Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Леонид Попов, /

Строительство величайшего в мире комплекса солнечных установок было приостановлено из-за пустынных черепах, численность которых быстро сокращается под натиском цивилизации. К счастью и для промышленников и для животных, быстро нашлось решение, как совместить стройку энергетического колосса с защитой природы.
 
10 июня 2011 года американская компания BrightSource, создающая крупнейшую в мире систему солнечных электростанций в Айвенпахе (Ivanpah Solar Electric Generating System - ISEGS), объявила о запуске на месте строительства природоохранной программы Head-Start.
 
Но прежде чем рассказать о программе, нужно пояснить, как один из самых любопытных энергетических проектов нашего времени потревожил несчастных пресмыкающихся, и вообще - о какой станции собственно речь.
 
Новый калифорнийский комплекс должен включать в себя три соседствующие установки типа "солнечная башня"(Solar power tower) с суммарной пиковой мощностью (брутто) в 392 мегаватта (это "солнечный" рекорд). Их возведение должно завершиться в 2013 году. После запуска всех трех станций-сестер система будет вырабатывать энергию, достаточную для питания 140 тысяч калифорнийских домов.
 
Запланированный общий вид комплекса (вписан в реальную местность) и крупный план одной из его станций. Три установки в сумме должны включать в себя 173 500 гелиостатов (каждый состоит из пары зеркал с общим креплением), расположившихся на площади более 14 квадратных километров (иллюстрации BrightSource).
 
Проект ISEGS должен помочь Калифорнии достичь поставленной ранее цели е к 2020 году не менее трети всего потребляемого штатом электричества вырабатывать из возобновляемых источников, сообщает Wired. Понятно, что в столь солнечном штате значительную часть "зеленой энергии" можно получать именно от солнечных лучей.
Промышленные партнеры BrightSource и инвесторы проекта сети солнечных установок Айвенпаха (иллюстрация BrightSource).
 
В качестве подрядчиков BrightSource привлекла к своему проекту несколько промышленных, строительных и энергетических компаний. Это действительно крупный комплекс. Хотя солнечные башни в ряде стран уже работают и поставляют электричество в сеть, на такой масштаб с системами данного типа еще никто не замахивался.
Иллюстрации BrightSource
Иллюстрации BrightSource

Технология солнечных башен от BrightSource в общих чертах проста. По командам компьютеров тысячи небольших плоских зеркал разворачиваются в двух плоскостях, чтобы направлять свои солнечные зайчики точно на вершину башни, где находится котел. Вода в нем превращается в пар с температурой 540 °C, который направляется в турбину, вращающую генератор.

Конденсируется пар "сухим" методом (охлаждение окружающим воздухом через теплообменник), без выпуска воды в атмосферу, так что цикл будет замкнутым. Лишь часть циркулирующей в системе воды будет расходоваться на периодическую промывку зеркал. Для ее пополнения прямо на месте станции будут пробиты две артезианские скважины.
 
О грандиозном проекте компания BrightSource объявила еще в 2009 году. Официальный старт строительству комплекса ISEGS был дан в октябре 2010-го.
 
Сейчас на месте будущей станции трудятся 500 рабочих и еще 150 наблюдателей и контролеров от разных организаций. Из этого числа львиную долю (порядка сотни) составляют... биологи. Они ищут черепах.

С 2008 года в Израиле, в пустыне Негев, работает Solar Energy Development Cente - опытная система с 60-метровой солнечной башней и 1600 зеркалами, возведенная компанией BrightSource. Это не промышленная электростанция, она служит для испытания оборудования и всей технологии (фотографии BrightSource).
 
Всё дело в том, что местечко Айвенпах (Ivanpah) - это часть пустыни Мохаве. А ее облюбовали черепахи (вида пустынный западный гофер), находящиеся под угрозой вымирания и защищаемые американским законом.
Защитники природы переживали, что во время строительства эти черепахи могут пострадать. В естественной среде менее чем 10% молодых пустынных черепах доживают до пяти лет из-за хищников (воронов, лисиц и койотов), а также засухи и болезней. Так мало им этих бед - рассекающие пустыню тропами бульдозеры, грейдеры и грузовики вряд ли осчастливили рептилий.

Примечательно, что сама компания-разработчик, не дожидаясь громов и молний со стороны властей, всерьез озаботилась проблемой.
 
Начать с того, что первоначальный план предусматривал установку большего числа гелиостатов и солнечных башен и мощность всего комплекса планировалась несколько солиднее - 440 мегаватт. Именно из-за исчезающих черепах проект чуть урезали. Но на этом история с "тортиллами" не закончилась.
 
В январе 2011 года стало ясно, что черепах на месте возведения станции больше, чем гласили первоначальные прогнозы. Компания обратилась к правительственным учреждениям с просьбой пересмотреть биологическую оценку проекта, а в апреле даже притормозила ход работ на участке.
 
И вот теперь принят план, который не просто минимизирует вред для черепах, наносимый солнечной станцией, а дает животным шанс остаться в выигрыше.
 
В первую очередь, очевидно, всех участников гигантского строительства попросили быть предельно внимательными. Джон Вулард (John Woolard), президент BrightSource, говорит об этом так: "Каждый работник в районе стройки знает, что его два самых высоких приоритета - безопасность людей и защита пустынных черепах". Но такая пассивная защита была бы полумерой. Промышленники и биологи решили действовать активно.
 
В окрестностях станции они начали возводить загончики для черепах, выбирая наиболее благоприятные участки в плане растительности, рельефа и состояния почвы. Большая группа специалистов постоянно обходит район и выискивает беременных черепах (и тут уже найдено 23 особи, ждущие потомства).
 
Выживание детишек - самая большая проблема у данного вида. Потому пойманных самок запустили в закрытые охраняемые вольеры.

Как только черепахи-мамы отложат яйца, те будут перенесены в другое место, подходящее для инкубации. В отличие от ряда сородичей пустынные гоферы не заботятся о кладке и даже могут случайно повредить ее.
Примерно через 90 дней из яиц должны будут появиться новые черепашки, их биологи поместят в отдельные загоны, прикрытые заборами и сетками от любых хищников. Заборчики будут даже погружены в толщу грунта, чтобы предотвратить проникновение роющих норы животных, уточняет BrightSource.
 
Черепах будут кормить и поить, ежедневно осматривать. И только когда они достаточно окрепнут, их выпустят в пустыню. Таким образом, потревоженные строительством пресмыкающиеся смогут нарастить свою численность даже в большей степени, чем если бы черепашки были оставлены на произвол судьбы.

Не только животные, но и растения будут потревожены большой стройкой. Чтобы свести к минимуму удар по природе, BrightSource спроектировала собственный вариант установки гелиостатов.

В других системах с зеркалами обычно применяют бетонные фундаменты, закрывающие миллионы квадратных метров земли. Здесь же зеркала будут закреплены на столбах, просто врытых в открытый грунт (на снимке — первые такие пилоны, уже установленные на поле номер один). Проект предусматривает, что между гелиостатами сможет более-менее свободно развиваться обычная для данной местности растительность (фото BrightSource).
 
В заключение стоит добавить пару слов об экономике. Пока еще солнечные электростанции смотрятся невыгодно в сравнении с классическими конкурентами. Но тут многое зависит от объёмов. Комплекс почти на 400 мегаватт мощности - это серьезная заявка на лидерство в данной сфере.

Комплекс ISEGS строится хотя и вдали от крупных населенных пунктов (до Лас-Вегаса тут 60 километров), но всё-таки в обжитой местности. Скажем, тут уже есть линии электропередачи, неподалеку проходит дорога, имеются газопровод и газовая электростанция.
 
Известно, что партнеры по проекту в течение трех лет инвестируют в него сотни миллионов долларов. Это инженерные работы, оборудование и прочее. Сотни миллионов уйдут на зарплату рабочим (до 2013 года), на пике стройки их число, кстати, достигнет тысячи человек.
 
Еще сотни миллионов попадут в карман постоянным служащим этой станции (за весь срок её работы), а их число, к слову, составит 86 человек. Плюс сотни миллионов за все время номинальной работы комплекса пойдут на налоги в местный и государственный бюджеты. Суммарные затраты на всё про всё составят более двух миллиардов.
Немало. Но при этом нужно учесть, что расчетный срок службы системы ISEGS — 30 лет, в течение которых зеркальные поля будут поставлять в сеть электричество "из ничего", без выхлопа вредных веществ или парниковых газов. Оценочная годовая выработка энергии этим комплексом, к слову, превышает тысячу гигаватт-часов.
А через 30 лет, глядишь, станцию подремонтируют, обновят, да и позволят ей работать дальше. Ради такого бонуса, наверное, стоит потратиться и на котлы, и на турбины, и на зеркала, и на пустынных черепах.
Нужные услуги в нужный момент