Гибриды: точечные удачи
В качестве решения проблемы дороговизны альтернативной электроэнергии наряду с сомнительной надежностью ее источников предлагается создание так называемых гибридных электростанций. Это совмещение в едином энергетическом контуре классической тепловой генерации (как правило, дизель-генератора) и альтернативной. Здесь возможны различные комбинации: дизель могут совмещать с ветряком, или с солнечной батареей, или с двумя этими источниками. В качестве варианта возможно даже использование в качестве дополнения к дизелю геотермальных источников энергии.
Примеры претворения подобной энергетической концепции в жизнь в мире имеются. Например, в России подобная станция была построена весной этого года в Горном Алтае в селе Яйлю силами компании «Ротек» на средства Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН в рамках научно-исследовательского проекта. Принцип ее работы прост: есть солнце — работает солнечная батарея, солнца нет — подключается дизель-генератор. Проблема в низкой мощности этой станции: всего 140 кВт — как двигатель «КамАЗа». При этом ее строительство обошлось примерно в 7 млн руб. Хотя такие станции и могут играть некоторую роль в экономии дизельного топлива (за три солнечных летних месяца удалось сэкономить 12 тыс. литров солярки примерно на 390 тыс. руб.), они экономически оправданны лишь как локальные источники энергии в таких селениях, как Яйлю, — удаленных, отрезанных от единой энергосистемы страны.
Есть более удачные гибриды. Например, в Германии энергетическая компания E.On совместно с канадским производителем энергооборудования Hydrogenics занимается совмещением ветрогенерации с водородными топливными элементами. Это гибридные станции мощностью до 2 МВт.
Водород может быть использован как топливо путем его окисления (горения) с выхлопом в виде водяного пара. Но для этого водород нужно произвести, проведя электролиз воды и затратив на это электрическую энергию. Подобный завод, кстати, был недавно реализован совместными усилиями «Русгидро» и японской компании Kawasaki в Магаданской области для утилизации энергии построенной там ГЭС.
В Германии для производства водорода вместо гидроэнергии используется электричество, вырабатываемое ветром. Пока дует ветер, можно накопить энергию, пустив ее на производство водорода, который можно сжигать в безветренную погоду. Эффективность такой «энергоконсервации» составляет, по оценке главы Hydrogenics Дэрила Вильсона, порядка 50%.
Установка по производству водорода сравнительно дешева. Инвесторы оценивают ее стоимость в 1 млн долларов за 1 МВт мощности — примерно во столько же обходится обычная тепловая станция (см. таблицу ). Однако высокой остается цена вырабатываемого ветром электричества, что делает сомнительными коммерческие перспективы подобных проектов.
Иногда рождаются необычные сочетания. Например, в американском городе Фаллон (штат Невада) компанией Enel была построена гибридная солнечно-геотермальная станция мощностью 59 МВт.
Однако считать подобные станции альтернативой обычной генерации затруднительно. Дает себя знать их традиционный недостаток — маленькая мощность. Так, станция в Фаллоне по американским стандартам потребления должна давать энергию примерно для 50 тыс. домохозяйств. При этом проект обошелся примерно в 10 млн долларов за 1 МВт мощности. И он не может быть растиражирован: конкретно в Неваде удачно совпали жаркий солнечный климат и геологический разлом с геотермальными проявлениями. Понятно, что такие условия встречаются не везде.
В качестве варианта гибридной генерации можно рассмотреть многотопливные (чаще всего двухтопливные) станции. Это модернизированные дизельные генераторы, способные работать как на дизельном топливе, так и на сырой нефти или газовом топливе. Подобные машины производятся и в России, например на Коломенском заводе. Обычно такие генераторы имеют сравнительно небольшую мощность — 1,5–2 МВт (как двигатель тепловоза). Выпуск двухтопливных (дизель и газ) генераторов достаточно высокой (до 17 МВт) мощности налажен финской компанией Värtsilä (с недавних пор имеет производственную площадку в Пензе). Отдельные генераторы могут быть соединены в «батарею», и в совокупности получается станция достаточно большой мощности.
Värtsilä строит многотопливные электростанции мощностью до 70 МВт в странах третьего мира: Доминиканской Республике, Нигерии. В 2008 году двухтопливная станция совокупной мощностью 300 МВт («батарея» из 18 двухтопливных генераторов Värtsilä 18V50DF) была пущена в азербайджанской нефтепромышленной зоне Сангачал по заказу компании Azer Enerji.
Читать дальше
