На Ivanpah Solar Electric Generating System установлено более 350 тысяч зеркал, которые фокусируют солнечные лучи на трех бойлерах, находящихся на высоте 140 метров
На днях на крупнейшей термальной солнечной электростанции США возник пожар. Потушить огонь удалось без особых проблем, если не учитывать то, что пожарным пришлось взбираться на высоту около 100 метров.
Причина пожара — ошибка в фокусировке ряда зеркал, которые вместо бойлера направили лучи на другую точку. Результат — возгорание электрокабелей. Представитель компании — оператора электростанции сообщил, что о причине случившегося пока рано говорить, поскольку выясняются технические детали происшествия.
Локализация пожара заняла всего несколько минут, ничего страшного не произошло. Но вот ликвидация последствий пожара займет больше времени, поскольку загоревшиеся кабели привели к деформации воздуховодов и паропровода. Сразу после происшествия башню отключили, и пока что компания не сообщает о времени ее перезапуска.
Электростанция производит электричество в объеме, которого достаточно для снабжения 140000 калифорнийских домохозяйств. Всего на объекте работает три вышки с бойлерами. Одна, как уже говорилось выше, отключена для ремонта. Вторая также отключена — здесь проводятся плановые профилактические работы. Так что сейчас осталась в работе только одна вышка.
Электростанцию построили два года назад. Ее общая стоимость составляет $2,2 млрд. Каждое из 350000 зеркал по размеру равно гаражной двери (имеются в виду автоматические двери). Общая площадь станции — 1,3 км2. Каждое из зеркал может изменять угол наклона и направление наклона по команде из центра. Раз в две недели зеркала омываются (по ночам). Для управления всеми зеркалами была создана проприетарная система SFINCS (Solar Field Integrated Control System).
О станции:
Совладельцы: NRG Energy; BrightSource Energy; Google
Генерация эл. энергии в год: 1 079 232 МВт*час/год
Установленная мощность: 392 МВт
Годовая солнечная иррадиация: 2 717 кВт*ч/м2/год
Комментарии (52)
tmin10
22.05.2016 13:23Странно видеть на фотографии хаотично расположенные зеркала, неужели так много поломалось?
arheops
22.05.2016 13:31+4Это зеленые настояли на расположении зеркал хаотично, типа меньше влияет на местную фауну.
tmin10
22.05.2016 13:32+2А как именно это поможет и чему мешает ровный строй зеркал? В контексте зелёных слышал только то, что птиц поджаривает в воздухе.
arheops
22.05.2016 13:59+8При ровном строе зеркал тени на земле имеют ровные границы. При специально подобранонм расположении(как тут) тени в течении дня имеют большие зазоры, что важно для некоторых видов местных растений(не растущих в тени вообще), которыми питаются какието суслики. Вобщем типо так лучше для природы. Это уступка для разрешения строительства станции. Была бы возможность — сделали бы рядами с дорогами между ними.
scvorec3
22.05.2016 14:16Могу предложить, что если покрыть зеркалами всю поверхность земли, то солнце не будет прогревать землю, от чего и атмосфера в данном районе может стать слегка холоднее. А это в свою очередь повлияет на «флору и фауну» региона. С другой стороны и станция была бы компактнее.
LynXzp
22.05.2016 15:13Они же не в космос лучи отражают, атмосфера не станет холоднее (закон сохранения энергии). Верхний слой земли станет — да (хотя сусликам возможно температура земли важнее). Теплее станет там где эта электроэнергия используется, ну а за счет ветров температура воздуха вокруг станции останется такой же.
miksoft
22.05.2016 15:32+1Как я понимаю, для сусликов и прочих животных безопаснее (менее вредно) уменьшить температуру земли на 1 градус на 2 гектарах, нежели на 2 градуса на 1 гектаре.
miksoft
22.05.2016 15:44+1Они же не в космос лучи отражают, атмосфера не станет холоднее (закон сохранения энергии).
Локально станет. Как минимум, по следующим причинам:
1) Электрическая энергия уходит из региона по ЛЭП.
2) Зеркала могут частично промахиваться прямым солнечным лучом мимо нагреваемой мишени, т.е. в космос.
3) Зеркала отражают рассеянное излучение неба. Поскольку оно идет не со стороны солнца, то отраженное излучение уходит в космос.
4) Нагреваемые конструкции башни излучают в ИК диапазоне в разные стороны, в т.ч. в космос.
Пункты 2 и 4 можно попытаться минимизировать техническими средствами. С пунктами 1 и 3 практически ничего не сделать.
MichaelBorisov
22.05.2016 22:29До того, как утечка энергии в космос станет хотя бы измеримо заметна на температуре Земли, строительство таких электростанций должно принять значительно большие масштабы.
Не говоря уже о том, что львиная доля солнечного излучения отражается в космос облаками, не доходя до поверхности Земли.
По вашему п. 2), без всяких зеркал нагретая поверхность Земли тоже излучает инфракрасное излучение в космос.
erlyvideo
22.05.2016 17:50они отражают в теплоприемник, который концентрирует энергию и по проводам/трубам уводит её отсюда.
Т.е. такая энергостанция — это именно дырка в замкнутой системе. Если поставить очень-очень много зеркал, то наверное можно ощутить снижение температуры.LynXzp
22.05.2016 18:25Да, я погорячился, на 14 км2 в штиль может быть значительное снижение температуры (локальный антициклон может получится). Но учитывая что это пустыня, интересно не станет ли это наоборот полезнее хотя бы для любой флоры и фауны. (А излучение в космос вообще полезно с точки зрения глобального потепления, хотя наверное очень мизерно в глобальном масштабе.)
Mad__Max
23.05.2016 00:49Только надо учитывать, что из этих 14 км2 собственно чистая площадь отражающей поверхности (зеркал) всего 1,3 км2.
Т.е. даже если принять за 100% отражение и вся энергия улетает куда-нибудь далеко за пределы станции (на самом деле около 50-70% остается на месте рассеиваясь обратно в виде тепла греющего воздух), то поток тепла достигающий земли уменьшится максимум на 10% от «нормы» (естественных условий).
Это эффект как от самых легких облачков чуть прикрывших солнце. Даже на локальный климат не должно особо влиять если с такой низкой плотностью размещать.LynXzp
23.05.2016 10:16Я сам хотел было разделить общую площадь зеркал на площадь электростанции, но с учетом что зеркала «более перпендикулярны» к лучам от Солнца чем поверхность земли то получится заметно больший процент. А учитывая что они все равно далеко не перпендикулярны, по-быстрому оценить совсем сложно. Еще если посмотреть на фото сверху, покрытие совсем не кажется десятипроцентным (возможно в эти 14 км2 входит много площади без зеркал), поэтому я взял просто самый худший вариант.
Mad__Max
23.05.2016 23:39Да, там просто довольно много площадей без зеркал — в центре каждой из 3х площадок где сама башня стоит вокруг нее весьма большие площадки где вообще нет никаких зеркал. Такие вот: https://www.google.com/maps/place/35%C2%B034'12.0%22N+115%C2%B028'12.0%22W/@35.5567484,-115.4714183,378m/data=!3m1!1e3!4m5!3m4!1s0x0:0x0!8m2!3d35.57!4d-115.47?hl=en
Плюс дороги вокруг центральной части и 4м лучами к углам идущие и по всему периметру каждой из 3х частей + по примеру зеркала не до самых границ участка(по которым общая площадь электростанции считается) доходят. Участки где непосредственно зеркала стоят заполнение где-то от 20% до 30% при проекции перпендикулярно поверхности зеркал. Рано утром/вечером они действительно могут тень давать существенно больше собственный площади. Это одна из причин почему так редко(с большими промежутками) их ставят — чтобы даже при очень низкостоящем солнце они друг друга тенью никогда не перекрывали.
Mad__Max
23.05.2016 23:45Кстати, то что у них давно проблемы с позиционированием зеркал даже на снимках Гугла невооруженном глазом видно — очень часто попадаются гелиостаты стоящие "в разнобой" — со сломанными приводами или ошибками в датчиках/ПО которые отвечают за фокусировку.
Вообще это направление уже постепенно отмирающий вариант. С тех пор когда планировали и начинали строить эти станции солнечные панели уже почти в 3 раза подешевели и сейчас уже получается выгоднее ставить солнечные батареи + инверторы, а не зеркалами кипятить воду и крутить турбину.
Y1975
22.05.2016 14:16Такая авария похожа на хакерскую атаку.
BaxTepXuTep
22.05.2016 15:17+1Я так понимаю, что там поворотные зеркала, чуть не так повернутся — авария.
speakingfish
22.05.2016 19:50Для аварии зеркала должны синхронно повернуться «не так». При случайных механических сбоях это невозможно. Проблема либо в софте, либо в массовых операциях по обслуживанию железа, например при монтаже ряда зеркал выставили 0 как для другого ряда.
tUUtiKKi13
23.05.2016 06:16+1Не забывайте – Сонце тоже движется по небосклону. Если на группе зеркал откажут сервоприводы пятно света за какое-то время сместится.
Dioxin
23.05.2016 10:00не может быть, там же:
«Для управления всеми зеркалами была создана проприетарная система SFINCS»
Если только свои же.
Odondon_Labama
22.05.2016 14:16Интересно, сильно ли нагревается воздух рядом с вышкой? Чувстуется ли внизу?
yatagarasu
22.05.2016 15:24Достаточно чтобы прожарить пролетающих птиц.
ivan386
22.05.2016 23:11Жарит не воздух а концентрированные лучи. Нагретый воздух от башни улетает выше. А если нагреваемую поверхность изолировали вакуумом то и воздух вокруг не особо греться должен.
mrigi
22.05.2016 14:54Ну это вам не Чернобыль взорвать. Подумаешь, пару кабелей испортились.
MaxAlekseev
22.05.2016 15:35+4Но при этом продемонстрирована уязвимость, несколько неправильно сориентированных зеркал способны вывести оборудование из строя, а зеркал там 350000.
tUUtiKKi13
23.05.2016 06:45Достаточно было весь кабель на вышке закрыть такими же зеркалами.
lamoss
23.05.2016 11:10+1Сгорело бы сначала зеркало, а потом и кабели. Просто чуть больше заняло бы времени
yesasha
22.05.2016 15:13+5Такой станцией можно сбивать самолёты и даже ракеты!
Jump
22.05.2016 15:18+3Не получится — точность позиционирования на движущийся объект будет никакая, да и рассеиваться будет на большой дистанции.
LynXzp
22.05.2016 18:34-1Не нашел какой процент излучения поглощается атмосферой. Но рассеивается из видимого только голубой и то не много (если не сбивать спутники). Может кроме видимого зеркала отражают другие спектры, не знаю, и какой процент энергии они составляют и на сколько рассеиваются рассеиваются тоже не могу оценить.
tormozedison
22.05.2016 19:04Впервые об этом виде электростанций я узнал из книги М. Зарецкой «Техника вокруг нас» (1982).
unwrecker
22.05.2016 21:44+9«Каждое из 350000 зеркал по размеру равно гаражной двери (имеются в виду автоматические двери)»
А сколько это в футбольных полях не подскажете?MichaelBorisov
22.05.2016 22:35+3А еще интересен вопрос, какому количеству супермаркетов соответствуют 140000 калифорнийских домохозяйств?
Вот странно, почему журналисты культивируют у населения неверное мышление о физических величинах? Ведь по идее журналистика должна в какой-то мере способствовать просвещению.
formatbce
23.05.2016 12:30"… журналистика должна в какой-то мере способствовать просвещению..."
Вы шутите, верно…
Mad__Max
23.05.2016 23:49Ногамячом не интересуюсь, но могу сказать в нормальных попугаях — по 7 квадратных метров одно зеркало, формат чуть больше чем 2х3м
ollisso
22.05.2016 22:54+1Интересно другое.
2016 год, летаем в космос, строим ядерные, солнечные и тебе электростанции.
Компьютеры везде. Машины сами водят себя.
Но при этом, вся суть энергетики — нагреть воды побольше… и побыстрее. Это поражает.Zayatslyoha
22.05.2016 23:49+1На данный момент это эффективно.
В человечестве многое изумительно. И если что-то эффективней, оно выживает. Даже если нам кажется иначе…
mitasamodel
23.05.2016 00:04+3Так, даже в атомных электростанциях основная работа связана именно с нагревом воды и превращением её в пар.
А почему это плохо? Удобное тело для передачи энергии + его (тело) много.Mad__Max
23.05.2016 23:53Не очень удобное. Энергетики давно уже мечтают заменить воду чем-нибудь другим с большей температурой кипения, чтобы поднять рабочие температуры (без зверского роста давления) и за счет этого повысить КПД преобразования тепло --> электроэнергия. Но все никак толком не получается, хотя проектов и вариантов прорабатывается множество.
dead_undead
23.05.2016 21:46Меня тоже эта штука поражает. По сути менялись только способы нагрева воды.
MichaelBorisov
23.05.2016 22:44вся суть энергетики — нагреть воды побольше… и побыстрее. Это поражает.
Суть электроэнергетики — в производстве электроэнергии. Если мы имеем тепловую электростанцию — то стоит задача превращения тепловой энергии в электричество. То есть исходная энергия поступает в виде тепла. Что поделаешь, тепло — одна из первичных форм, в которой часто предстает добываемая нами энергия.
Вода и пар — это один из наиболее эффективных способов превращения тепла в механическую работу и затем в электричество. Соответственно, если мы хотим много электроэнергии — то для этого нужно греть побольше воды и побыстрее, да. Но что же здесь поражает? То, что вода? А она чисто случайно имеет 1) чрезвычайно высокую удельную теплоемкость; 2) высокую удельную теплоту парообразования; 3) высокий объем пара по сравнению с жидким состоянием. Все это делает воду одним из идеальных веществ для осуществления цикла Ренкина. В дополнение ко всему вода дешева и доступна, нетоксична, коррозионная активность ее не так высока, как у некоторых других веществ. Поэтому, чему удивляться? Да, бывает и экзотика, типа цикла Ренкина на парах ртути или каких-нибудь толуолов или пентанов. Или расплавленный натрий в качестве теплоносителя. Но сами подумайте, насколько сложнее осуществлять такие технологии.
С тем же успехом вы могли бы удивляться тому, что суть энергетики — в производстве энергии. Произвести энергии побольше и побыстрее. Что же тут поразительного? Если нужна энергия — то надо ее производить. И побольше, и побыстрее. Какие бы ни были физические принципы — суть останется. И она не может быть другой, так же как суть сельского хозяйства — в производстве растительной продукции, животноводства — животной продукции, а металлургии — в производстве металлов. Тоже побольше и побыстрее.
Idot
23.05.2016 06:49На фига было эти дорогие ПОНТЫ строить, если можно было построить комплексную электростанцию с концентраторами помельче?! Солнечные электростанции считаются «экологичными», но в данном случае — это явное лицемерие. Тому что электростанция жарит птиц не рады не только «зелёные», но и охотники на гусей и уток, и даже кроухантеры — лишаются своего излюбленного объекта охоты.
saterenko
23.05.2016 09:30+1Что делают утки и гуси в пустыне? Там действительно была классная охота, которой не стало после постройки станции? Или это ваше гипотеза, построенная на сообщении, что птиц там поджаривает?
yatagarasu
23.05.2016 11:34Ну это как бы и не гипотеза совсем.
http://www.desertsun.com/story/tech/science/greenenergy/2015/04/23/ivanpah-solar-plant-bird-deaths/26273353/
Based on the actual number of dead birds found on parts of the Ivanpah solar site, Fresno-based H.T. Harvey & Associates in its report estimated the annual bird death total at 3,504 — 1,492 from known causes and 2,012 from unknown causes. The report also suggested that 83 different species of birds were found at the time.
saterenko
23.05.2016 11:56Да, немало птичек там жарится, видимо влечёт на свет… Но, как там было написано, проблема решаема и 3500 птичек в год — это, как мне кажется, не повод говорить о лицемерии в контексте экологичности.
Akr0n
Она уже окупилась?