Крупномасштабные проекты солнечной энергии все чаще строятся в неожиданных местах от водохранилищ до свалок.
Солнечная энергия находится в авангарде усилий по смягчению последствий изменения климата, но имеет и свои ограничения. Одно из них - количество земли, необходимое для энергетического перехода, и ее стоимость.
В июле, например, разработчики солнечной электростанции мощностью 850 МВт в пустыне к северу от Лас-Вегаса отозвали свою заявку из-за местной оппозиции. Жители утверждали, что массив, который должен был покрыть участок площадью более 36 кв.км, будет “бельмом на глазу” и может нанести вред рекреационным мероприятиям.
Места в застроенной городской среде (крыши зданий, навесы для автомоилей) уже стали вполне привычными. И у них свои преимущества. Но если страна стремится достичь серьезных целей по использованию солнечной энергии, без крупномасштабных объектов не обойтись. Это вынуждает разработчиков проявлять творческий подход к поиску места для размещения новых энергетических объектов.
Земля или вода?
Плавучая фотовольтаика - устойчивая тенденция последних двух лет. Эти конструкции в значительной мере снимают дискуссии о землепользовании, поскольку солнечые панели в прямом смысле слова плавают на воде. Чаще такие объекты устанавливают на озерах или искусственных водоемах, где нет сильных течений и волн. Но есть примеры размещения и в море. При этом живописные виды озер не пострадают. Потенциальные кандидаты для строительства плавающих солнечных объектов - это технические водоемы гидроэлектростанций, затопленные карьеры после добычи полезных ископаемых или очистные сооружения.
Возьмем, к примеру, винодельню Far Niente в штате Калифорния. Построенная в 2008 году, эта солнечная станция считается первой в мире конструкцией на поплавках, подключенной к сети. Площадкой для нее послужил ирригационный пруд на виноградниках. И это было умное решение. 2296 панелей вырабатывают 800 МВт*ч “зеленой” электроэнергии в год, при этом уменьшают испарение воды в водоеме и препятствуют разрастанию нежелательных водорослей. В свою очередь, пруд приносит пользу панелям, действуя как стабильная тепловая масса, которая регулирует температуру. Это замедляет деградацию модулей, увеличивая срок их службы, а также доказанно повышает их эффективность на 6-7%.
При оценке рентабельности плавающих фотоэлектрических систем стоимость, вероятно, является основной проблемой. Не каждая панель сможет эффективно работать в таких влажных условиях, поэтому к их выбору надо подходить еще более тщательно, чем всегда. Уникальный способ крепления и стыковки увеличивает капитальные затраты на строительство в среднем на 10-15% по сравнению с наземными станциями. Однако, более низкие затраты на эксплуатацию и управление, отсутствие затрат на землю и повышение эффективности со временем делают размещение солнечных панелей на воде более привлекательным.
Тайные возможности мусорных полигонов
Свалки и другие заброшенные загрязненные территории - еще одна зона возможностей для солнечной энергетики во всем мире. Пионером этой технологии считают немцев. Еще в 2011 году в Германии начали эксплуатировать солнечную станцию мощностью 1,9 МВт, построенную на полигоне бытовых отходов. Время шло, инженерные решения улучшались, росли мощности… Только за последние два года аналогичные объекты открыты в Нидерландах, Австрии, Франции, России. А самый крупный проект солнечного парка на свалке в этом году анонсировали в ОАЭ. На вершине полигона Биа Аль Саджах к 2023 году должна появится фотоэлектрическая станция мощностью 120 МВт.
Подобный проект планировался и на одном из полигонов под Минском, но из-за конструктивных сложностей так и не реализовался. Как правило, установщики панелей на заброшенных свалках сталкиваются с проблемай оседания грунта и невозможностью сделать обычный фундамент. Но сегодня существуют инженерные решения, способные обойти эти узкие места.
Руководитель проекта в Арабских Эмиратах, компания Bee’ah считает: “В стремлении к экологически чистой энергии будущего, если государственный и частный секторы будут сотрудничать, не будет проблем, котрые мы бы не смогли преодолеть”.
Солнечное шоссе
Еще одним необычным местом могут стать полосы отвода автомагистралей. Эти неиспользуемые участки земли предлагают уникальные возможности для размещения солнечных установок: близость линий электропередач, отсутствие высоких деревьев и построек, дающих тень.
Идея использовать территорию вдоль автодорог принадлежит Нидерландам. Столкнувшись с активным ростом фотоэлектрических систем и нехваткой свободного места, страна начала искать альтернативы. Еще в 2017 году подчеркивался потенциал размещения солнечной энергии вдоль голландских автомагистралей. Первым реализованным проектом, завершенным в феврале 2020 года, стал 400-метровый участок автомагистрали A50 недалеко от города Уден.
В текущем году и Южная Корея в поисках альтернатив посевным землям для установки солнечных станций также объявила о желании разместить 243 МВт на неиспользуемых участках автодорог к 2025 году.
У такого способа есть, конечно, и потенциальные опасности. Блики на панелях могут отвлекать водителя, сложно обеспечить безопасность сотрудников во время обслуживания панелей, не решена проблема снежных заносов. Но исследователи нарабатывают инструменты для правильного размещения солнечных проектов, гарантирующие безопасность как для участников движения, так и для самой системы. Кто знает, возможно в течение 5-10 лет эти необычные места превратятся во вполне заурядные.
