Pilihan lokasi konstruksi tidak disengaja. Gurun dan matahari adalah konsep yang tidak dapat dipisahkan. Gurun telah lama menarik perusahaan serius mana pun yang berspesialisasi dalam bidang energi matahari seperti magnet. Karena alasan ini, gurun di Arizona tidak luput dari perhatian para ahli "matahari" terkenal. Di Arizonalah EnviroMission bersiap untuk mewujudkan ide ambisius mereka untuk mengembangkan pembangkit listrik tenaga surya yang kuat, yang sudah dikenal sebagai menara surya.
Gagasan yang mendasari pembangunan struktur semacam itu cukup sederhana. Sinar matahari menyinari dan memanaskan area tertentu dari permukaan di kaki menara, area ini dilapisi dengan bahan penyekat panas khusus. Dia sendiri seperti rumah kaca yang sangat besar. Udara yang dipanaskan di "rumah kaca" ini cenderung ke atas, mengalir ke satu-satunya lubang di lapisan ini, yang terletak di tengah. Di tempat inilah di dasar menara surya terdapat turbin, yang menghasilkan energi listrik karena aliran udara panas yang naik secara alami.
Cukup sulit untuk menangani sistem ini dengan serius sampai semua perhitungan yang diperlukan terkait dengan perbedaan suhu dibuat dan ukuran seluruh struktur meningkat berkali-kali lipat. Inilah yang telah dilakukan oleh pengembang Australia. Jika Anda menempatkan struktur serupa di gurun, di mana suhu permukaan pada siang hari mencapai 40 derajat ke atas, dan juga menambahkan pengaruh "efek rumah kaca" yang dibuat secara artifisial, maka suhu udara di tangki seperti itu sudah mencapai 80-90 derajat Celcius. Oleh karena itu, tinggal membawa ukuran reservoir rumah kaca di sekitar menara surya ke radius beberapa ratus meter untuk mendapatkan volume udara panas yang cukup besar.
Akan berguna untuk menambah ketinggian menara surya hingga ketinggian beberapa ratus meter (sementara setiap 100 meter dari permukaan gurun berarti penurunan suhu lingkungan sebesar 1 derajat Celcius). Semakin besar perbedaan suhu, semakin kuat menara surya akan "menarik" udara panas dari dasar penyimpanan dan semakin banyak energi yang dihasilkan turbinnya.
Keuntungan dari sumber energi ini terletak di permukaan:
• Karena menara surya bekerja dengan perbedaan suhu dan bukan dengan suhu mutlak, maka akan dapat melanjutkan pekerjaannya dalam segala cuaca.
• Karena tanah menjadi cukup panas di siang hari, ada sisa panas yang cukup untuk terus bekerja di malam hari.
• Karena situs dengan tanah kering yang panas paling cocok untuk membangun menara, pembangkit listrik semacam itu dapat dibangun di area yang kurang lebih tidak berguna tepat di tengah gurun.
• Menara tenaga surya hampir tidak membutuhkan pemeliharaan selain pemeriksaan sesekali dan/atau perbaikan kecil pada turbin. Menara ini "berfungsi" dari awal pembangunannya hingga saat struktur yang membentuk menara itu ada.
• Pembangkit listrik semacam itu tidak membutuhkan bahan mentah untuk bekerja - tidak ada uranium, tidak ada batu bara, tidak ada apa-apa selain sinar matahari dan udara, yang melimpah di gurun mana pun.
• Menara surya merupakan produksi yang benar-benar bebas limbah, tidak memancarkan polutan apa pun ke atmosfer bumi, selain udara hangat; selain itu, area tertentu dari "rumah kaca" bahkan dapat digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan untuk menanam berbagai tanaman di dalamnya.
Perlu dicatat bahwa teknologi ini cukup terkenal, orang telah mengerjakan proyek semacam itu selama lebih dari satu abad. Jadi, pada tahun 1980, para insinyur Spanyol mendirikan menara uji setinggi 256 meter, di mana udara panas bergerak ke atas melalui turbin. Menara ini menghasilkan listrik selama 7 tahun, setelah itu dihancurkan oleh badai. Dalam hal ini, pertanyaannya bukan tentang kemungkinan implementasi, tetapi tingginya biaya proyek, jauh lebih sulit. Untuk menghasilkan listrik dalam jumlah yang signifikan, diperlukan fasilitas yang sangat besar, dan struktur yang sangat besar memerlukan investasi modal yang sangat besar.
Biaya konstruksi, menurut pengembang Australia, kira-kira 750 juta dolar. Dan efisiensi energi pembangkit listrik ini diperkirakan mencapai 60%, yang membuat objek semacam itu jauh lebih andal dan lebih efisien daripada banyak sumber energi terbarukan lainnya. Selain itu, diketahui secara pasti kemana energi yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tersebut akan diarahkan. Belum lama berselang, EnviroMission menandatangani perjanjian kerja sama dengan Administrasi Energi Negara Bagian California Selatan (pembelian awal energi listrik untuk jangka waktu 30 tahun). Berdasarkan hasil pemodelan keuangan, pembangunan menara semacam itu akan terbayar hanya dalam 11 tahun, dan desainnya dirancang untuk masa pakai 80 tahun. Jika semua berjalan sesuai rencana, menara surya dapat mulai mentransmisikan listrik ke rumah-rumah di Amerika pada awal 2015.
proyek alternatif
Namun menara surya sudah memiliki pesaing. Kita berbicara tentang pembangkit listrik dengan kapasitas yang lebih besar - hingga 1,5 GW. Informasi tentang dia muncul di Runet pada Mei 2014. Dilaporkan bahwa perusahaan Energi Angin Bersih telah menyewa sebidang tanah untuk pembangunan keturunannya. Pada saat yang sama, kita juga berbicara tentang menara yang bekerja dengan menciptakan angin buatan untuk menghasilkan listrik. Berbagai sumber menunjukkan ketinggian struktur yang berbeda, yang berkisar antara 675 hingga 900 meter (400 meter lebih tinggi dari gedung pencakar langit Empire States Building yang terkenal).
Di dasar menara surya yang sangat besar, 120 turbin yang sangat besar akan ditempatkan sekaligus, serta pompa berperforma tinggi yang dirancang untuk menggerakkan lebih dari 11 miliar liter air yang bersirkulasi. Setelah ditugaskan, menara surya gurun akan memiliki keluaran daya yang sangat besar, yang dapat dibandingkan dengan energi pembangkit listrik tenaga air atau turbin angin berkinerja tinggi yang dipasang di area seluas 40 hektar.
Prinsip pengoperasian menara energi semacam itu di tahun 60-an abad ke-1,5 dikemukakan oleh Philip Carlson. Namun, pada tahun-tahun itu, tidak ada dana yang dapat dialokasikan untuk pelaksanaan proyek semacam itu. Menurut data yang tersedia, biaya pembangunan pembangkit listrik semacam itu di gurun Arizona lebih dari $XNUMX miliar. Pada saat yang sama, pembangunan menara semacam itu dapat membawa energi angin Amerika ke tingkat yang baru secara fundamental, dan energi yang dihasilkan oleh menara tersebut akan menjadi yang terbersih di dunia dan akan memungkinkan perusahaan menghasilkan banyak uang dari produksinya. .
Ide utamanya, tidak seperti proyek EnviroMission, melibatkan pergerakan udara bukan dari bawah ke atas, tetapi dari atas ke bawah. Idenya adalah menyemprotkan air di bagian atas menara, menyebabkan udara panas mendingin dan mengalir ke tanah. Pada saat mencapai kaki menara, kecepatannya harus mencapai 90 km/jam, yang merupakan kondisi ideal untuk pengoperasian turbin. Menara seperti itu memiliki keunggulan dibandingkan tenaga angin dan matahari standar. Pabrik akan dapat bekerja siang dan malam tanpa masalah, selain itu, pengoperasiannya tidak membutuhkan angin dan sinar matahari terus menerus, bahkan tidak perlu dibersihkan, seperti panel surya yang dipasang di gurun, agar tetap dalam situasi kerja. Menara akan terus menghasilkan listrik selama udara tetap hangat, yang sangat mungkin terjadi di gurun yang panas. Pembangkit listrik itu sendiri akan bekerja dari produksi energinya: sekitar 11% listrik akan dihabiskan untuk memompa air ke bagian paling atas menara, sedangkan sekitar ¾ air akan dikumpulkan di bagian bawahnya.
Pembangkit listrik tenaga surya termal terbesar di dunia yang beroperasi di Gurun Mojave California
Pesaing berupa pembangkit listrik tenaga nuklir
Menara surya memiliki pesaing yang sangat nyata dan kuat dalam bentuk pembangkit listrik tenaga nuklir "tua yang baik". Setelah jeda 30 tahun, pemerintah AS memutuskan untuk melanjutkan pembangunannya. Administrasi kepresidenan AS mengalokasikan 6,5 miliar dolar untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir baru. Dilaporkan bahwa pembangkit listrik tenaga nuklir baru akan muncul di negara bagian Georgia, tempat pembangkit listrik tenaga nuklir Vogtle sudah beroperasi.
Pada tahun 2010, otoritas AS dan perwakilan perusahaan energi Southern menandatangani perjanjian tentang pembangunan unit baru pembangkit listrik tenaga nuklir ini.
Unit daya terakhir, ke-4, diserahkan kepada pelanggan pada musim gugur 2013. Sekarang kita berbicara tentang membangun pembangkit listrik tenaga nuklir baru dari awal. Jumlah yang dialokasikan untuk pembangunannya akan dibagi antara perusahaan energi Southern Georgia Power, Oglethorpe Power Corporation, dan pemerintah kota Georgia. Dilaporkan bahwa Oglethorpe dan Georgia Power menerima tahap pertama untuk proyek ini pada 19 Februari 2014.
Sumber informasi:
http://www.facepla.net/index.php/the-news/energy-news-mnu/1509-solar-plant
http://radiomaster.ru/reviews/view/208
http://gearmix.ru/archives/11823
http://pronedra.ru/alternative/2014/05/06/energiy-arizona-proekt
http://pronedra.ru/atom/2014/02/19/aes-ssha