Китай достиг значительного успеха в развитии солнечной тепловой энергетики, адаптированной для работы в высоких широтах и суровых климатических условиях. В понедельник в Даане, провинция Цзилинь, на северо-востоке страны начала функционировать первая в Китае солнечная тепловая электростанция.
Этот запуск знаменует собой важную веху в освоении технологий, позволяющих использовать солнечную энергию в регионах с экстремально низкими температурами.
Евгения Васильева
Проект солнечной тепловой электростанции «Цзиси» мощностью 100 мегаватт в Даане, провинция Цзилинь, начал вырабатывать электроэнергию в понедельник. /CMG Источник: CGTN
Принцип действия электростанции
Электростанция мощностью 100 мегаватт, как ожидается, станет эталоном для реализации подобных проектов в районах с жесткими погодными условиями. Расположенная в северных широтах, она является первой станцией такого типа на северо-востоке Китая.
Установка оборудована системой накопления тепла на основе расплавленной соли, рассчитанной на восемь часов работы, что обеспечивает безопасное и стабильное производство электроэнергии в любое время суток.
Принцип действия станции основан на использовании множества зеркал, которые фокусируют солнечный свет на центральный приемник. Здесь солнечная энергия преобразуется в тепловую и накапливается для последующей генерации электричества.
Зеркальное поле включает 19 667 высокоточных гелиостатов, общая отражающая площадь которых составляет около 590 000 квадратных метров. Эти зеркала постоянно следят за движением Солнца и направляют его лучи на приемник, расположенный на высоте 210 метров.
Внутри приемника расплавленная соль нагревается до 565 градусов Цельсия, а затем помещается в систему хранения тепловой энергии.
Благодаря тому, что тепловые потери в аккумулирующих резервуарах оказались ниже прогнозируемых, накопленное тепло можно использовать не только для выработки электроэнергии в тот же день, но и, в зависимости от погоды, на следующий день или даже позже.
Для обеспечения точности конструкции башни проектная группа применила новаторский метод строительства, при котором основная нагрузка передается через трение. 189-метровая приемная башня была возведена с отклонением от вертикали менее 10 миллиметров.
Решения для сложного климата
Как отметил Чжао Сюн, глава компании China General Nuclear Power Corporation (CGN), которая курирует проект «Цзиси», площадка расположена в зоне с крайне тяжелыми природными условиями. Температура здесь может падать до минус 37,3 градуса Цельсия, ветер достигать 9 баллов по шкале Бофорта, а почва характеризуется засолением, высоким уровнем грунтовых вод и тяжелой глиной.
По его словам, CGN разработала ключевые решения для преодоления зимних трудностей, включая технологию защиты расплавленной соли от замерзания, гелиостаты, устойчивые к ветру и снегу, методы низкотемпературного устройства свайных фундаментов, а также гидроизоляцию крупных резервуаров для хранения.
Эти разработки были объединены в стандартизированные решения, пригодные для использования в регионах, расположенных севернее 45-й параллели, со схожими климатическими и геологическими особенностями.
Технические решения, разработанные CGN для этой станции, уже сейчас формируют основу для масштабирования подобных проектов по всей северной части Китая и за его пределами. Антифризные технологии, устойчивые к ураганным ветрам гелиостаты и методы строительства в условиях вечной мерзлоты или тяжёлых глин — это не просто локальные ноу-хау, а готовые стандарты для международного применения.
Страны, расположенные выше 45-й параллели, — Канада, Россия, скандинавские государства — получают наглядный пример того, как интегрировать солнечную тепловую энергетику в свои энергосистемы без риска замерзания оборудования.
100-мегаваттный солнечный тепловой проект «Цзиси» в Даане, провинция Цзилинь, начал вырабатывать электроэнергию в понедельник. /CMG. Источник: CGTN
Как CGTN цитирует Цзян Тунхая, председателя CGN (Jilin) New Energy Investment Co Ltd, проект способен ежегодно производить около 180 миллионов киловатт-часов электроэнергии. Это позволит сэкономить 54 000 метрических тонн стандартного угля и сократить выбросы углекислого газа примерно на 139 000 метрических тонн в год.
Экономический и экологический эффект
Экономический эффект от внедрения станции выходит далеко за рамки прямого энергоснабжения. Снижение потребления угля почти на 54 тысячи тонн ежегодно означает не только уменьшение углеродного следа, но и значительное сокращение затрат на логистику и сжигание ископаемого топлива в удалённых районах.
Для провинции Цзилинь, где отопительный сезон длится до семи месяцев, такая подстанция становится стратегическим активом, повышающим энергетическую независимость и устойчивость региона к колебаниям цен на традиционные энергоносители.
Экологическая составляющая проекта также заслуживает отдельного внимания. Сокращение выбросов CO₂ почти на 139 тысяч тонн в год сопоставимо с удалением с дорог десятков тысяч автомобилей.
При этом важно отметить, что станция не потребляет воду для охлаждения в традиционном смысле, что снижает нагрузку на водные ресурсы в засушливых или холодных зонах.
Кроме того, вокруг зеркального поля уже формируется локальный микроклимат: снижение ветровой эрозии почвы и уменьшение затенения могут способствовать восстановлению растительности на прилегающих территориях.
Расширение географии солнечной генерации
Этот проект открывает новую главу в применении возобновляемой энергетики в регионах, которые ранее считались малопригодными для солнечной генерации. Успешная реализация станции в Даане доказывает, что современные технологии способны преодолевать суровые климатические ограничения.
Использование расплавленной соли в качестве теплоносителя и аккумулятора позволяет не только стабилизировать выработку энергии в условиях нестабильной инсоляции, но и эффективно противостоять экстремальным морозам. Это становится особенно важным для северных территорий, где солнечное излучение зимой ограничено, а потребность в тепле и электричестве высока.
В перспективе опыт Даана послужит трамплином для строительства целых кластеров солнечных тепловых станций в северных провинциях Китая. CGN уже анонсировала планы по созданию нескольких аналогичных объектов в Хэйлунцзяне и во Внутренней Монголии.
Сочетание высокой манёвренности, круглосуточной работы и нулевых выбросов делает этот тип генерации идеальным дополнением к ветровой и фотоэлектрической энергетике, страдающей от нестабильности.
Китай наглядно демонстрирует, что солнечная тепловая энергия — не привилегия пустынь и субтропиков, а универсальный инструмент для глобального энергоперехода.
Ранее мы писали, что Китай нарастил солнечную генерацию в энергетическом балансе до 25%, в частности, рассказывали, о необычном проекте, вошедшем в книгу рекордов Гиннеса: солнечная лошадь размером в 400 км генерирует 2 миллиарда киловатт-часов энергии и создает зеленый оазис в пустыне.