Солнечная электростанция. Первая и последняя в СССР

Первая и последняя в СССР солнечная электростанция (СЭС) была построена в Ленинском районе Крыма. Неподалеку от города Щелкино. На побережье Азовского моря в 1985 году. Посмотрим что из себя представляла первая солнечная электростанция в Крыму.

солнечная электростанция в Крыму
Фото первой и последней СЭС в СССР.

Сейчас от нее остались только обслуживающие здания. Поле с опорами от зеркальных рефлекторов. И макет станции в Политехническом музее в Москве (см на следующем фото ниже).

Причины создания

Нефтяные кризисы 1973 и 1979 годов поставили ряд развитых стран — импортеров нефти в сложное положение. Поэтому многие из них стали искать альтернативу углеводородам. И в том числе приступили к строительству СЭС.

Примерно в те же годы в Крыму было начато строительство СЭС-5 с пиковой мощностью 5 МВт. Такая же мощность была у первого в мире атомного реактора!

Эта солнечная электростанция — по сути была гелиостанция башенного типа. Концепцию которой впервые выдвинули в Государственном энергетическом НИИ имени Г М Кржижановского в 1950-е годы.

Пройдет еще немалое время — прежде чем появятся первые плоды и первые результаты. Заманчивость идеи экологически чистой и дешевой энергии всегда будоражила умы управленцев, ученых и инженеров.

Поэтому все участники проекта старались изо всех сил, чтобы получить еще один источник чистой энергии (солнечная электроэнергия). Тем более в курортной зоне, особенно в период максимального количества людей в период летнего отдыха. Когда Солнце светит практически круглые сутки. С перерывами на короткие ночи.

Кто разрабатывал проект

Над проектом работало отделение рижского института «Атомтеплоэлектропроект». При участии 13 других проектно-конструкторских организаций Министерства энергетики и электрофикации СССР.

Научное руководство осуществлял Энергетический институт имени Г М Кржижановского Академии наук СССР.

Сооружение СЭС-5 было поручено коллективу Запорожского строительного управления «Днепрострой». Который в том же районе строил Крымскую атомную электростанцию (АЭС Крым)!

В СССР довольно серьезно занимались созданием тех же электромобилей. Об этом подробнее см в статье на сайте через строку «Поиск«: Электромобили в России и СССР.

солнечная электростанция в Крыму
На фото выше: Солнечная электростанция СЭС-5 в Крыму. Фото объектов станции и ее макет в Политехническом музее в Москве.

Единая промышленно-строительная база позволяла снизить стоимость обоих объектов.

Солнечная электростанция СЭС-5 была задумана как экспериментальный объект. Служила для того, чтобы выяснить особенности работы специфического оборудования, применяемого в электростанции.

Чтобы накопить опыт эксплуатации всех систем. Выявить недостатки схемы и отдельных элементов оборудования. И получить возможность в процессе освоения станции реконструировать несовершенные системы.

Проектирование СЭС-5, так же как и проектирование ряда зарубежных экспериментальных гелиостанций, велось параллельно. С разработкой обоснований будущих промышленных СЭС.

Для солнечная электростанция СЭС-5 такой перспективой является проектирование СЭС-200 (позднее СЭС-320). Которая была рассчитана на условия климата и освещенности солнца в Крыму.

Солнечная электростанция СЭС-5 разрабатывалась как модель (в масштабе мощности 1:10) одного из 4-х модулей 50 МВт станции СЭС-200.

Начало работ

При подготовке этих проектов в 1977 — 1981 годах проводилось математическое моделирование работы зеркальных систем станции. Рассматривались различные формы зеркального поля и структуры расположения гелиостатов.

Гелиостат — это зеркало площадью в несколько квадратных метров. Закрепленное на опоре и подключенное к общей системе позиционирования.

То есть в зависимости от положения Солнца зеркало будет менять свою ориентацию в пространстве. Площадь гелиостатов крымской СЭС-5 составляла ни много ни мало 25,5 кв метров.

Оптимальной, как и в исследованиях зарубежных авторов, признана радиально-круговая шахматная компоновка гелиостатов. С переменным радиальным шагом между концентрическими рядами.

Было отличие оптической системы солнечная электростанция в Крыму СЭС-5 от зарубежного аналога «Solar-1». Оно состояло в том, что глобальная форма поля представляла собой правильное круговое кольцо, а не эллипс.

Подобные детали на уровне экспериментальной СЭС являлись одним из главных вопросов оптимизации оптических систем крупных промышленных СЭС.

солнечная электростанция в Крыму
На фото выше: последовательная засветка котла станции с разных сторон при движении Солнца по небу.

Расчет зеркального поля солнечная электростанция СЭС-5 был проверен. Энергетическим институтом имени Г М Кржижановского и НПО «Солнце» АН ТССР.

Конструкция гелиостатов солнечная электростанция СЭС-5 состояла из 45 зеркальных фацет. Разработана проектно-конструкторским бюро Главэнергостроймеханизации и изготовлена Чеховским опытным заводом «Гидростальконструкция» Минэнерго СССР. При участии Минстанкопрома и Минхиммаша.

Отражательная способность зеркал, изготовленных Минстройматериалов СССР, составляла 0,71.

Запуск станции

Первое пробное включение генератора солнечная электростанция СЭС-5 состоялось в сентябре 1985 года. В тот момент функционировало 420 гелиостатов.

В центре большого поля диаметром 500 метров была расположена башня высотой 89 метров.

На ее верхней части находился котел паровой котел в виде цилиндра высотой 7 метров и диаметром 7 метров. Номинальная температура воды в котле достигала 250 градусов Цельсия.

Основная и самая трудоемкая задача заключалась в позиционировании всех зеркал станции. Так, чтобы в любой момент все отраженные от них лучи были нацелены на котел.

Каждый гелиостат солнечная электростанция СЭС-5 (их было 1600 штук) оснащался электрическими приводами вращения в двух плоскостях.

ЭВМ, управляющая работой солнечная электростанция в Крыму, при помощи электроприводов корректировала положение гелиостатов таким образом, чтобы котел всегда был освещен.

После того, как зеркала нагревали воду в котле, она испарялась и пар подавался в турбину, которая вращала ротор радиатора. Так солнечная энергия превращалась в электрическую (солнечная электроэнергия). Турбина и генератор находились на земле в специальном помещении.

Одновременно часть высокотемпературной пароводяной смеси аккумулировалась. В двух специальных емкоскостях тепловых аккумуляторов объемом по 1000 куб метров каждый.

солнечная электростанция в Крыму
На фото выше: СЭС в момент освещения Солнцем

В случае плохой погоды, когда Солнце скрыто за облаками, или же ночью. Эти устройства позволяли обеспечить работу станции на стандартной мощности в течение 3 — 4 часов. И плюс еще около 10 часов в режиме пониженной мощности (примерно 50%).

Велика наука — велики ее творения! Она опережает время. И чтоб постичь ее результаты — требуются годы и десятилетния совершенствования. Для отработки отдельных инженерных решений.

Первые результаты

При эксплуатации солнечная электростанция в Крыму выявилось много сложностей. Одна из них — система наведения отражателей практически полностью (95%) потребляла энергию, вырабатываемую станцией.

Также возникли трудности с мытьем зеркал.

Себестоимость одного киловат-часа в 1980-е годы на СЭС получалась 34 рубля!

Общая стоимость строительства солнечная электростанция СЭС-5 составила около 29 млн рублей.

К моменту остановки в начале 1990-х солнечная электростанция выработала около 2 млн кВт/ч электроэнергии.

Инженеры и конструкторы в 1986 году никак не могли догадываться. Что солнечная электростанция СЭС-5 станет первой и последней в СССР.

После распада СССР солнечная электростанция в Крыму была закрыта за ненадобностью и отсутствием финансирования.

На фото выше: пример трехбашенной действующей станции в пустыне.

Последствия

В 2005 году башню разрезали на металлолом. Остались только обслуживающие здания и поле с опорами от зеркальных рефлекторов.

Говорят, что в начале 1990-х на рынке в Щелкино было навалом прекрасных зеркал специального изготовления. Они были позаимствованы у солнечная электростанция СЭС-5. Хотя они весьма непросты в изготовлении. И до сих пор множество их осколков разбросаны по полю с опорами.

Кто был в Крыму в наше время, то наблюдал на непригодных для с\х площадях. Как правило, на склонах холмов. Множество расположенных солнечных батарей и ветряков.

Дело по внедрению зеленой энергии продолжается. Подобные СЭС-5 станции сегодня в более больших масштабах строятся по миру. В тех местностях, где количество солнечных дней в году составляет более 300 из 365 (366) возможных. Иначе затраты на строительство не окупаются.

Сегодня это замечательное местечко в Крыму — одно из любимых мест для туристов. Для людей, увлекающихся наукой и разными техническими новинками. Рядом недостроенная АЭС Крым. О которой мы вам расскажем в одном из ближайших обзоров уникальной техники прошлого и настоящего. Поблизости есть пляжи Азовского моря. Можно снять жилье и остаться на несколько дней. Здесь красивые солнечные восходы и закаты, небольшие песчаные дюны и красивая природа.

Теперь эти достопримечательности Крыма посетить может любой из нас.

Прошлое и будущее СЭС в мире

В частности, в тех же пустынях арабских стран или в Китае. На малопригодных для ведения любого вида деятельности территориях. Отлично для этого подходит самая большая в мире пустыня Сахара, что позводит ей приносить пользу для мировой экономики.

Особенно подобные СЭС развиты в Сайдовской аравии. Тому способствует огромная площадь Аравийкой пустыни на одноименном полуострове. Как говорится- никакие виды прочей экономической деятельности там не возможны. Почему бы их не занять производством электроэнергии.

Второе их полезное использование — по типу аналогичных круговых ферм — для выращивание зеленой с/х продукции. Но это отдельный разговор. Когда с огромной глубины из подземных рек качается вода и тратится на орошение искусственных насаждений. Так похожих на круговые поля зеркал СЭС, только ярко зеленого цвета.

В пустыне жизнь также возможна, нужно лишь приложить больше усилий, терпения и рвения. И никакие дожди не потребуются.

На фото выше: пример многобашенной солнечной станции в пустыне.

А что касается Крыма, то там есть ещё один неиспользованный источник энергии — накапливающийся в Черном море сероводород. Который попадает туда в основном из сточных вод европейской реки Дунай.

Накапливается на дне моря, а затем раз в сколько-то лет вырываетя на поверхность и горит от малейшей искры.

Это, к примеру, было наглядно показано в книге «12 стульев», когда герои были на берегу моря.

Если научиться улавливать этот бесплатный газ — то получится ещё один замечательный источник энергии.

Никогда не ошибается тот — кто ничего не делает. Принцип Парето: 80% деятельности дает всего 20% результатов. И 20% результатов приносят 80% людей. Эти слова к тому — что всегда нужно пробовать все новое, а оставлять то — что больше всего приносит конечный эффект. Опять же любая творческая деятельность — способстувет развитию мышления, техники, технологий и науки.

Вероятно, если бы разработчики применили уникальные советские смазки. О которых говорится в начале любой страницы сайта. То затраты на вращение основных пожирателей энергии — гелиостатов, можно было бы существенно снизить.

Итоги

Первая солнечная электростанция в Крыму в СССР дала пищу для размышлений. По сути ответ на вопрос — куда и какими путями двигаться дальше. Сейчас в России, в отличие от тех времен, производится достаточно солнечных батарей, вместо зеркал.

Сейчас солнечные электростанции России представляют собой совокупность множества солнечнных батарей вместо фокусирующих зеркал. Солнечная электроэнергия сразу напрямую преобразуется в электричество. Без сложных преобразований в пар, вращение турбины и генератора как в АЭС Крым. Фокусировать батареи вообще не нужно, они работают с солнцем под широким углом весь день.

За последние годы подобных современных СЭС развернуты уже десятки по всей стране. Эффективность на уровне, тенденция продолжается.

Всем удачи по жизни!

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Владелец Хендай Креты/ автор статьи

Автор этого блога. Владелец Hyundai Creta: 2.0л 6AT 2WD, 2018 года выпуска.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Кроссовер Hyundai Creta (Хендай Крета): комплектации, цены, отзывы, фото и видео.
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector