Версия для слабовидящих
Разрабатывается километровая надувная аэротермальная башня Печать Email
Новости науки
20.11.2013
Пер Линдстранд — человек, более чем известный в определённых кругах. И дело не только в его личных рекордах, но и в Lindstrand Technologies — его компании, занимающейся и воздушными шарами, и даже целыми надувными зданиями.

Концепции «солнечной башни», использующей энергию светила за счёт создания искусственного ветра в высокой трубе, уже много лет: если быть точным — 110, отсчитывая с публикации Исидоро Кабаньеса в журнале «La energía eléctrica». Кто только не пытался её реализовать! И всегда всё упиралось в одно и то же: по всем расчётам, это выгодный способ генерации, но минимальная целесообразная высота станции равна километру, иначе нужная скорость ветра в конвекционном потоке не будет достигнута. И, да, в этом случае выкладки обещают стоимость электроэнергии до 5 центов за киловатт-час — то есть примерно как в Китае и намного ниже, чем в подавляющем большинстве стран.

Экспериментальная аэротермальная башня, построенная в 1980-х в Испании: сравнительно лёгкая стальная труба высотой 195 м и с толщиной стенок 1,25 мм. Увы, для создания высокой скорости ветра ей не хватало высоты, поэтому и мощность была всего лишь 50 кВт. Надувная конструкция обещает высоту в километр и мощность в 100 МВт+. (Иллюстрация Wikimedia Commons.)


Суть технологии — в использовании конвекции в очень высокой трубе, когда нагрев солнцем поверхности внизу башни приводит к подъёму воздуха по трубе, на вершине которой атмосфера значительно холоднее. По пути поток будет вращать ветровые турбины большого диаметра, обеспечивая их устойчивым ветром в светлое время суток. КПД использования энергии солнечного света в такой схеме кажется низким, но и стоимость у установки весьма сдержанная.

Здесь есть одно «но»: энергия будет браться от ветровых турбин, мощность которых, как все помнят, пропорциональна кубу скорости ветра. Это значит, что с уменьшением высоты трубы-башни мощность станции падает очень быстро, и сооружение ниже километра не имеет экономического смысла, то есть годится лишь как технологический прототип. А вот если километровую планку всё-таки осилить, то отсутствие полупроводников и концентрация солнечной энергии с большой площади позволят получить серьёзную отдачу при умеренных вложениях на единицу мощности — если, конечно, кто-нибудь осмелится их сделать.

Только вот километровое в высоту здание потребует огромных инвестиций: по реалистичным оценкам — до сотен миллионов долларов. В современном мире энергетика строится «не на свои», а представить себе банк, дающий кредит под ни разу не реализованную технологию, абсолютно невозможно, так как банкиры в среднем знакомы с новыми технологиями примерно на таком же уровне, как со средневековыми гримуарами.

Надо как-то снизить начальную стоимость, рассуждает Пер Линдстранд; может быть, попробовать надувную башню? Но как тогда обеспечить необходимую жёсткость?.. С его точки зрения, это решаемая инженерная задача: использование армирующих элементов в виде натянутых тросов (они могут быть даже полимерными) и прочие ухищрения радикально повысят жёсткость энергобашни, гарантировав ей должное долголетие.

Что дальше? Начать стоит с чего-нибудь небольшого, продолжает мозговой штурм шведский инженер-предприниматель, — скажем, с энергообеспечения Атакамского большого массива миллиметровых радиотелескопов, расположенного в одноимённой пустыне. Сейчас там «гоняют» дизель-генераторы, что не очень логично для места, каждому квадратному метру которого Солнце дарит более 2 700 киловатт-часов в год даже для самой «тупой» (горизонтальной) ориентации. Сейчас его компания разрабатывает проект такого надувного здания для километровой башни, которое позволило бы создать электростанцию мощностью 130 МВт, с коэффициентом использования установленной мощности в 24,7%, то есть обеспечивало бы выработку 281 млн кВт•ч в год. Правда, «небольшой» такую разработку следует называть лишь в сравнении с другими аэротермальными сооружениями. Башня высотой в километр будет собирать нагретый воздух от застеклённой территории диаметром в семь километров примерно по такому принципу:



По несколько нескромным заявлениям шведа, надувной километровый небоскрёб будет стоить всего $20 млн, в то время как железобетонный аналог потянул бы на $750 млн.

Так что же, нас ждёт неминуемый энергетически рай? Увы, не наверняка и не сразу. Да, здание можно резко удешевить, но вот ветровые турбины в нём от этого не обесценятся, да и развёртывание первой электростанции такого типа по-прежнему будет предательски саботироваться дефицитом доверия банковских служащих всех эшелонов. Разве что г-н Греф увлечётся...

Станет ли сие циклопическое сооружение источником энергии индустриальных масштабов? (Иллюстрация EnviroMission.)


Но надежда жива: есть такая страна — КНР. Надувная европейская разработка могла бы заметно снизить её энергоотраслевые затраты, активно нарастающие в последние годы. Напомним: в 2010-м во Внутренней Монголии была построена экспериментальная аэротермальная башня мощностью 200 кВт. Тогда китайцы опирались на испанских технологических доноров, но, похоже, подход Пера Линдстранда более практичен и готов обеспечить Поднебесную чаемой ею дешёвой энергией без копоти и колоссальных выбросов (свойственных угольной энергетике этой страны).

Как считаете, имея такой пример перед глазами, банкиры всего мира объединятся в этом симпатичном проекте?

Подготовлено по материалам The Engineer.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/tehnika/energy/10010162/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта