площадка была превращена в дискуссионный центр. В конце концов планы были отозваны, но в адрес протестующих прозвучало: “Вы не хотите атомной энергии – прекрасно, но что вы предлагаете взамен? Против быть легко, попробуйте выступить с конструктивным предложением”. И это заставило людей задуматься”.

680

Во время своего визита я встречался с группой исследователей из Мэдисона, Висконсин, американского города-побратима Фрайбурга. Они приехали сюда за опытом, чтобы развивать подобные инициативы у себя. Еще одним из девяти городов-побратимов Фрайбурга является Безансон с населением в 130 тыс. – один из немногих городов Франции, ведущих собственные энергетические проекты. В 1991 году город установил фотоэлектрические пластины на автомобилях шоссейного департамента. До того предупредительные знаки, обозначающие дорожные работы, подключались к автомобильным аккумуляторам, что требовало постоянной подзарядки – обычно мотор просто работал день напролет, чтобы аккумулятор не садился. Солнечные панели полностью решили эту проблему и сэкономили средства, ранее уходившие на топливо, перезарядку аккумуляторов, ремонт и амортизацию.

Первые робкие шаги по направлению к солнечной энергии начались в 1976 году, а в 1981-м во Фрайбурге был основан Институт систем солнечной энергии Фраунгофера. В свое время Институт вызывал насмешки в научном сообществе, в глазах которого он недалеко ушел от энтузиазма бунтующих хиппи, но сегодня это крупнейший центр такого рода в Европе, в нем работает более трехсот пятидесяти человек. Его успех во многом обязан меняющейся политической реальности. В 1983 году, впервые за тридцать лет, новая политическая партия набрала 5 % голосов, необходимых по избирательному праву Западной Германии для получения мест в федеральном парламенте – зеленые (Die Gr"unen) вошли в бундестаг. Эти фотокадры обошли весь мир: бородатые длинноволосые депутаты без галстуков сидели в парламенте рядом с канцлером Колем. Успех зеленых наэлектризовал жителей Фрайбурга, и началось развитие целой “солнечной” экономики. В 1992 году городской совет разрешил возведение на муниципальной земле только зданий с низким потреблением энергии. В дополнение к солнечным панелям и сборщикам света на крыше стали популярны многие пассивные функции – высококачественная изоляция, ориентированные на юг окна с низкоэмиссионным стеклом, изоляционные пеноблоки. “Будущее начинается каждый день, – говорит Дрезель. – Можно наблюдать развитие города шаг за шагом”.

В 1945 году город находился в зоне французской оккупации. В конце 1990-х на месте бывшей французской военной базы началось строительство Вобана (названного в честь французского маршала XVII века) – нового жилого района на 6 тыс. человек, призванного стать “моделью экологически чистого района”. Солнечная энергия используется там для подогрева воды в большинстве домов, а сам район разработан в соответствии с принципами экологии. “Дорога к экологии вымощена инновациями”, – улыбается фрау Брайер. Очевидным образом Вобан функционирует.

Мы вчетвером разговарили почти два часа, а затем я отправился на прогулку по городу. На первый взгляд он напоминал средний университетский город – преуспевающий, чистый, наполненный студентами. Но постепенно я стал замечать и инновации. На окраине поверх давно заброшенного серебряного рудника сейчас построена солнечная обсерватория. Пять ветряных турбин в пределах города удвоили долю возобновляемого электричества в структуре потребления. К концу моей прогулки я насчитал тридцать разных объектов: технологический парк, несколько солнечных электростанций, отель с “нулевыми выбросами”, железнодорожная станция с солнечной электростанцией башенного типа, множество домов с панелями солнечных батарей на крышах. Постройки тридцатилетней давности подверглись редизайну в целях адаптации их под “солнечные” нужды (с финансированием от сберегательных и заемных институций), а частные компании и общественные службы подготовили крыши для солнечных модулей. Местные жители приобрели доли в панелях, получая возмещение по мере продажи электроэнергии городской сети. Совокупная площадь фотоэлектрических панелей на крышах Фрайбурга составляет около 70 тыс. кв. м, и благодаря специально запрограммированным солнечным сканерам эти панели подстраиваются под солнце каждые 12–15 мин, чтобы поглощение было максимальным. В городе также появилось первое в мире полностью автономное от каких-либо энергетических сетей здание, получающее всю энергию прямо от солнца. В школах есть свои “солнечные” образовательные центры и солнечные электростанции, и это все в стране, которая в среднем имеет только тысячу пятьсот двадцать восемь солнечных часов в год.

“Фрайбург задает тон остальным немецким городам”, – говорит Франциска Брайер. Например, Гельзенкирхен, стоящий на северной части Рейна, был важнейшим угольным и стальным центром Европы в начале XII века – “городом тысячи печей”. Сегодня он переосмысливает себя как “город тысячи солнц”, заимствуя многие инновации Фрайбурга. “Наши нововведения могли бы позаимствовать и Китай, и обе Кореи”. Кстати, у Пекина с Фрайбургом уже есть одна общая черта – велосипедов в два раза больше, чем автомобилей. Но причины разные. В Пекине велосипед является основным видом транспорта, тогда как во Фрайбурге езда на велосипеде символизирует экологическое мышление. Скоро студенты будут подкатывать к университету на мотоциклах на солнечной энергии, это только вопрос времени, убедили меня.

Следующей целью моего путешествия был город Альмери'я в южной Испании. Там я оказался два года спустя, в июле 2006-го. Всего в часе езды от города находится Табе'рнас – единственная сохранившаяся в Европе песчаная пустыня. Кроме того что на этой земле солнце нещадно палит триста пятьдесят пять дней в году, она еще и идеально подходит для киносъемок: там снимались такие фильмы, как “Паттон”, “Великолепная семерка”, “Ветер и лев”, “Индиана Джонс и последний крестовый поход” и “Лоуренс Аравийский”. Там же снималась знаменитая “долларовая” трилогия спагетти-вестернов Серджо Леоне – “За пригоршню долларов”, “На несколько долларов больше”, “Хороший, плохой, злой”. Но этот успех не приносил процветания Альмерии. К началу 1970-х этот район был самым бедным во всей Испании. И вдруг там обнаружились огромные объемы грунтовых вод. Началась сельскохозяйственная революция. Возникли сотни теплиц, пользующиеся преимуществами доступной воды и ежедневного солнечного освещения (“Солнце проводит зиму в Альмерии”, – гласит поговорка: среднегодовая температура там составляет 17 °C); местные жители вскоре стали хвастаться тем, что из космоса видно не Великую Китайскую стену, а их парники – огромное море пластика. К концу века город стал одним из самых богатых в южной части Испании, туда в массовых количествах стали прибывать иммигранты [681] .

681

Со времен моей поездки в 2006 году пузырь испанской недвижимости лопнул, а строительная индустрия рухнула. Уровень безработицы в Альмерии составляет сейчас почти 25 %. Многоэтажные дома стоят недостроенными на городской окраине, в районе, известном как Pueblo de Luz – “Город света”. Несмотря на это, половина всех солнечных энергетических установок, возведенных в мире в 2008 году, пришлись на Испанию.

Этот период частично совпал с нефтяным кризисом 1970-х, а уже в начале 1980-х Международное энергетическое агентство при участии девяти стран установило в этой области небольшую электростанцию для проведения испытаний двух разных установок солнечной энергии. Одна состояла из целого поля (девяноста штук) контролируемых компьютером зеркал (гелиостатов), которые следили за солнечными лучами и собирали их пучком на центральной башне, где их энергия преобразовывалась в тепловую; другая – из трех полей вогнутых рефлекторов, которые также следовали за солнцем и отражали его энергию на металлические трубы, заполненные маслом. Эти трубы медленно нагревались до 290 °C, а масло направлялось в парогенератор. Потом добавился и третий проект, уже целиком испанский: центральная башня, снабженная тремястами гелиостатами, отражающими концентрированное тепло на черные поглощающие панели на верхушке башни с его дальнейшей передачей на водяной / паровой приемник и систему теплохранения из контейнеров с солевым расплавом. Расчет был на то, что хотя бы один проект окажется коммерчески состоятельным, но к концу 1980-х все партнеры Испании разочаровались из-за отсутствия какого-либо прогресса и вышли из проекта, осталась только Германия. Начиная с 1999 года лишь один проект продолжил развиваться, но зато он процветал. Plataforma Solar de Almer'ia (PSA) с тех пор стала крупнейшим научно-исследовательским центром по солнечной энергетике в Европе (в мире с ней соперничают только Институт Вайцмана в Израиле, Sandia Laboratories в Альбукерке, Нью-Мексико, и 2 тыс. гигантских зеркал в пустыне Мохаве под городом Барстоу, Калифорния).

Одним из первых уроков, который я усвоил в Альмерии, был следующий: концентрация солнечной энергии и фотоэлектрические панели представляют совершенно разные технологии. В панелях солнечные фотоны используются для возбуждения электронов и создания тока, в то время как в термальной солнечной энергии, в использовании которой пионером стала Альмерия, фотоны служат для нагревания молекул жидкости. Для этого энергетического перехода требуются длинные металлические зеркала, фокусирующие солнечный свет на трубах, а воду нужно прогонять через теплообменник, генерирующий пар для вращения турбины. Поскольку весь этот процесс требует большой площади и обилия солнечного света, его идеальным местоположением оказывается высушенная солнцем пустыня.

Моим провожатым по территории стал Хосе Мартинес Солер, бодрый сотрудник проекта тридцати с небольшим лет, заканчивающий диссертацию о маркетинге солнечной энергии. Он с гордостью известил меня, что PSA вскоре отметит свое двадцатипятилетие, а также сообщил, что две испанские компании смогли найти коммерческое применение некоторым исследованиям научного центра. Город вроде Фрайбурга не может вырабатывать слишком много тепла из солнечного света, но высокотехнологичные кремниевые панели и посеребренные зеркала в Альмерии могут усиливать солнечный свет до температур, тысячекратно превышающих его начальный уровень (пока Хосе объяснял мне это, мы проходили мимо двери с табличкой: “Опасно, концентрированный солнечный свет”).