Эта мысль появилась на блоге некоего Сударшана (Sudarshan) и "поторопилась" попасть в ряд изданий.
Итак, мы отталкиваемся от производства электроэнергии с помощью термических машин, получающих тепло от солнечных лучей.
Почему не солнечные батареи? На единицу произведённой энергии они ещё очень дороги, хотя вправду, находят всё более и поболее обширное применение.
Но, в большей мере, не из-за экономии средств. Здесь значительную роль играют экологические причины. Да, мы знаем, создание солнечных панелей – не безобидно для экологии. Но эти технологии совершенствуются. Зато там, где стоит много солнечных панелей на крышах домов – меньше сжигают ископаемого горючего. Что всё-таки отлично.В общем, оставим пока солнечные панели в покое. Есть кандидатуры?
Большущее поле зеркал и одна "цель" для их лучей – схема далековато не нова. Зато "цели" в различные годы предлагали самые различные (фото с веб-сайта energywhiz.com).
Понятно, что концентраторы света в виде зеркал используют и для выработки электричества с помощью солнечных батарей, но также есть перспективные опыты с сочетанием зеркал и движков Стирлинга.
У этих термических машин очень высочайший тепловой КПД, но есть ряд недочетов – высочайшие требования к конструкции и материалам (высочайшее давление снутри), высочайшая цена, а ещё — маленькая мощность единичного мотора, что вынуждает проектировщиков таких электрических станций задумывать целые россыпи стирлингов с зеркалами.
Стоимость киловатт-часа, с учётом цены оборудования, выходит здесь, как и при солнечных батареях, не очень низкой.
Сударшан рассуждает: есть же более обычный метод утилизации света. Солнце греет воду. Та бурлит – крутит турбину. Котёл и турбину можно сделать очень большенными – полностью промышленная электрическая станция получится.
Заметим, такие установки создавались в различных странах ещё посреди прошедшего века (в СССР, в том числе). Ничего сложного в их нет. Но вот КПД такового метода преобразования энергии солнечного света – невелик. Фактически, он очень находится в зависимости от температуры пара.
Сударшан предлагает: давайте нагреем и испарим воду за счёт Солнца, но перегревать пар перед подачей в турбину будем за счёт горючего (к примеру – биогаза с ферм, либо просто – природного газа).
Что это даст? Повысив температуру пара до 400-500 градусов по Цельсию, можно поднять тепловой КПД выше 50%.
Но это не всё. Такая установка может работать и ночкой, и в сильную облачность – только за счёт газового горючего.
Причём работать, а не простаивать, как у всех солнечных электрических станций, будет практически всё имеющееся оборудование – котёл, турбина, генератор.
А это означает, что и цена этого оборудования будет распределяться на большее количество электроэнергии, а означает — и стоимость киловатт-часа, в целом, за весь срок службы станции, будет намного ниже.
Ну и одна паровая турбина на 25 мегаватт – дешевле и проще, чем тыща стирлингов на 25 кв.
"Солнечный дом", покрытый фотоэлектрическими панелями – экономия издержек энергии, но чуть ли экономия средств, если учитывать цена этих панелей (фото с веб-сайта energywhiz.com).
Таким макаром, солнечно-топливный гибрид будет соединять низкие издержки на горючее (за счёт вмешательства Солнца, когда оно есть) с низкими затратами на "железо", отнесёнными к суммарной выработанной энергии.
С учётом теплоты испарения воды оказывается, что Солнце (в солнечный денек) будет поставлять каждому кубометру перегретого пара 60% его энергии, а 40% — придутся на долю сжигаемого газа.
Как насчёт 100% газа ночкой? Естественно, расход, как бы, растет. Но ночкой, когда много людей дремлет, и электричества не растрачивает, когда стоят некие предприятия и закрыты магазины — потребности сети в энергии – меньше.
Добавим, что Сударшан предлагает нагревать в фокусе зеркала масло (градусов до 200), которое можно уже направлять в теплообменник водяного котла.
Разделение приёмника солнечной энергии и котла позволяет просто, исходя из убеждений конструкции, ввести дополнительный нагрев от горючего и основной нагрев тем же топливом – ночкой.
Как нам понятно, все прежние предложения к сочетанию различных источников энергии сводились к обычному совмещению на одной площадке солнечных панелей и ветряков, либо ветряков и водородных топливных частей и т.д.. Совмещение, заметим, чисто территориальное.
Здесь же в первый раз Солнце и газовое горючее должны действовать сообща, нагревая одно рабочее тело (воду). Может и правда, таковой мичуринский подход – оптимальный путь для другой энергетики?
ужс я даже не могу представить как это больно 