Журнал Q 02 2009

Журнал Q

Совершенствование технологии изготовления фотоэлементов постоянно повышает их эффективность и снижает стоимость. Настоящим прорывом стало появление на рынке солнечных технологий в 2007 году пленочных фотоэлементов. Лидером в этом направлении является компания Nanosolar, расположенная в Силиконовой долине (США, Калифорния).

Новизна технологии производства солнечных элементов заключается в использовании пленок медь-индий-диселенид-галлия (CIGS-пленки). Этот полупроводник характеризуется на 20% большим фотоэлектрическим эффектом, чем кремниевые солнечные элементы. Тонкая пленка CIGS толщиной всего 1 микрометр производит столько же электричества, сколько 200–300-микронная

полупроводниковая кремниевая подложка. Благодаря этому солнечные элементы могут быть нанесены на гибкую основу.

Технология PowerSheet, в противовес прежним кремниевым технологиям, снижает стоимость производимой энергии с 3 долл. до 30 центов за ватт. Это позволяет говорить о том, что использование солнечного излучения для производства электрической энергии становится дешевле, чем сжигание каменного угля на тепловых электростанциях. Таким образом, прогресс в области технологии производства фотоэлектрических элементов позволяет создать экономичные преобразователи солнечного излучения в электрическую энергию.

Однако для создания солнечных электростанций большой мощности этого недостаточно. Необходимо добиться независимости работы солнечной электростанции от времени суток и погодных условий и решить проблему размещения приемников солнечного излучения.

Применение электрических аккумуляторов из-за их стоимости и малой эффективности возможно только для мощностей около 1–10 кВт, то есть в «домашних» условиях, и невозможно для крупномасштабной энергетики с мощностями около 1 000 000 кВт и более.

Использование же солнечных электростанций в системе совместно с электростанциями на органическом топливе или атомными электростанциями совершенно неприемлемо как с экономической, так и с технической точки зрения, так как технико-экономические показатели такой гибридной системы гораздо хуже, чем энергосистемы с традиционными электростанциями.

Мощность солнечного излучения на поверхности Земли при безоблачном небе составляет около 1 кВт/кв. м. Для получения электроэнергии в промышленных масштабах необходимы мощности около 1 000 000 кВт. Это значит, что для промышленной солнечной электростанции с коэффициентом полезного действия около 10% и с учетом неравномерности мощности солнечного излучения в течение суток необходима площадь в десятки квадратных километров, достаточно ровная поверхность, пригодная для обслуживания и ремонта оборудования и свободная от хозяйственной деятельности человека. Все эти факторы не позволяли начать сооружение солнечных электростанций большой мощности.

Положение изменилось после запатентованного в 2008 году изобретения аэростатной солнечной гравитационной электростанции (см. рисунок). Аэростатные солнечные электростанции для своего размещения практически не требуют земельных площадей. Проблема зависимости работы солнечной электростанции от погодных условий решается путем размещения фотоэлектрических гибких элементов на баллоне привязного аэростата, поднятого выше облачного слоя (3–6 км). На поверхность Земли электроэнергия передается по гибкому кабелю.

Очень красиво и эффективно решается и проблема генерирования электроэнергии в ночное время. В светлое время суток часть электроэнергии, вырабатываемой фотоэлектрическими элементами, затрачивается на подъем с помощью электромоторов груза по канату, соединяющему баллон с земной поверхностью. В темное время суток груз опускается и электромоторы, работая в режиме генератора, вырабатывают электроэнергию. Коэффициент полезного действия такой аккумулирующей системы достигает 95% при относительной небольшой стоимости оборудования. В качестве груза предполагается использовать резервуар, с водой или

песком. Углепластиковые канаты позволяют удерживать заполненный легким газом баллон диаметром до 300 м на высотах до 7 км при скорости ветра до 50 м/сек. Разработан проект аэростатной гелиостанции с диаметром баллона 200 м, способной при 8-часовом световом дне вырабатывать постоянно в течение суток электрическую мощность 1000 кВт. При 12-часовом световом дне этот показатель составляет 1500 кВт.

Размещать аэростатные солнечные электростанции из условия безопасности лучше всего на сельскохозяйственных землях. При плотности одна аэростатная солнечная электростанция на квадратный километр это практически не скажется на росте сельскохозяйственных растений. В то же время появляется возможность обеспечения сельскохозяйственной техники дешевой электроэнергией.

Большинство стран мира, в том числе и Россия, способны при использовании незначительной части своих сельскохозяйственных земель для размещения аэростатных солнечных электростанций полностью обеспечить свои энергетические потребности.

РТУТЬ, КАК СРЕДСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ПОДПОЛЬЕВ

(Отв. подп. N 13178). Без сомнения, наливание ртути в ямы с водою является рациональным средством для удаления воды, т. к. ртуть имеет очень большой удельный вес — 13,6, вследствие чего стремится просочиться даже через водоупорные породы, механически открывая путь для увлечения за собою воды. Только этот способ дороговат, т. к. ртуть имеет сравнительно высокую цену, около 10 р. кило (по ценам Гослаборсиабжения в Москве). Л. 11.

Журнал Вестник Знания N4 1927.

Экономика

ЧУМА НА ОБА ИХ ДОМА

«Стерилизаторы», «инноваторы» и реалисты. Михаил Делягин

Глобальным кризисом наконец-то озаботились "партия власти" и Торгово-промышленная Палата России. Они провели заседание экономической секции форума "Стратегия-2020", посвященное этой теме. Как натужный оптимизм официальной пропаганды, так и непонимание официальными экономистами сути идущих процессов проявилось в бодряческом лозунге "Кризис как развитие". Однако реанимация данного форума (прошлое, первое заседание состоялось почти год назад, в апреле 2008 года — накануне съезда "Единой России") и приглашение на него критиков путинской экономической политики — по иронии судьбы, четырех Михаилов: Хазина, Леонтьева, Юрьева и Ершова свидетельствовали об отчаянии и растерянности "властной вертикали".

В результате заседание показало три основные течения современной экономической мысли:

— либеральный фундаментализм, ориентированный, как в 90-е годы, на ужесточение финансовой политики любой ценой,

— инновационная маниловщина, заключающаяся в рассказывании сказок о слепо копируемой у Запада инновационной экономике;

— реализм, разъясняющий характер и причины современного кризиса и имеющий ясные рецепты выхода из него, неприемлемые для путинского государства по политическим причинам.