Китай ускоряет инвестиции в возобновляемую энергетику благодаря крупнейшей в мире гибридной солнечной и фотоэлектрической электростанции

Китай укрепляет свои позиции мирового лидера в области возобновляемой энергетики, введя в эксплуатацию крупнейшую в мире гибридную солнечную и фотоэлектрическую электростанцию — проект, предлагающий инновационные решения для производства и хранения электроэнергии.

Китай ввел в эксплуатацию и подключил к национальной энергосистеме крупнейшую в мире гибридную солнечную и фотоэлектрическую электростанцию, разработанную государственной компанией China Three Gorges Corporation (CTGC). Установленная мощность объекта составляет 1 000 МВт (1 ГВт). Станция способна обеспечивать подачу электроэнергии еще в течение восьми часов после захода солнца без использования аккумуляторов благодаря современной системе теплового накопления энергии.

Как работает гибридная технология

Электростанция объединяет две взаимодополняющие технологии. Первая — фотоэлектрические панели, которые напрямую преобразуют солнечный свет в электрическую энергию. Вторая — технология CSP (Concentrated Solar Power), основанная на преобразовании солнечной энергии в тепловую.

В системах CSP подвижные зеркала (гелиостаты) отражают солнечные лучи к точке концентрации, где расплавленная соль нагревается до очень высоких температур. Накопленная тепловая энергия затем используется для получения пара, который приводит в действие турбины и позволяет вырабатывать электроэнергию даже после захода солнца.

Технология Linear Fresnel — отличительная особенность проекта

В отличие от традиционных CSP-станций, где все гелиостаты направляют солнечный свет на одну центральную башню, новая китайская установка использует принцип Linear Fresnel.

Около 260 000 зеркал размещены в 46 параллельных рядах, каждое из которых направляет солнечный свет на трубы с расплавленной солью, расположенные вдоль рядов. Такое техническое решение упрощает строительство и снижает затраты на обслуживание, хотя его энергетическая эффективность несколько ниже по сравнению с классическими системами CSP с центральной башней.

Характеристики электростанции

Энергетический комплекс расположен в пустыне Гоби, недалеко от города Хами. Из общей установленной мощности 1 000 МВт около 900 МВт приходится на фотоэлектрические панели, тогда как 100 МВт вырабатываются системой CSP с использованием теплового накопления в расплавленной соли.

Благодаря системе теплового накопления станция продолжает вырабатывать электроэнергию после захода солнца без применения аккумуляторов, что позволяет эффективно компенсировать нестабильность производства солнечной электроэнергии.

Сравнение с электростанцией Noor Energy 1 в Дубае

До запуска китайского проекта крупнейшей гибридной электростанцией такого типа считалась Noor Energy 1 в Дубае, введенная в эксплуатацию в 2023 году.

Электростанция в Объединенных Арабских Эмиратах имеет установленную мощность 950 МВт и использует около 70 000 гелиостатов, занимая площадь примерно 44 км². Конфигурация включает 700 МВт, производимых по технологии CSP, и 250 МВт, вырабатываемых фотоэлектрическими панелями. Система хранения энергии на основе расплавленной соли обеспечивает производство электроэнергии в течение всей ночи, позволяя станции работать круглосуточно.

По сравнению с дубайским объектом китайская электростанция имеет немного большую установленную мощность, однако ее компонент CSP ограничен 100 МВт, что позволяет обеспечивать подачу электроэнергии примерно в течение восьми часов после захода солнца.

Стоимость и экономическая эффективность

Одним из главных преимуществ китайского проекта является стоимость строительства. На реализацию объекта было направлено около 480 миллионов долларов США, что значительно меньше по сравнению с примерно 4,3 миллиарда долларов США, вложенными в проект Noor Energy 1.

Китайские инженеры отмечают, что технология Linear Fresnel проще в строительстве и обслуживании, хотя ее энергетическая эффективность несколько ниже, чем у традиционных систем CSP с центральной башней.

Годовая выработка и перспективы

Ожидается, что новая электростанция будет производить около 2,07 ТВт·ч электроэнергии в год. Для сравнения, другая китайская электростанция, введенная в эксплуатацию ранее в том же районе пустыни Гоби и имеющая мощность 750 МВт, рассчитана на производство около 1,7 ТВт·ч в год.

Разница в производительности подтверждает, что технология Linear Fresnel обеспечивает несколько меньшую выработку электроэнергии относительно установленной мощности. Однако более низкие капитальные и эксплуатационные расходы могут компенсировать этот недостаток с экономической точки зрения.

Новый этап развития возобновляемой энергетики

Благодаря этому проекту Китай продолжает развивать и тестировать технологии промышленного производства и хранения солнечной энергии. Новая электростанция является одним из самых масштабных проектов в сфере возобновляемой энергетики и демонстрирует, как интеграция фотоэлектрических технологий и CSP способствует повышению стабильности энергосистем, основанных на возобновляемых источниках энергии.