Энергия будущего

…использовании непосредственно солнечного излучения, чрезвычайно велики.

Первые попытки использования солнечной энергии на коммерческой основе были предприняты в 80-х годах ХХ века. Крупнейших успехов в этой области добилась американская фирма Loose Industries. Ею в декабре 1989 года в Калифорнии была введена в эксплуатацию солнечно-газовая станция мощностью 80 МВт. Там же в 1994 году введено еще 480 МВт электрической мощности, причем стоимость 1 киловатт-часа энергии составила 7-8 центов, что значительно ниже, чем на традиционных станциях.

В ночные часы и зимой энергию дает, в основном, газ, а летом и в дневные часы – солнце. Электростанция в Калифорнии продемонстрировала, что газ и солнце, как основные источники энергии ближайшего будущего, очень органично дополняют друг друга.

Еще одним лидером практического использования энергии Солнца стала Швейцария. Здесь построено примерно 2600 гелиоустановок на кремниевых фотопреобразователях мощностью от 1 до 1000 кВт и солнечных коллекторных устройств для получения тепловой энергии. Программа, получившая наименование «Солар-91» и осуществляемая под лозунгом «За энергонезависимую Швейцарию!», вносит заметный вклад в решение экологических проблем и энергетическую независимость страны.

Гелиоустановки на кремниевых фотопреобразователях, чаще всего мощностью 2 - 3 кВт, монтируют на крышах и фасадах зданий. Одна такая установка занимает примерно 20 - 30 квадратных метров и вырабатывает в год в среднем 2000 кВт/ч электроэнергии. А этого достаточно для обеспечения бытовых нужд среднего швейцарского дома и зарядки бортовых аккумуляторов электромобиля. Дневной избыток энергии в летнюю пору направляют в электрическую сеть общего пользования. Зимой же, особенно в ночные часы, энергия может быть бесплатно возвращена владельцу гелиоустановки.

Крупные фирмы монтируют на крышах производственных корпусов гелиостанции мощностью до 300 кВт. Одна такая станция может покрыть потребности предприятия в энергии на 50 - 70%.

В районах альпийского высокогорья, где нерентабельно прокладывать линии электропередач, строятся автономные гелиоустановки с аккумуляторами.

Опыт эксплуатации свидетельствует, что солнце в состоянии обеспечить энергопотребности, по меньшей мере, всех жилых зданий в Швейцарии. Немаловажно также то, что гелиоустановки можно размещать на крышах и стенах зданий, на шумозащитных ограждениях автодорог, на транспортных и промышленных сооружениях. Они не требуют для размещения дорогостоящей сельскохозяйственной или городской территории.

Еще один крупный раздел программы «Солар-91» – это развитие транспортных средств, использующих солнечную энергию. Ведь известно, что автотранспорт тратит почти 25% энергетических ресурсов, необходимых стране.

В июне 1985 года Урс Мунтвайлер, 27-летний инженер из Берна, провел по дорогам Европейского континента первое многодневное ралли легких электромобилей, использующих для движения солнечную энергию. В соревновании приняли участие несколько швейцарских «Кулибиных» на гелиомобилях. С тех пор вот уже несколько лет подряд в Швейцарии проводится международное ралли солнцемобилей «Тур де сол».

В течение последующих пяти лет появилось понятие «серийный гелиомобиль». Гелиомобиль считается серийным, если фирма-изготовитель продала не менее 10-ти образцов, и они имеют сертификат, разрешающий движение по дорогам общего пользования.

Существуют и другие направления в освоении солнечной энергии. Это, прежде всего, использование фотосинтезирующей способности растений. Уже созданы и успешно работают, правда, пока только в лабораторных условиях, фотобиохимические системы, где энергия кванта света используется для переноса электронов. Они являются прообразом эффективных преобразователей будущего, использующих принципы естественного фотосинтеза.