Гелиостанции. Советская гелиостанция: уникальная солнечная печь в Узбекистане — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Где находится крупнейшая в мире солнечная печь. Как устроена и для чего используется советская гелиостанция в Узбекистане. Какие эксперименты проводились на солнечной печи в СССР и проводятся сейчас.

Содержание

История создания советской солнечной печи

В начале 1980-х годов в Советском Союзе было принято решение о строительстве уникального гелиокомплекса — крупнейшей в мире солнечной печи. Для реализации этого масштабного проекта была выбрана территория Узбекистана, входившего тогда в состав СССР.

Почему именно Узбекистан стал местом возведения гигантской солнечной установки? На это было несколько причин:

Благоприятные климатические условия — более 270 солнечных дней в году
Удобное географическое расположение в предгорьях Тянь-Шаня
Наличие подходящей скальной породы для установки оборудования
Относительно простая логистическая доступность

Строительство гелиокомплекса было поручено группе ученых под руководством академика Азимова. Советское правительство выделило значительные средства на реализацию этого амбициозного проекта.

Устройство и принцип работы солнечной печи

Гелиостанция «Солнце» представляет собой сложный инженерный комплекс, состоящий из следующих основных элементов:

62 гелиостата — зеркальных отражателей
195 зеркал, собирающих и направляющих солнечные лучи
Центральная башня, в которой концентрируется солнечная энергия
Автоматизированная система управления положением зеркал

Как работает эта гигантская солнечная печь? Система гелиостатов и зеркал улавливает солнечные лучи и фокусирует их на центральной башне. Специальные механизмы постоянно корректируют положение зеркал, следя за движением солнца. В результате в фокусе башни создается колоссальная температура — до 3000°C.

Уникальные возможности советской гелиостанции

Благодаря своим техническим характеристикам, солнечная печь в Узбекистане обладает поистине уникальными возможностями:

Достижение сверхвысоких температур до 3000°C
Возможность плавки практически любых материалов
Проведение экспериментов в области материаловедения
Испытание космических технологий
Отработка методов получения сверхчистых веществ

Какие материалы можно расплавить в этой гигантской солнечной печи? Практически любые — от тугоплавких металлов до керамики. Это открывает широкие возможности для научных исследований и промышленных экспериментов.

Советские эксперименты на солнечной печи

В период существования СССР гелиостанция активно использовалась для проведения различных научных экспериментов:

Испытания жаропрочных материалов для космической техники
Тестирование обшивки космических аппаратов
Исследования в области получения сверхчистых веществ
Эксперименты по созданию новых конструкционных материалов

Разработка технологий термической обработки металлов

Солнечная печь стала важным научно-исследовательским полигоном для советской космической программы. Здесь проводились испытания материалов, которые должны были выдерживать экстремальные температуры в космосе.

Как проводились эксперименты?

Типичный эксперимент на солнечной печи выглядел следующим образом:

Образец материала помещался в фокус солнечных лучей
За считанные секунды достигалась температура в несколько тысяч градусов
Фиксировались изменения структуры и свойств материала
Данные анализировались учеными для дальнейших разработок

Такие эксперименты позволяли в кратчайшие сроки тестировать новые материалы в экстремальных условиях.

Современное использование гелиостанции

После распада СССР судьба уникального объекта оказалась под вопросом. Однако властям Узбекистана удалось сохранить гелиокомплекс. Сегодня солнечная печь продолжает работать, хотя и не в полную мощность.

Как используется гелиостанция в наши дни? Основные направления деятельности:

Научные исследования в области материаловедения
Разработка новых оптических элементов для солнечных установок
Создание высокотемпературной керамики
Получение сверхчистых материалов для электроники
Проведение экскурсий для туристов

Хотя масштабы работ уже не те, что в советское время, гелиостанция по-прежнему остается уникальным научным объектом мирового значения.

Перспективы развития солнечной энергетики в Узбекистане

Наличие крупнейшей в мире солнечной печи открывает перед Узбекистаном хорошие перспективы для развития солнечной энергетики. Какие шаги предпринимаются в этом направлении?

Разработка программы по развитию возобновляемых источников энергии
Строительство новых солнечных электростанций

Привлечение иностранных инвестиций в «зеленую» энергетику
Подготовка специалистов в области солнечной энергетики
Развитие научной базы на основе гелиокомплекса

Узбекистан стремится стать одним из лидеров в регионе по использованию солнечной энергии. Опыт эксплуатации уникальной гелиостанции может сыграть в этом важную роль.

Значение советской гелиостанции для мировой науки

Несмотря на то, что солнечная печь была построена еще в советское время, она до сих пор остается крупнейшей установкой такого типа в мире. Какое значение имеет этот объект для современной науки?

Возможность проведения уникальных высокотемпературных экспериментов
Площадка для испытания новых материалов и технологий
Научная база для развития солнечной энергетики
Объект изучения для специалистов со всего мира
Пример эффективного использования солнечной энергии

Опыт создания и эксплуатации гелиостанции в Узбекистане представляет большой интерес для ученых, работающих над развитием солнечных технологий.

Сравнение с другими солнечными установками в мире

Насколько уникальна советская гелиостанция по сравнению с другими подобными объектами? Давайте сравним ее с некоторыми известными солнечными установками:

Параметр	Гелиостанция в Узбекистане	Солнечная печь во Франции	Solar Two (США)
Год постройки	1980-е	1970	1995
Количество зеркал	195	63	1926
Максимальная температура	3000°C	3500°C	565°C
Текущий статус	Действующая	Действующая	Выведена из эксплуатации

Как видим, советская гелиостанция по своим характеристикам не уступает, а по некоторым параметрам даже превосходит аналогичные установки в других странах.

как сегодня используется советская солнечная печь

Стремление возвести масштабные сооружения было в некотором смысле частью коммунистической идеологии. Поэтому нет ничего удивительного, что за всю историю существования СССР партия санкционировала строительство огромного количества грандиозных проектов или объектов. Ярким примером этой тенденции можно по праву считать советскую гелиостанцию, расположенную на территории современного Узбекистана. И хотя Советского Союза давно нет, но крупнейшая на планете печь на солнечной энергии продолжает функционировать.

Самая большая в мире печь на солнечной энергии. /Фото: mytashkent.uz

Строительство уникального гелиокомплекса было начато в начале восьмидесятых годов прошлого века. Громадная площадь страны советов дала возможность выбрать наиболее подходящее место для возведения солнечной печи. В итоге остановились на территории Узбекистана, в предгорье Тянь-Шаня: там солнечные лучи прогревают земную поверхность практически круглый год.

Кроме того, такое расположение значительно упростило логистическую доступность места, ведь Узбекистан тогда был частью СССР.

Чудо инженерной мысли, опоясанное тысячелетними горами. /Фото: fresher.ru

Инженерные и архитекторские группы проделали колоссальную работу, установив солнечные панели непосредственно на скальной породе — это давало возможность полностью предотвратить опасность разрушения объекта в случае сейсмической активности. К тому же, по информации Novate.ru, данная территория освещается прямыми солнечными лучами более 270 дней в году.

Настолько же устойчивая, насколько и масштабная. /Фото: novotours.uz

Поразительно, но, несмотря на немалое количество других солнечных печей, разбросанных по планете, аналогов советской гелиостанции нет. Справедливости ради следует уточнить, что одна подобная установка существует на территории Франции, да и строить еще начали несколько ранее — еще в семидесятых годах. Однако она, хоть и функционирует, считается малопродуктивной, а потому конструктивно осталась в виде прототипа.

Французская печь на солнечной энергии не пользуется на родине почетом. /Фото: fishki.net

Строительством и разработкой систем управления было поручено заняться команде ученых под руководством академика Азимова. Советское правительство на возведение столь грандиозного проекта не жалело финансирования, и полученный результат превзошел все ожидания: государство получило источник бесплатной энергии, которая способна расплавить буквально любой материал. Кроме того, гелиостанцию планировалось сделать идеальной базой для проведения уникальных научных экспериментов.

Результат полностью оправдал вложенные средства. /Фото: pantikapei.ru

Всего территории солнечной печи насчитывает 62 гелиостата, а также 195 зеркал, которые принимают всю солнечную энергию и отражают ее в направлении центральной башни. Весь этот масштабный процесс полностью автоматизирован. Система сложных механизмов управляют положением Солнца и разворачивают зеркала в необходимом направлении.

Процесс отдачи солнечной энергии выглядит впечатляюще и эстетично. /Фото: livejournal.com

Полностью оправдались ожидания правительства и разработчиков относительно возможностей эксплуатации комплекса. Уникальный ресурс гелиостанции, которой дали меткое название «Солнце», использовался не только для простой переплавки металлов. Так, территория объекта стала полигоном для проведения испытаний, причем не только в энергетической сфере, но и даже для тестирования авиационной и космической техники. Например, именно на узбекской гелиостанции проводились испытания прочность обшивки для космических ракет или станций, которые разрабатывались в СССР при условии, что они постоянно будут находится под воздействием солнечных лучей.

Солнечная печь оказалась многофункциональной. /Фото: realt.onliner.by

Когда же Советский Союз прекратил свое существование, возникли серьезные опасения, что погибнет и станция: в тяжелые девяностые Узбекистан значительно сократил финансирование объекта. Однако, к счастью, на комплексе не поставили крест, и правительство страны вновь возобновило поддержку его функционирования. На сегодняшний день на территории «Солнца» производится разработка оптических элементов больших солнечных установок, создаются различных видов керамики, сверхпроводящих, сверхчистых материалы для электроники, химии, и даже проводятся экскурсии.

Сегодня гелиостанция — еще и популярный туристический объект. /Фото: liveinternet.ru

К сожалению, пример современной работы гелиостанции является скорее исключением из правила, а большинство грандиозный советских проектов ушли в историю вместе с распавшимся государством — 7 заброшенных мегапроектов СССР, которые когда-то воплощали мощь всей страны

Нравится

РИА Новости — события в Москве, России и мире сегодня: темы дня, фото, видео, инфографика, радио

РИА Новости

4.7

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Политика

В мире

Экономика

Общество

Происшествия

Армия

Наука

Спорт

Культура

Религия

Туризм

США хотят скрыть информацию о «преступлении века», заявили в посольстве России

Топ-5 крупнейших солнечных электростанций в мире (2022 г.

) Перейти к содержимому 5 крупнейших солнечных электростанций в мире (2022 г.)

Мир переживает глобальный энергетический переход. Страны изо всех сил пытаются наращивать свои мощности по возобновляемым источникам энергии, чтобы уменьшить зависимость от традиционных источников энергии, таких как уголь, нефть и природный газ, которые непредсказуемы и невероятно неустойчивы.

Согласно отчету МЭА, ожидается, что в 2022 году мировая мощность возобновляемых источников энергии увеличится более чем на 8%. Более того, 60% этого увеличения будет приходиться на солнечную энергию.

В настоящее время Китай лидирует в мире по производству солнечной энергии с установленной мощностью более 300 гигаватт. Тем не менее, многие страны поставили амбициозные цели в области солнечной энергетики на будущее и строят крупные электростанции для удовлетворения своих энергетических потребностей.

1. Солнечный парк Бхадла, Индия

Расположение: Раджастхан, Индия
Установленная мощность: 2245 МВт

Солнечный парк Бхадла — крупнейшая солнечная ферма в мире. Объект, занимающий площадь в 14000 акров, расположен в районе Джодхпур штата Раджастхан.

Солнечная ферма имеет мощность 2,25 ГВт и требует инвестиций в размере более 1,3 миллиарда долларов.

Введенный в эксплуатацию в 2017 году масштабный солнечный проект включает более 10 миллионов солнечных панелей. Он был разработан в четыре этапа в соответствии со схемой Министерства новых и возобновляемых источников энергии (MNRE) в соответствии с Политикой Раджастхана в области солнечной энергетики 2011 года.

Электростанция использует сухое тепло пустынного штата Раджастхан в Индии для производства чистой возобновляемой энергии.

2. Huanghe Hydropower Hainan Solar Park – Китай

Расположение: провинция Цинхай, Китай
Установленная мощность: 2200 МВт

Huanghe Hydropower Hainan Solar Park расположена в отдаленной китайской провинции Цинхай. Это крупнейшая солнечная электростанция в стране с установленной солнечной мощностью 2,2 ГВт.

Объект был создан государственной энергетической компанией Huanghe Hydropower Development и потребовал инвестиций в размере около 2,3 миллиарда долларов. Огромная электростанция может похвастаться мощностью хранения 202,8 мегаватт.

Разработанный в 5 этапов, завод расположен на площади 564 акра и введен в эксплуатацию в 2020 году.

В настоящее время планируется увеличить солнечную мощность парка до 10 ГВт.

3. Солнечный парк Павагада, Индия

Расположение: Карнатака, Индия
Установленная мощность: 2050 МВт

Солнечный парк Павагада находится в районе Тумкур, Индия. Объект мощностью 2,05 ГВт занимает площадь в 13000 акров и был разработан Корпорацией по развитию солнечной энергетики штата Карнатака (KSPDCL).

Гигантские инвестиции в размере 2 миллиардов долларов были вложены в строительство завода. Солнечный парк был введен в эксплуатацию в декабре 2019 года.

Карнатака считается лучшим солнечным штатом Индии, где солнечная энергия составляет примерно 22% от общей мощности штата Карнатака.

Готовы значительно сэкономить на счетах за электроэнергию?

Help me Go Solar

4. Солнечный парк Бенбан, Египет

Местоположение: мухафаза Асуан, Египет
Установленная мощность: 1650 МВт

Солнечная электростанция Бенбан расположена в деревне Бенбан провинции Асуан, Египет, и является крупнейшим солнечным проектом в Африке. Массивный комплекс, оснащенный 41 солнечной электростанцией, может похвастаться мощностью производства солнечной энергии 1,6 ГВт.

За разработкой проекта наблюдало государственное Управление по новым и возобновляемым источникам энергии (NREA), и он соответствует Стратегии устойчивой энергетики до 2035 года, объявленной правительством Египта.

9000 акров объекта был подключен к национальной электросети Египта в 2019 году и в настоящее время обслуживает более 4 20 000 домашних хозяйств.

5. Солнечный парк в пустыне Тенггер, Китай

Местоположение: Нинся, Китай
Установленная мощность: 1547 МВт

Пятая по величине солнечная электростанция в мире находится в Нинся, Китай. Объект имеет мощность 1547 МВт и охватывает 1200 км пустыни Тенгер.

Ферма, также называемая Великой солнечной стеной, принадлежит China National Grid and Zhongwei Power Supply Company. Он был введен в эксплуатацию в 2017 году и сейчас питает более 6 000 000 домов.

Правительства со всего мира инвестируют огромные суммы денег в расширение своих существующих солнечных парков, а также в создание новых мощностей для достижения своих энергетических целей. И каждый из них претендует на первое место по мощности солнечной энергии.

Мы обещаем держать вас в курсе, если список изменится! А пока поделитесь своими мыслями о крупнейших в мире солнечных электростанциях в комментариях ниже.

Об авторе

Нидхи Шарма — разработчик контента в Ornate Solar. Она получила степень бакалавра по английскому языку и степень магистра по социологии. До Ornate Нидхи работал писателем для различных брендов в сфере здравоохранения, авиации и фармацевтики. Она увлечена устойчивостью и в настоящее время изучает все, что связано с солнечной энергией!

Об авторе

Перейти к началу

Солнечная интеграция: основы солнечной энергии и хранения

Иногда два лучше, чем один. Одним из таких случаев является сочетание технологий солнечной энергии и хранения. Причина: солнечная энергия не всегда производится в то время, когда она больше всего нужна. Пиковое энергопотребление часто приходится на летние дни и вечера, когда падает выработка солнечной энергии. В это время температура может быть самой высокой, и люди, которые работают в дневное время, возвращаются домой и начинают использовать электричество для охлаждения своих домов, приготовления пищи и запуска приборов.

Хранилище помогает солнечной энергии вносить свой вклад в электроснабжение, даже когда солнце не светит. Это также может помочь сгладить различия в том, как солнечная энергия течет по сети. Эти различия связаны с изменениями количества солнечного света, попадающего на фотоэлектрические (PV) панели или системы концентрации солнечной тепловой энергии (CSP). На производство солнечной энергии могут влиять сезон, время суток, облака, пыль, дымка или препятствия, такие как тени, дождь, снег и грязь. Иногда хранилище энергии совмещается с системой солнечной энергии или размещается рядом с ней, а иногда система хранения стоит отдельно, но в любой конфигурации она может помочь более эффективно интегрировать солнечную энергию в энергетический ландшафт.

Что такое хранение энергии?

«Хранение» относится к технологиям, которые могут улавливать электричество, хранить его в виде другой формы энергии (химической, тепловой, механической), а затем высвобождать ее для использования, когда это необходимо. Литий-ионные аккумуляторы являются одной из таких технологий. Хотя использование накопления энергии никогда не бывает эффективным на 100 % — некоторая часть энергии всегда теряется при преобразовании энергии и ее извлечении, — хранение позволяет гибко использовать энергию в разное время, когда она была произведена. Таким образом, хранение может повысить эффективность и отказоустойчивость системы, а также улучшить качество электроэнергии за счет согласования спроса и предложения.

Хранилища различаются как по энергоемкости, которая представляет собой общее количество энергии, которое может быть сохранено (обычно в киловатт-часах или мегаватт-часах), так и по мощности, которая представляет собой количество энергии, которое может быть высвобождено при заданной время (обычно в киловаттах или мегаваттах). Разные энергетические и энергетические мощности накопителей могут использоваться для решения разных задач. Кратковременное хранение, которое длится всего несколько минут, обеспечит бесперебойную работу солнечной электростанции во время колебаний мощности из-за проходящих облаков, в то время как более долгосрочное хранение может помочь обеспечить поставку в течение нескольких дней или недель, когда производство солнечной энергии низкое или во время серьезного погодного явления. , например.

Преимущества комбинирования аккумулирования и солнечной энергии

Балансировка нагрузки электроэнергии вопросы перегенерации и надежности сети. И наоборот, могут быть другие времена, после захода солнца или в пасмурные дни, когда солнечной энергии мало, но есть большой спрос на электроэнергию. Введите хранилище, которое можно заполнить или зарядить, когда выработка высока, а потребление энергии низкое, а затем раздать, когда нагрузка или спрос высоки. Когда часть электричества, произведенного солнцем, помещается в хранилище, это электричество можно использовать всякий раз, когда оно нужно операторам сети, в том числе после захода солнца. Таким образом, хранение действует как страховой полис от солнечного света.
«Укрепление» солнечной генерации – Кратковременное хранение может гарантировать, что быстрые изменения в генерации не сильно повлияют на мощность солнечной электростанции. Например, небольшую батарею можно использовать для преодоления кратковременного сбоя генерации из-за пролетающего облака, помогая сети поддерживать «устойчивое» электроснабжение, которое является надежным и стабильным.
Обеспечение отказоустойчивости — Солнечная энергия и аккумулирование могут обеспечить резервное питание во время отключения электроэнергии. Они могут поддерживать работу критически важных объектов для обеспечения непрерывности основных услуг, таких как связь. Солнечная энергия и накопители также могут использоваться для микросетей и приложений меньшего масштаба, таких как мобильные или портативные блоки питания.

Типы аккумулирования энергии

Наиболее распространенным типом аккумулирования энергии в энергосистеме являются насосные гидроэлектростанции. Но технологии хранения, наиболее часто связанные с солнечными электростанциями, представляют собой электрохимическое хранение (батареи) с фотоэлектрическими установками и хранение тепла (жидкости) с установками CSP. Другие типы хранилищ, такие как хранилища сжатого воздуха и маховики, могут иметь другие характеристики, такие как очень быстрая разгрузка или очень большая емкость, что делает их привлекательными для операторов сетей. Более подробная информация о других типах хранилищ приведена ниже.

Аккумулирующие гидроэлектростанции

Аккумулирующие гидроэлектростанции — это технология накопления энергии на основе воды. Электрическая энергия используется для перекачивания воды вверх в водохранилище, когда потребность в энергии невелика. Позже вода может течь обратно вниз по склону и вращать турбину для выработки электроэнергии, когда спрос высок. Насосная гидроэнергетика — это хорошо проверенная и зрелая технология хранения, которая используется в Соединенных Штатах с 1929 года. Однако она требует подходящих ландшафтов и резервуаров, которые могут быть естественными озерами или искусственными путем строительства плотин, что требует длительных разрешений регулирующих органов, длительных сроки реализации и большой первоначальный капитал. Помимо энергетического арбитража, стоимость услуг насосных гидроэлектростанций для интеграции переменных возобновляемых источников энергии не полностью реализована, что может увеличить период финансовой окупаемости. Это некоторые из причин, по которым в последнее время гидроэлектростанции не строились, хотя интерес очевиден из запросов в Федеральную комиссию по регулированию энергетики о предварительных разрешениях и лицензиях.

Электрохимическое хранилище

Многие из нас знакомы с электрохимическими батареями, которые используются в ноутбуках и мобильных телефонах. Когда электричество подается в батарею, оно вызывает химическую реакцию, и энергия сохраняется. Когда батарея разряжается, эта химическая реакция меняется на обратную, что создает напряжение между двумя электрическими контактами, вызывая протекание тока из батареи. Наиболее распространенный химический состав для аккумуляторных элементов — литий-ионный, но другие распространенные варианты включают свинцово-кислотные, натриевые и никелевые батареи.

Аккумулирование тепловой энергии

Аккумулирование тепловой энергии — это семейство технологий, в которых жидкость, такая как вода, расплав соли или другой материал, используется для хранения тепла. Затем этот теплоаккумулирующий материал хранится в изолированном резервуаре до тех пор, пока не потребуется энергия. Энергия может использоваться непосредственно для обогрева и охлаждения или для производства электроэнергии. В системах хранения тепловой энергии, предназначенных для электричества, тепло используется для кипячения воды. Полученный пар приводит в действие турбину и производит электроэнергию, используя то же оборудование, которое используется на обычных электростанциях. Аккумулирование тепловой энергии полезно в установках CSP, которые фокусируют солнечный свет на приемнике для нагрева рабочей жидкости. Сверхкритический диоксид углерода исследуется в качестве рабочей жидкости, которая может использовать преимущества более высоких температур и уменьшить размер электростанций.

Хранение маховика

Маховик представляет собой тяжелое колесо, прикрепленное к вращающемуся валу. Расход энергии может заставить колесо вращаться быстрее. Эту энергию можно извлечь, подключив колесо к электрическому генератору, который использует электромагнетизм для замедления вращения колеса и выработки электроэнергии. Хотя маховики могут быстро обеспечить мощность, они не могут хранить много энергии.

Хранилище сжатого воздуха

Системы хранения сжатого воздуха состоят из больших емкостей, таких как резервуары, или естественных образований, таких как пещеры. Компрессорная система накачивает сосуды сжатым воздухом. Затем воздух можно выпустить и использовать для привода турбины, вырабатывающей электричество. Существующие системы хранения энергии на сжатом воздухе часто используют высвобождаемый воздух как часть энергетического цикла природного газа для производства электроэнергии.

Солнечное топливо

Солнечная энергия может использоваться для создания новых видов топлива, которые можно сжигать (сжигать) или потреблять для получения энергии, эффективно сохраняя солнечную энергию в химических связях. Среди возможных видов топлива, которые изучают исследователи, — водород, полученный путем его отделения от кислорода в воде, и метан, полученный путем объединения водорода и углекислого газа. Метан является основным компонентом природного газа, который обычно используется для производства электроэнергии или отопления домов.

Виртуальное хранилище

Энергию также можно сохранить, изменив способ использования уже имеющихся устройств.