Трудные вопросы для ВИЭ


Поучительная история солнечной тепловой электростанции Crescent Dunes
16 июня 2020

Как известно, альтернативная энергетика является сегодня одним из самых наукоемких направлений. Именно здесь задействованы оригинальные, смелые и нестандартные решения, призванные знаменовать революционные перемены в энергетической сфере на мировом уровне.  Однако, как это часто случается со многими инновациями, создателей таких знаковых новинок поджидают большие неприятности.

Совсем недавно апологетам «чистой энергии» пришлось испытать нехорошие чувства в связи с закрытием в США солнечной тепловой электростанции Crescent Dunes, расположенной в пустыне штата Невада, между Лас-Вегасом и Рено. Станция, с которой связывали большие надежды, которую воспринимали как знамение революционных перемен в энергетике, проработала всего три года. Как замечает по этому поводу Bloomberg Businessweek, несмотря на поддержку со стороны Министерства энергетики, данная станция не смогла идти в ногу с техническим прогрессом.

А ведь этот поистине футуристический объект способен был вдохновить писателя-фантаста. С высоты Crescent Dunes выглядит, словно декорация к научно-фантастическому фильму.  Представьте себе огромную спираль из десяти тысяч зеркал, окружающую небоскреб. Станция, по сути своей, представляет гигантский солнечный концентратор шириной в две мили. С помощью солнечных лучей, направленных на бойлерную установку, вырабатывался пар, вращающий турбины. Дальше посредством турбин производилось электричество. Главной же «изюминкой» этого объекта являлась система аккумуляции тепла из расплавленной соли. По замыслу, такое решение позволяло производить электричество круглосуточно – не только днем, но и ночью.

Согласимся, что сама задумка представлялась поистине инновационной. Проект обошелся в миллиард долларов и объединил в едином порыве как частных инвесторов (весьма известных), так и представителей правительства, выдавших государственные гарантии по кредитам. По замыслу создателей, футуристическая электростанция должна была наглядно показать будущее возобновляемой энергетики.

В общем, на старте проект выглядел прекрасно. Но, как выяснилось, в Америке иногда тоже что-то «идет не так». Объект оказался настолько нестандартным, что постоянно требовал повышенного внимания со стороны технического персонала. Другим печальным обстоятельством стало то, что с 2015 года резко снизилась себестоимость производства солнечных панелей. В итоге строительство фотоэлектрических систем, напрямую вырабатывающих электричество, получалось намного выгоднее, чем использование зеркал для выработки пара. Иными словами, «футуристическая» технология устарела практически сразу же после запуска станции. Кроме того, из-за некоторых недоработок ее так и не удалось вывести на проектную мощность. В ходе эксплуатации выявилась масса недостатков, связанных с некачественным исполнением работ. В частности, подрядчика (испанскую компанию ACS Cobra) обвинили в том, что она разработала дефектный солевой резервуар, из-за чего станцию пришлось остановить. В итоге Crescent Dunes была признана ненадежной и лишилась клиентов.

Станция Ivanpah Solar Electric Generating System тоже сталкивалась с серьезными техническими проблемами Впрочем, это уже не первый прецедент, когда тепловая солнечная электростанция показывала свою ненадежность. Так, еще в 2016 году в прессе появилось сообщение о пожаре на крупнейшей в мире солнечной электростанции Ivanpah Solar Electric Generating System (ISEGS), расположенной в Калифорнии. Как выяснилось, из-за неправильного расположения зеркал, направляющих солнечные лучи на бойлерную вышку, произошло опасное отклонение: лучи попали в неположенное место, что и стало причиной возгорания. Огонь расплавил и сжег паропроводы, а также повредил электрические кабели. После аварии выработка электричества упала на треть, что, разумеется, сказалось и на потребителях, поскольку станция снабжала электроэнергией порядка 140 тысяч калифорнийских домохозяйств.

Пожар, о котором идет речь, развеял радужные представления об абсолютной безопасности объектов «чистой энергии». Выяснилось, что пожары могут возникать не только на угольных или газовых электростанциях. У экологов, в свою очередь, к подобным объектам появились претензии другого рода. Еще за год до пожара была установлена гибель сотен птиц, пролетавших мимо центральной башни. Были претензии и со стороны пилотов гражданской авиации, жаловавшихся на ослепление от света зеркал. Но главная проблема была в том, что эта гигантская станция не могла работать на уровне, предусмотренной проектом. В этом отношении Crescent Dunes считалась более современной. Однако, к глубокому сожалению, и ее судьба оказалась не лучше.

Как мы понимаем, печальный итог столь амбициозных проектов в области ВИЭ бросает тень на репутацию «зеленой энергетики». У сторонников этого направления, конечно же, есть отговорка: мы просто имеем дело с результатом конкуренции «внутри» технологий возобновляемой энергии. Право на жизнь в этой конкурентной борьбе доказали фотоэлектрические системы. Только и всего. Если брать ту же Калифорнию, то из-за обилия солнечных электростанций там появилась другая проблема – переизбыток электроэнергии. Показательно, что еще в 2010 году доля солнечных станций в общем балансе была близка нулю. Однако уже в 2016 году она приблизилась к 14 процентам. Из них 4% приходилось на «солнечные крыши». Тем не менее, несмотря на столь стремительный рост ВИЭ, власти штата не спешат отказываться от газовой генерации. По мнению специалистов, только грамотное сочетание традиционных и возобновляемых источников способно обеспечить надежность работы энергосистемы в целом.  Возможен ли стопроцентный переход на ВИЭ, к которому сейчас стремятся в Западной Европе? Окончательный ответ на этот вопрос еще не найден.

Тем временем активизируются и противники ВИЭ, перечисляя все вредные последствия от массового перехода на фотовольтаику. В частности, утверждается, что на волне «зеленого» энтузиазма не были как следует просчитаны экологические последствия масштабного использования солнечных панелей. Опять возьмем ту же Калифорнию. Считалось, будто покрытие пустынных участков не наносит никакого вреда природе. Однако позже выяснилось, что проблемы начались у черепах и других местных обитателей, существующих с черепахами в экологической взаимосвязи. Среда обитания становится непригодной для некоторых видов животных и растений.

Есть проблемы и с эксплуатацией солнечных панелей, размещенных, как правило, прямо на земле. Время от времени их приходится очищать от песка, а любой серьезный ураган приводит к катастрофическим последствиям. Сейчас об этом не принято много говорить, поскольку мы живем в эпоху «солнечного» бума, когда строительство подобных объектов должно быть окружено ореолом позитива. Несмотря на это, рано или поздно весь перечень проблем всплывет наружу, и тогда голоса скептиков станут звучать намного убедительнее, чем сейчас.

На мой взгляд, проблема коренится не в технологии. Проблема – в политике. Сегодня курс на декарбонизацию диктуется не столько экономическими, столько идеологическими мотивами. Так называемая борьба с глобальным потеплением приравнивается чуть ли не к религиозному долгу. Отсюда – впадение в крайности. Одна из таких крайностей – создание гигантских объектов ВИЭ, призванных всем своим видом обозначить «вхождение в будущее». Мы наблюдаем сейчас настоящий парад амбиций: кто создаст «крупнейшую в мире» солнечную электростанцию! Объективно данная установка поддерживается на правительственном уровне: политики, следуя «зеленой» волне, содействуют подобному гигантизму, поскольку это позволяет им наглядно демонстрировать свою приверженность прогрессу.

Если взять историю с Crescent Dunes, то представленная здесь технология как раз стала жертвой парада амбиций. Когда у вас в приоритете желание изумить и восхитить человечество, прозаические вещи отодвигаются на задний план. И лишь спустя годы, когда фанфары стихают, проза жизни и законы физики берут свое. Полагаю, нашим специалистам стоит сделать правильные выводы из зарубежного опыта. По крайней мере, это поможет нам избежать другой крайности – огульного разоблачения ВИЭ в угоду лоббистам традиционных технологий.

Николай Нестеров