Top.Mail.Ru

Почему в Сахаре редко строят солнечные электростанции?

Сегодня, когда мир стекается к возобновляемым источникам энергии, это отличная идея, чтобы построить больше солнечных электростанций в самой большой пустыне на планете. Особенно в энергоемких европейских странах кажется очень легким воспользоваться этой удивительной возможностью. Но на самом деле ситуация совершенно иная.

В большей части Сахары нет ничего, кроме песка, поэтому тут можно разместить столько солнечных панелей, сколько захотите. Нигде больше нет такой большой пустыни. Из-за близости к экватору Сахара получает много солнечного света.
В этом смысле Сахара — идеальное место для строительства солнечных электростанций. Могут быть недостатки, такие как песчаные бури и перегрев, но решить их несложно. Поэтому для африканских стран очень важно превратить эту пустыню в источник возобновляемой энергии.
К сожалению, у этих стран нет средств для строительства крупных электростанций. Иная ситуация в соседней Европе. Промышленные центры континента, такие как Германия и Франция, расположены всего в 2000 км от Сахары. Конечно, чтобы получить там энергию, нужно пересечь Средиземное море, но это может стать проблемой для развитых стран.
Однако стоимость передачи электроэнергии по-прежнему слишком высока, что делает невозможным подключение Сахары к Европе. При передаче электричества по проводу всегда есть небольшая потеря мощности. Такие потери можно было бы компенсировать строительством подстанций между линиями электропередач. Однако для сотен или тысяч километров линий электропередач потери будут слишком велики. Поэтому, сколько бы электричества ни производилось в Сахаре, ток будет снижен до такой степени, что он не сможет работать после достижения Европы.

Какие методы используют инженеры для снижения потерь напряжения?

Чем выше напряжение в линии, тем меньше потери мощности. Соответственно, в начале ЛЭП строятся специальные подстанции для повышения напряжения и понижения его на выходе. Другими словами, чем дальше передается электричество, тем больше должно течь напряжение. Например, там, где электроэнергия должна передаваться на большие расстояния, как, например, в России, среднее напряжение линии электропередач составляет 100 000 вольт. Сотни и даже тысячи километров линейного напряжения могут достигать 800 000 вольт.
Мировой рекорд по напряжению линий электропередач был установлен на линии Кокшетау-Экибастуз в Казахстане (построенной в советское время). По линии протекает максимум 1,15 миллиона вольт. Отсюда может показаться, что если мы хотим добраться до Европы из Сахары, нам просто нужно провести большую линию напряжения. Но на самом деле есть другие проблемы. Вышеупомянутая казахстанская линия напряжением более 1 млн вольт имеет протяженность всего 432 км. Он также обычно передает 5,5 гигаватт электроэнергии. Для сравнения, такой большой город, как Москва, потребляет 9 гигаватт электроэнергии.
Протяженность линии от Сахары до Европы должна быть не менее 1-1,5 тыс. км (в 3-4 раза больше, чем в Казахстане). Тогда ему придется передавать более 5,5 гигаватт мощности при напряжении не менее 10 миллионов вольт. На самом деле линии, по которой можно передать такое большое количество электроэнергии, не существует, и ученым пока не удалось решить эту проблему. Кроме того, для повышения напряжения до 10 миллионов вольт понадобится очень толстый проводник. Также, поскольку он проходит через Средиземное море, необходимо сделать туннель под морем и проложить кабель.
Конечно, есть и другие пути решения проблемы, например, можно использовать непеременный постоянный ток, но это будет стоить в сотни раз дороже. Кроме того, цена на солнечную энергию сегодня резко растет. Другими словами, даже если провести линию в метре от солнечной электростанции, стоимость электроэнергии будет в несколько раз выше, чем у атомной электростанции, теплоэлектростанции или гидроэлектростанции. В общем, энергия Сахары – это сокровище для Европы, которое нельзя ни отнять, ни выбросить. Сам Египет находится в Сахаре, но для решения своих энергетических проблем предпочитает строить более дешевую АЭС. Это потому, что он экономичнее, надежнее и экологичнее.