Объем энергии, вырабатываемый солнечными электростанциями, растет с головокружительной быстротой. В 2014 году общая установленная мощность солнечных проектов превысит 150 гигаватт, по сравнению с 5 ГВт в 2005 году это экспоненциальный рост, который происходит от сокращения издержек производства и увеличения эффективности каждой панели.

И сейчас самое время запечатлеть стремительно развивающуюся картину происходящего в мире солнечной промышленности. В этой статье мы предлагаем вам десятку солнечных электростанций по количеству ежегодно вырабатываемых гигаватт-часов. В некоторых случаях эти установки имеют гораздо больший потенциал мощности, но так, как они до сих пор в стадии наращивания или монтажа, на момент написания статьи их полный потенциал еще не был достигнут. Итак, давайте перейдем к списку:

10 лучших солнечных электростанций в мире

1. Солнечная ферма Топаз, Калифорния, США (1,096 ГВт).

Как известно, в ноябре стартовала самая мощная солнечная электростанция Topaz Solar Farm, которая активно публиковалась во всех новостях. И это очень здорово, так как популяризация солнечной энергетики очень важна для большинства людей, которые все еще считают это диковинкой.
Проект Топаз находится в Калифорнии и является крупнейшей солнечной электростанцией в мире с мощностью 550 МВт, и поволяет сократить выбросы углекислого газа в атмосферу как минимум на 380 тысяч тонн в год. Для сравнения, Белоярская атомная электростанция в России вырабатывает лишь немного больше - 600 мегаватт.
Ожидаемая годовая выработка, составляет 1096 гигаватт-час.

Станция расположена в уезде Сан-Луис-Обиспо и насчитывает 9 миллионов солнечных панелей.
Topaz обеспечит энергией свыше 160 000 домов и промышленных предприятий в районе. Стоимость строительства составила около 2,5 миллиардов долларов.

Строительство началось только два года назад. Солнечные панели, как и весь проект были разработаны компанией First Solar.

2. Солнечная электростанция Agua Caliente, Аризона США (626 ГВт)

Солнечная электростанция Agua Caliente находится в пустыне 160 километров к юго-западу от Феникса. Завод был запущен в апреле 2014 года и еще донедавна занимал первое место. Согласно некоторым наблюдениям, стоимость солнечных панелей становиться вдвое дешевле примерно каждые 2 года, а это значит, что каждые два года компании могут удвоить размер солнечной станции по той же цене.

Конечно, это не совсем точно, так как есть и другие расходы помимо солнечных панелей. Примечательно, что панели на станции Agua Caliente представляют собой тонкую пленку изготовленную компанией First Solar, они дешевле чем те, которые производятся из кристаллического кремния. На станции также нет модулей отслеживания солнца, что делает ее еще экономней. Энергию солнца здесь собирают за счет максимизации огромного количества панелей.
Но этот принцип вряд ли сможет удержать проект Agua Caliente на первом месте долгое время.

3. Солнечная электростанция Mesquite, Аризона США (413 ГВт)

Единственная область, которая конкурирует с пустыней Мохаве в США по интенсивности солнечного излучения это пустыня на юге Аризоны. Здесь больше 300 солнечных дней в году и именно здесь расположена солнечная станция Mesquite, в 100 км от крупного областного центра Феникса (1,5 млн населения).
Потенциал станции Mesquite - обеспечение электричеством около 260000 домов. На станции установлено 800 000 солнечных панелей китайского производителя Suntech Power

4. Калифорнийская солнечная ферма, Калифорния США (399 ГВт)

California Solar Ranch находится в 270 км к северо-западу от Лос-Анджелеса и охватывает 800 га пастбищ, на которых раньше выпасали скот.
На станции установлено 88000 солнечных панелей с модулями слежения производства Sunpower, что позволяет им поглощать максимальное количество солнечных лучей в течение всего дня.
Потенциал солнечной фермы - обеспечение до 100 000 домов.
В районе Лос-Анджелеса находится около 2 миллионов домов, то есть около 5% домов потенциально питается солнечной энергией - это хорошее начало!

5. Гидроэнергетичекий солнечный парк Хуанхэ, Цинхай Китай (317 ГВт)

И хотя в название солнечной станции есть слово гидро, эта электростанция солнечная на 100%. Она находится в самой горячей точке с высокой производительностью, провинции Цинхай в Китае. В Китае потребление солнечной энергии на человека в 4 раза больше чем на западе (но в 4 раза меньше чем у нас) и поэтому отдача от солнечных электростанций намного выше.

6. Солнечная электростанция Каталина, Калифорния, США (204 ГВт)

Пустыня Мохаве в Калифорнии - популярное место для солнечных электростанций и вполне заслуженно так, как имеет одно из самых высоких уровней солнечной инсоляции в Северной Америке, также рядом находятся самые энергетически голодные мегаполисы Южной Калифорнии.
Станция производит достаточно энергии для питания около 35 000 домов и сокращения около 74 000 метрических тонн выбросов парниковых газов - последний показатель является очень важным для Калифорнии, где очень жесткие нормы выбросов.

7. Солнечная ферма Xitieshan, Цинхай Китай (150 ГВт)

Станция размещена на Северо-Западе Китая, в уже известной нам провинции Цинхай, где ясное небо и много хорошего солнечного света. Станция была разработана компанией по солнечному развитию CGN, которая является дочерней компанией ядерной энергетической корпорации в Китайской провинции Гуандун. Во время ее завершения в 2011 году это была самая большая солнечная установка по объему производимых солнечных гигаватт в мире - но дело движется так быстро, что в 2014 году она упала на 6 место.

8. Солнечный парк Нинся Qingyang, Нинся Китай (150 ГВт)

Парк расположен в Нинся-Хуэйском автономном округе в Китае на высокой пустынной области, где пользуется повышенным уровнем солнечной инсоляции. Станция занимает площадь 2,3 квадратных километров. Кроме всего прочего эта солнечная ферма уменьшает испарение поверхностных вод, а также помогает озеленению пустынных районов. Это очень важно для предотвращения испарения и эрозии.

9. Солнечный парк Перово, Крым (133 ГВт)

Электростанция принадлежит австрийской энергетической компании Activ Solar и может поставлять энергию на 16 000 домов. В Украине солнечный парк пользовался относительно высокими льготными зелеными тарифами € 0,46 за киловатт-час, но сейчас территория Крыма аннексирована Россией и маловероятно, что Украина будет продолжать программу тарифов.

10. Северный проект Серебро Штата, Невада США (122 ГВт)

Это тонкопленочная солнечная ферма спроектирована компанией First Solar. Она производит достаточно электроэнергии для 15000 домов в Неваде и Калифорнии. Согласно американскому законодательству First Solar имеет право получить 30% от стоимости строительства обратно от правительства - или около 30 миллионов долларов.

__________________________________________________________

цены указаны в украинских копейках на 2013 г, думаю в России та же история

привет хлопец Ну как же без критики России?

Например в Крыму станции были построены под зеленый тариф в 0.65доллара(2013) за кВт которые обязали покупать КП Энергорынок. Считайте — построить станцию которая выдает вместо 12−25 коп (АЭС — ГЭС) за кВт — 505 (пятьсот пять)коп за кВт, это какой-то бред.

Сравнение некорректно, т.к. на Украине АЭС «бесплатные» (достались от СССР), а в Крыму австрийские инвесторы строили солнечные электростанции за свои деньги и за кредиты и хотели отбить вложения.

Причем отбить затраты и вернуть кредиты они хотели быстро, всего за несколько лет. Соответственно, в цену электроэнергии они включали все затраты на строительство электростанций и заложили свою сверхприбыль. Поэтому и цену такую дорогую планировали — 0.65 доллара за кВтч. Иначе не смогли бы вернуть кредиты и получить свою сверхприбыль.

Развивать нужно либо дешевую чистую электроэнергетику — АЭС например

АЭС — это не дешевая и уж точно не чистая электроэнергетика.

Если включить в цену атомной электроэнергии стоимость строительства самой АЭС, то получится гораздо более дорогое электричество. Построить 1 энергоблок для АЭС стоит от 4−5 млрд долларов и выше. Например, стоимость АЭС «Аккую» в Турции оценивается в 27 млрд долларов (4 энергоблока по 1200 МВт), стоимость Белорусской АЭС оценивалась в 9−10 млрд долларов (2 энергоблока по 1200 МВт). Если посчитать, то получаются затры только на строительство — от 4.2 тысяч долларов за 1 кВт мощности АЭС. Плюс АЭС требуют больших затрат на обслуживание, дорогостоящие ремонты, наем большого числа высококлассных специалистов, закупку дорогого ядерного топлива, утилизацию этого топлива и др.

Солнечные электростанции по сравнению с АЭС практически бесплатные в обслуживании. Огромную СЭС могут обслуживать всего несколько человек средней квалификации — смахивать пыль с панелей да следить за проводкой, вот и все заботы на протяжении всего срока службы. Никаких сверхсложных опасных реакторов, никаких контуров высокого давления, паровых турбин, систем охлаждения, систем пожаротушения и т.д. не нужно.

Украине все атомные электростанции (а также заводы, транспортная инфраструктура и многое другое) достались бесплатно от Советского Союза, поэтому в стоимость электроэнергии не включена колоссальная стоимость строительства самих АЭС. Да и зарплаты на Украине в 4−5 раз ниже чем в России, украинцы просто не могут платить много за электроэнергию, поэтому энергетики вынуждены держать цены относительно низкими.

Допустим, некие австрийские инвесторы решили бы построить на Украине новую АЭС с 4 энергоблоками по 1000 МВт. Весь проект обойдется где-то в 20 млрд долларов. Численность высококвалифицированных работников АЭС — не менее 6 тысяч, с зарплатами не менее 900−1000 долларов в месяц, т. е. только на зарплаты еще 72 миллиона долларов в год. Плюс ремонты, закупка топлива (1 энергоблок 1000 МВт кушает 27 тонн ядерного топлива в год, по 1200—1500 долларов за 1 кг) и прочее — еще 200−230 млн долларов в год, итого расходы на содержание АЭС составят около 300 млн долларов в год. Поделим на 4 стоимость строительства АЭС (пусть хитрые австрийские инвесторы хотят отбить вложения за 4 года), итого получается им нужно зарабатывать на продаже электроэнергии — по 5.3 млрд долларов в год. Электростанция будет вырабатывать около 28 млрд кВт·ч в год (по аналогии с ЛАЭС), значит стоимость 1 кВт·ч составит как минимум 20 центов без учета налогов. Если гипотетические австрийские инвесторы хотели бы еще и прибыль извлекать и платили бы налоги, то стоимость 1 кВт составила бы уже 40 центов, 0.4 доллара, 10 гривень за 1 кВтч. Вот такая цена была бы на Украине, если бы там строили АЭС с нуля сами, ане пользовались доставшимися нахаляву советскими АЭС.

По поводу «чистоты» атомной энергетики, не нужно строить иллюзии — это очень грязная энергетика. Прежде всего из-за технологий добычи урана:

Топливный цикл. Добыча урана

Эра урана, добывающегося в промышленных масштабах, началась с конца Второй мировой войны, когда этот материал добывался как стратегический ресурс. Для получения этого сырья для ядерной бомбы были предприняты большие усилия с огромными издержками.

Поначалу никто не придал значения воздействию радиации на здоровье рабочих и окружающую среду. Соединенные Штаты получали уран из разнообразных источников, в основном из своих и канадских месторождений. Советский Союз, до обнаружения больших отечественных месторождениях, основал огромную горнодобывающую промышленность для получения урана в европейских государствах-сателлитах, в отдельных частях Восточной Германии и Чехословакии, а также в Венгрии и Болгарии. В то время более чем 100 000 человек тяжело трудились в рамках восточногерманского проекта «Wismut», чтобы добыть то же количество урана, которое сейчас могут добыть несколько сот человек на каком-нибудь канадском месторождения.

В 1970-х уран всё больше и больше становится коммерческим ресурсом для выработки ядерной энергии, ситуация начала изменяться: рынок развивался — теперь правительства больше не были единственными заказчиками урана — были установлены экологические стандарты для добывающей промышленности. С концом Холодной войны большая потребность в добыче урана исчезла, так как вторичные ресурсы, запасы сырья или материал для ядерной бомбы стали доступными для гражданского использования. В настоящее время вторичными ресурсами снабжают почти половину ядерной индустрии, и это оставляет шанс на выживание только самым экономичным шахтам по добыче урана. Однако из-за быстрого исчерпания вторичных ресурсов и предложений о расширении производства ядерной энергии, сделанных в нескольких странах, ситуация меняется снова: уран может еще раз стать редким ресурсом, который будет добываться по высокой (экологической) стоимости.

Горная промышленность урана: технология и влияние

При средней концентрации 3 г\тн в земной коре, уран не очень редкий металл. Добыча имеет смысл только в месторождениях, содержащих концентрации по крайней мере порядка 1000 г\тн (0,1%); руды с более низким содержанием в настоящее время добываются только в чрезвычайных обстоятельствах. Концентрации, имеющие промышленное значение, имеются в различных частях мира. Эти залежи различаются геологическим расположением, размером, количеством содержащегося в руде урана, условиями доступа к месторождению. На Плато Колорадо на западе Соединенных Штатов, где его содержание в руде — 0,1−0,2 процента, уран добывался в тысячах небольших шахт до начала 1980-х, когда цена на этот материал резко упала. В тоже время на озере Эллиот (Онтарио, Канада), в Восточной Германии и Чехословакии уран добывался в течение многих десятилетий главным образом в очень больших подземных шахтах и часто с более низким содержанием в руде. Когда восточногерманские операции по добыче урана были остановлены в 1990 г., цена на их продукцию была приблизительно в десять раз выше цен на мировом рынке.

После окончания Холодной войны продолжились разработки только самых выгодных месторождений. Большая концентрация в руде встречается редко — на реке McArthur в месторождении под землёй (Саскатчеван, Канада) добывается материал с содержанием урана 17,96%. Наиболее низкая концентрация в руде — в открытой шахте Рёссинг, в Намибии (0,029%).

Большое количество урана добыто традиционно — в открытых или подземных шахтах. За исключением нескольких месторождений в Канаде, содержание урана в рудах обычно ниже 0,5%, поэтому нужно добыть очень большое количество руды, чтобы получить уран. В шахтах рабочие не защищены от радиоактивной пыли и газа радона, повышающих риск заболевания раком лёгких. На ранних стадиях добычи урана после Второй мировой войны шахты были плохо вентилируемы, что приводило к необычайно высоким концентрациям пыли и радона в воздухе. В 1955 г. обычные концентрации радона в шахтах «Висмута» были приблизительно 100 000 Бк/кубометр, с максимумами 1,5 миллиона Бк/кубометр. В общей сложности 7163 восточногерманских шахтёра умерли от рака лёгких между 1946 и 1990 гг. Для 5237 из них, профессиональное воздействие было признано причиной болезни. В Соединённых Штатах Конгресс признал ответственность правительства за здоровье первых шахтёров (главным образом, индейцев Навахо) только в 1990 г., приняв закон о компенсации подвергшимся радиации. Административные препятствия для того чтобы получать компенсацию, были настолько высоки, и капитал, ассигнованный для этой программы, был настолько недостаточен, что многие шахтёры (или выжившие члены семьи) получили компенсацию только после принятия нового закона в 2000 году.

В течение добывающего цикла большие объёмы загрязнённой воды, выкачанные из шахты и спущенные в реки и озёра, попадают в окружающую среду. Сточные воды из месторождения «Рабит Лэйк» в Канаде, например, вызвали увеличение массы урана в донных отложениях залива Hidden Bay реки Уоллостон (Wollaston). В 2000 году содержание урана в донных отложениях в 8 раз превышало природный уровень. С тех пор оно росло быстрее, чем в геометрической прогрессии и между 2000 и 2003 годом увеличилось в 10 раз. В речных донных отложениях в районе месторождения «Висмут» (Wismut) концентрации радия и урана в 100 раз больше, чем природная норма.

Вентиляция шахт, снижающая опасность для здоровья шахтёров, выпускает в атмосферу радиоактивную пыль и газ радон, увеличивая риск заболевания раком лёгких для людей, живущих поблизости. На «Висмуте» (шахта Schlema-Alberoda), например, в общей сложности 7426 миллионов кубометров (235 m3/s) загрязненного воздуха были выброшены в атмосферу в 1993 г., со средней концентрацией радона 96 000 Бк/кубометр. Отвалы образуются в открытой шахте, например, когда тоннели проложены через безрудные зоны или концентрация урана в руде слишком низкая. Отвалы часто содержат повышенные концентрации радионуклидов по сравнению с нормальной породой. Такой материал продолжает угрожать людям и окружающей среде и после закрытия шахты, так как он источает газ радон и радиоактивную воду. Груды отвалов урановых шахт «Висмута» в области Schlema/Aue содержат объём 47 миллионов кубометров и покрывают область 343 гектара. Отвалы часто сваливали в непосредственной близости от жилых районов. В результате, были обнаружены высокие концентрации радона в воздухе (приблизительно 100 Бк/кубометр) на обширных территориях. В некоторых местах концентрация радона была даже выше — 300 Бк/кубометр. Это продолжалось пока радиоактивный материал не был изолирован. Независимый институт экологии (Ecology Institute) обнаружил, что при продолжительной жизни в такой области риск заболеть раком легких достигает 20 случаев при концентрации 100 Бк/кубометр и 60 случаев при коцентрации 300 Бк/кубометр — в расчёте на 1000 жителей. Кроме того, отвалы часто использовали в смеси с гравием или цементом для строительства дорог. Таким образом, гравий, содержащий повышенные радиоактивные концентрации, был распределён на больших территориях.

В некоторых случаях уран добывают из низкосортной руды выщелачиванием. Это делается из экономических побуждений, если содержание урана в руде слишком низкое. Щелочная или кислая жидкость вводится в массу материала и проникает вниз, где откачивается для дальнейшей обработки. В Европе, например, в Восточной Германии или Венгрии, эта технология использовалась до 1990 г. В процессе выщелачивания по-прежнему существует опасность выбросов пыли, газа радона и выщелачивающей жидкости. После завершения процесса выщелачивания, в особенности 6если руда содержит сульфид железа (случай Тюрингии в Германии и Онтарио в Канаде), могут появиться новые проблемы. Доступ к воде и воздуху может стать причиной непрерывного бактериального производства кислоты в отвалах, что ведет к самопроизвольному выщелачиванию урана и других загрязнителей в течение многих столетий с возможным постоянным загрязнением грунтовых вод. Пока выщелачивание не является востребованным из-за снижения цен на уран, но оно может снова заинтересовать производителей, если добыча руд с низким содержанием урана начнёт снова представлять экономический интерес.

Альтернативный способ — добыча растворением (solution mining). Эта технология, также известная как «выщелачивание на месте залегания», включает в себя введение щелочной или кислой жидкости (например, серной кислоты) через скважины в залежи урановой руды, и выкачивание обратно. Таким образом, эта технология не требует удаления руды с места добычи. Эта технология может использоваться только там, где месторождения урана расположены в водоносном слое в водопроницаемой породе, не слишком глубоко (приблизительно 200 м) в основании, и граничащие с водонепроницаемой породой. Преимущества этой технологии — уменьшенный риск несчастных случаев и облучения для персонала, низкая стоимость, не требуется много места для складирования отходов. Главные недостатки — риск отклонения выщелачивающих жидкостей от месторождения урана и последующего загрязнения грунтовой воды, и невозможность восстановления естественных условий в зоне выщелачивания после окончания операций. Возникшая загрязненная смесь или свалена на поверхности в некоторых водохранилищах, или введена в так называемые глубокие ликвидационные колодцы. Исторически выщелачивание использовалось в большом масштабе там, где есть крупные месторождения — оно включало ввод миллионов тонн серной кислоты, в Straz pod Ralskem, Чешская Республика, в различных местах в Болгарии, и немного в Konigstein, в Восточной Германии. В случае Кёнигштайна, в общей сложности 100 000 тонн серной кислоты были введены с жидкостью в месторождение руды. После закрытия месторождения, 1,9 миллиона кубометров этой жидкости остаётся в порах породы; ещё 0,85 миллиона кубометров такой жидкости находятся где-то между зоной выщелачивания и предприятием по обработке. Жидкость содержит высокие концентрации опасных примесей. Если сравнивать с допустимыми для питьевой воды концентрациями, то кадмия там больше в 400 раз, мышьяка — в 280, никеля — в 130, урана — в 83 раза. Эта жидкость представляет опасность с точки зрения загрязнения водоносного слоя. Проблема загрязнения грунтовой воды намного серьёзнее в Чехии, в Straz pod Ralskem, где было закачано 3,7 миллиона тонн серной кислоты: 28,7 миллиона кубометров загрязнённой жидкости до сих пор содержатся в зоне выщелачивания, расположенной на территории размером 5,74 кв. км. Кроме того, загрязнённая жидкость распространилась вне зоны выщелачивания горизонтально и вертикально, подвергая угрозе заражения территорию примерно в 28 кв. км. и 235 миллионов кубометров грунтовой воды.

С уменьшением цен на уран в течение прошлых десятилетий, выщелачивание по технологии «добыча растворением» — единственный способ, использующийся в США. Выщелачивание в естественных залежах получает широкое распространение по всему миру в случае с месторождениями с низким содержанием урана. Новые проекты реализуются в Австралии, России, Казахстане, и Китае. Руда, добытая в открытых или подземных шахтах сначала выщелачивается на специальном заводе. Завод обычно располагается около шахт, чтобы сократить количество транспортировок. Затем уран обрабатывается с помощью гидрометаллургического процесса. В большинстве случаев как средство выщелачивания используется серная кислота, хотя также применяется и щёлочь. Поскольку в процессе выщелачивания из руды выделяют не только уран, но и несколько других элементов (молибден, ванадий, селен, железо, свинец и мышьяк), нужно выделить уран из этой смеси. Конечный продукт, произведённый на заводе, обычно называемый «жёлтый пирог» (U3O8 с примесями), упаковывается и отправляется в бочках. Главная опасность, следующая из процесса обогащения — выбросы пыли. Закрывая завод по добыче урана, нужно избавиться от больших количеств радиоактивно загрязнённых отходов безопасным способом. Отходы от процесса обогащения, отходы с урановой обогатительной фабрики имеют форму жидкого раствора. Они обычно откачиваются в искусственные водоёмы для конечного захоронения. Количество произведенных отходов фактически равно количеству добытой руды, так как извлеченный уран представляет только незначительную долю от общей массы. Таким образом, количество радиоактивных отходов (РАО), произведённых на тонну (t) урана, обратно пропорционально качеству руды (концентрации урана в руде). Самый большой в мире искусственный водоём около завода по производству урана — Rossing в Намибии; он содержит более 350 миллионов тонн твёрдого материала. Аналогичные объекты в Соединённых Штатах и Канаде содержат до 30 миллионов тонн твёрдого материала. В Восточной Германии — 86 миллионов тонн. Однако раньше отходы в некоторых случаях просто выбрасывались в окружающую среду без всякого контроля. Самый тревожный пример — в Монтане (Габон) такая практика продолжалась до 1975 г.: филиал французской компании Cogema добывал уран там с 1961 г. В течение первых пятнадцати лет эксплуатации отходы с завода по производству урана сбрасывались в ближайший ручей. В общей сложности около двух миллионов тонн отходов с этого завода были выброшены в окружающую среду, загрязняя воду и опускаясь в донные отложения в речной долине. Когда добыча прекратилась в 1999 году, радиоактивные отходы вместо вывоза и утилизации покрыли тонким слоем почвы, склонной к эрозии. Не считая удалённого урана, жидкие отходы содержат все элементы руды. Поскольку продукты полураспада урана (торий-230 и радий-226) из руды не выделяют, раствор содержит до 85 процентов от природной радиоактивности руды. Из-за технических ограничений не может быть извлечён весь существующий в руде уран. Поэтому жидкий раствор содержит немного остаточного урана. Кроме того, жидкий раствор содержит тяжёлые металлы и другие загрязнители, типа мышьяка, так же как и химические реактивы, добавленные в процессе дробления.

Радионуклиды, содержащиеся в урановых отходах, обычно испускают в 20−100 раз больше гамма-радиации по сравнению с природным уровнем. Гамма-радиация локализована и ее уровень быстро уменьшается при увеличении дистанции. Когда поверхность отвалов высыхает, мелкий песок разносится ветром. Небо было тёмным от бурь, разносящих радиоактивную пыль по деревням, расположенным в непосредственной близости от восточногерманских свалок отходов около завода по обработке урана до того момента, пока свалки не были защищены покрытиями. Впоследствии радий-226 и мышьяк были найдены в образцах пыли в этих деревнях. Радий-226 в отходах распадается с образованием радиоактивного газа радон-222, продукты распада которого могут вызывать рак лёгких при вдыхании. Часть радона улетучивается. Норма выброса радона не зависит от процента содержания урана в отвалах; она зависит главным образом от общего количества урана, первоначально содержавшегося в добытой руде. Выброс радона — главная опасность, которая остаётся после того, как урановые шахты закрыты. Американское агентство по охране окружающей среды (EPA) оценило риск заболеть раком лёгких у жителей, проживающих поблизости от неизолированных свалок РАО на расстоянии до 80 гектаров, как два случая на сто человек. Когда радон распространяется при помощи ветра, много людей получают небольшие дозы радиации. Хотя риск для человека не слишком велик, об этом нельзя забывать из-за большого количества людей, которых эта проблема затрагивает. Принимая во внимание беспороговый дозовый эффект, EPA оценило, что залежи отходов уранодобывающей промышленности, существующие в Соединённых Штатах (по состоянию на 1983 г.), могли вызвать 500 смертельных случаев от рака лёгких в течение 100 лет, если бы не было предпринято никаких контрмер. Вытекание загрязнённой жидкости из отвалов — ещё одна большая опасность. Такие утечки создают риск загрязнения грунтовых и поверхностных вод. Опасные для людей уран и мышьяк попадают в питьевую воду и рыбу. Проблема утечек очень важна в случае с кислотными жидкостями, поскольку радионуклиды более подвижны в кислой среде. В отходах, содержащих сульфид железа, происходит самоподдерживающееся производство серной кислоты, что увеличивает скорость перемещения радионуклидов в окружающую среду. Утечка из хранилища отходов в Хельмсдорфе («Висмут») происходила на уровне 600 000 кубометров ежегодно ; только половину от этого количества удавалось останавливать и откачивать обратно в хранилище, пока не заработала установка по обработке загрязнённой воды. По сравнению со стандартами для питьевой воды в составе жидкости в Хельмсдорфе содержалось: сульфаты — в 24 раза больше, мышьяк — в 253 раз больше, уран — в 46 раз больше. В районе венгерского завода по хранению урановых отходов Pecs, загрязнённая грунтовая вода перемещается со скоростью 30−50 м ежегодно в направлении источников питьевой воды ближайшего города.

В связи с длинным периодом полураспада радиоактивных элементов необходимо в течение длительного времени поддерживать безопасность хранилищ отходов на высоком уровне, однако хранилища подвержены многим видам эрозии. После ливня могут сформироваться овраги; растения и животные могут повредить хранилища, что увеличит выброс радона и сделает хранилище более восприимчивым к климатическому воздействию. В случае землетрясений, сильного дождя или наводнений, хранилища могут быть полностью повреждены. Например, это случилось в 1977 г. в Гранте, Нью-Мексико (США) и привело к утечке 50 000 тонн жидкой смеси и нескольких миллионов литров заражённой воды, в 1979 г. в Черч Рок, Нью-Мексико, это привело к утечке более 1000 тонн жидкой смеси и приблизительно 400 млн. литров зараженной воды . Иногда, из-за подходящих характеристик, сухие РАО использовались для строительства домов или для захоронения мусора. В построенных из такого материала домах, были обнаружены высокие уровни гамма-излучения и концентрации газа радон. Американское агентство по охране окружающей среды (EPA) оценило риск получить рак легких для жителей таких домов, как 4 случая на 100 человек.

Очистка выработанных месторождений

На заре развития уранодобывающей промышленности, после Второй мировой войны, горнодобывающие компании оставляли шахты в том виде, в котором они были на момент исчерпания месторождения: в США не считалось нужным что-либо предпринимать даже в случае с открытыми месторождениями, не говоря уже об утилизации произведённых отходов; в Канаде, РАО завода по переработке урана часто просто сваливались в ближайшие озера. В Канаде и Соединённых Штатах, всё ещё существуют сотни небольших шахт по добыче урана, где никаких работ по утилизации и восстановлению не предпринималось. В некоторых случаях, чиновники всё ещё пытаются определить владельцев, которые могли бы считаться ответственными за утилизацию отходов, время от времени правительственным ведомствам приходится утилизировать отходы на этих участках за свой счёт (по крайней мере, они объявляют об этом). Пример успешной программы по утилизации — это большая шахта Джекпайл Пагуайт в Нью-Мексико. Значительная работа, которая приближается к завершению, была произведена для утилизации отходов больших шахт «Висмут» по добыче урана в Восточной Германии. Очистка необходима не только для неработающих шахт, но также и по завершении выщелачивания месторождений: от произведённых жидких отходов необходимо безопасно избавиться, и грунтовая вода, загрязнённая вследствие процесса выщелачивания, должна быть восстановлена до чистого состояния. Восстановление грунтовой воды — очень трудоёмкий процесс, невозможно восстановить её качество до изначального, хотя и применяются сложные насосы и схемы обработки. В Соединённых Штатах усилия по восстановлению воды были приостановлены во многих случаях, после того, как годы перекачки и обработки воды не привели к ощутимому уменьшению количества загрязняющих веществ. После этого стандарты по очистке воды были смягчены. Тогда как урановые месторождения главным образом расположены в отдалённых областях, где грунтовая вода едва пригодна для питья, всё-таки многие места разработок находились в плотно населённых областях, в частности, в тех местах, где с помощью выщелачивания добывали уран для Советского Союза. Если программы по восстановлению идут полным ходом в Германии и Чешской Республике, то в Болгарии не делается ничего. Чтобы ограничить выброс загрязняющих веществ в окружающую среду, нужно решить проблему избавления от РАО. Идея вернуть отходы туда, откуда была добыта руда не обязательно является верным решением. Хотя большинство урана было извлечено из руды, это не сделало её менее опасной: совсем наоборот. Большинство радионуклидных примесей (85 процентов всей радиоактивности и всех химических примесей) всё ещё присутствуют. С помощью механических и химических процессов использованная урановая руда находится в такой форме, в которой радионуклиды стали более подвижны и более восприимчивы к перемещению в окружающую среду. Поэтому в большинстве случаев сброс отходов в подземные шахты невозможен; там они находились бы в прямом контакте с грунтовой водой. Это похоже на ситуацию с хранением отходов в открытых шахтах. Здесь также существует непосредственный контакт с грунтовой водой и утечки повышают риск загрязнения грунтовой воды. Преимущество хранения в шахтах только одно — это относительно хорошая защита от эрозии. В большинстве случаев отходы сваливаются на поверхности земли из-за отсутствия других вариантов. В этом случае есть возможность принимать меры защиты. Обязательно необходимо защитить РАО от эрозии. В Соединённых Штатах подробные инструкции для захоронения отходов были разработаны Агентством по охране окружающей среды (EPA) и Комиссией по ядерному регулированию (КЯР) в 1980-х гг. Эти инструкции не только определяют максимальные концентрации загрязняющих веществ в почве и допустимые выбросы загрязняющих веществ (в частности для радона), но также и промежуток времени, в течение которого предпринятые меры должны работать: 200−1000 лет, желательно без активного обслуживания. На основании этих инструкций более чем дюжина мест, где скопились РАО, была приведена в порядок. Частично путем покрытия РАО слоем из глины и горной породы, и частично посредством переноса отходов в более подходящие места, чтобы избежать опасности при наводнении или загрязнения грунтовой воды. В Канаде, напротив, меры, принятые для утилизации отходов уранового производства, являются намного менее строгими; для РАО в области озера Эллиот, Онтарио, например, такие меры включают в себя «водное покрытие» как единственный «защитный барьер». Около урановых шахт в Восточной Европе и экс-СССР ситуация разная: в Восточной Германии, Венгрии и Эстонии в настоящее время места урановой добычи пытаются очистить и решить проблему РАО, а в Чешской Республике, на Украине, в Казахстане и Кыргызстане всё ещё не разработаны меры восстановления. 100 миллионов тонн отходов в Актау (Казахстан) даже не оборудованы временным покрытием; поэтому, большое количество пыли продолжает рассеиваться по окрестностям. Отходы в Киргизии расположены на крутых склонах и подвергаются опасности распространения из-за оползней. Стоимость утилизации отходов охватывает чрезвычайно широкий диапазон. Верхний предел цен установили правительства в Соединённых Штатах и Германии. Если исходить из произведённой продукции, то утилизация отходов, образовавшихся при производстве фунта U3O8, составляет $14. Эта цифра превышала стоимость фунта U3O8 до того, как началось недавнее повышение цен. Нижний предел отмечен в Канаде — US$ 0,12; это отражает необычайно низкие экологические стандарты, применяемые в случае месторождения Элиот Лэйк. Чтобы избежать продолжения ситуации, в которой брошенные шахты приходится очищать за средства налогоплательщиков, добывающая промышленность обязана начинать отчисление денег на утилизацию отходов в тот момент, когда начинается добыча. Но даже эта мера не может гарантировать, что не будут привлечены средства налогоплательщиков: средства, отложенные для очистки от РАО мест урановой добычи, принадлежавших обанкротившейся Atlas Corp в Моабе (Юта, США), например, составляют лишь три процента от стоимости программы очистки, которая тянет на US$ 300 миллионов. В Австралии закрытие Рэйнджер Майн стоит около 176 миллионов австралийских долларов, из которых есть лишь 65 миллионов. В случае, если бы компания ERA, которой принадлежит Рэйнджер Майн, обанкротилась — налогоплательщикам пришлось бы платить за утилизацию отходов.

То есть при добыче урана под землю закачивают тысячи тонн щелочи и другой ядовитой химии либо огромные отвалы урановой руды источают радиоактивную пыль, после закрытия урановых шахт надо тратить колоссальные средства на их очистку и консервацию (что часто не делается).

Жизнь современного общества уже давно невозможна без электричества. Сейчас 90% инфраструктуры в России компьютеризированы, и практически все базы данных представлены в электронном виде. В такой ситуации просто необходимы, и здесь людям приходит на помощь такое изобретение как электростанция. водяные, тепловые, газовые, ядерные и солнечные. Самая большая России расположена на юге Алтая.

Атомные электростанции: уже история

До недавних пор для получения электричества повсеместно использовались . Первая в нашей стране появилась в Обнинске и просуществовала около пятидесяти лет, прекратив свое функционирование в 2002 году. Мощность энергетического блока Обнинской АЭС составляла 5 МВт, и при первом экспериментальном запуске ею было сгенерировано электричество мощностью 800 Вт.

Атомные станции имеют непростое устройство и требуют особых условий эксплуатации. Чтобы исключить вероятность сбоев и возникновение аварий с утечкой радиации, необходим многочисленный обслуживающий штат.

Поэтому на протяжении всего времени существования ядерных электростанций специалисты пытаются создать генераторы, которые будут вырабатывать энергию при минимальных выбросах углекислого газа и других вредных веществ в атмосферу. А также таких, работа которых в целом была бы более экологичной и менее опасной.

Эра солнечных электростанций

К 2015 году было остановлено значительное количество ядерных электростанций по всему миру. Кажется, нашлась наконец альтернатива, которая соответствует масштабам 21 века.

Количество солнечных электростанций на планете неустанно растет. За последнее десятилетие было запущено и завершено строительство минимум пяти крупных проектов. На сегодняшний день самая большая солнечная электростанция в мире находится в Калифорнии.

Конструкции, которые преобразуют солнечные лучи в - мощный и относительно безопасный по сравнению с ядерными установками источник энергии. «Топливо» станции получают с помощью солнечных модулей, которые представляют собой квадратные панели, распределяющие солнечный свет или концентрирующие его определенным образом - например, на котлах, по принципу станции «Айванпа». Вода в котлах нагревается, а образующийся пар приводит в движение турбины, благодаря работе которых и образуется электричество.

Крупнейшие солнечные электростанции

На сегодняшний день станции такого типа используются минимум в десяти странах, среди которых Китай, Индия, Германия. США и Россия. Большой процент солнечных электростанций расположен в Америке, преимущественно в штате Калифорния. Они были построены здесь не случайно, т.к. именно в этой полосе концентрируется самое большое количество солнечного света в год. Эти конструкции занимают значительные территории, и их размеры просто поражают воображение:

• Установка в округе Империал. Это самая мощная солнечная электростанция в мире. Ее модули движутся вместе солнцем на протяжении суток, что позволяет получать максимум солнечного света для переработки.
• Станция «Ivanpah» (Ivanpah Solar Electric Generating System), пустыня Мохава, США. Это сооружение известно благодаря своему количеству солнечных модулей - их насчитывается девять миллионов, и размещены они на площади около четырнадцати квадратных километров. Пиковая мощность установки - 550мВт.
• Штат Невада, США. Крупный генератор оборудован модулями производства First Solar, и компании обещана компенсация расходов на строительство в размере до тридцати процентов.
• Солнечная ферма Топаз. Крупнейшая в мире солнечная электростанция, которая была торжественно открыта в ноябре 2016 года и имеет генератор мощностью 550 МВт.

Которые используют для выработки электричества солнечный свет, вполне отвечают требованиям века высоких технологий. Пока что единственные вредные факторы, которые солнечные электростанции оказывают на окружающую среду - они являются существенной помехой в жизни птиц. Что касается безопасности работы самих конструкций, самое страшное - это риск возникновения пожаров.

Солнечная энергия по ночам – это уже не фантазии, а реальность. По крайней мере, в Калифорнии, где планируется уже через 5 лет получать не менее 33% всей энергии от ветра и солнца. Штат все более наращивает мощность альтернативных источников энергии с целью обеспечить треть электроэнергии за их счет уже в 2020 году. Не удивительно, что величайшая в мире солнечная гелиотермальная электростанция появилась именно здесь. В настоящее время эта станция уже не является экспериментальной – обычная работающая электростанция.

Около 100 гелиотермальных станций уже построены во всем мире, ожидается еще не менее 50. Некоторые из них способны обеспечивать электроэнергией даже по ночам. Ivanpah Solar Electric Generating System, новая солнечная электростанция в Калифорнии, снабжает электричеством 140 000 домов. Расположена она в пустыне Мохаве, не более 3 часов езды к востоку от Лос-Анджелеса. Станцию строили в течение 3 лет, ее стоимость составила 2 млрд 200млн долларов. Здесь вырабатывается чистая энергия, получаемая от солнца. При этом сжигание какого-либо топлива совсем не требуется.

Что интересно, вместо широко распространенных солнечных батарей на станции Ivanpah Solar Electric используются обыкновенные зеркала.

Таких зеркальных модулей, или гелиостатов, на станции насчитывается 173 тысячи. Каждый модуль представляет собой систему, состоящую из двух больших зеркал (каждое размером с ворота гаража).

Зеркала-гелиостаты отражают лучи солнца на вершины высоких башен, которые находятся в центре. Гелиостаты могут вращаться и благодаря этому отражение солнечных лучей на вершины башен происходит непрерывно, пока солнце не уйдет за горизонт.

На верху башен расположены котлы с жидкостью, превращающейся в пар от нагрева. Принцип их работы тот же, что и на обыкновенной ТЭЦ, только вода нагревается здесь не с помощью сжигания топлива, а от солнечных лучей. Мощность станции Ivanpah Solar Electric, составляющая 392 мегаватт, сопоставима с мощностью средней московской ТЭЦ.

Башни строятся как можно более высокими (не менее 148 метров), ведь чем выше башня – тем больше можно поставить вокруг нее зеркал. В середине дня котлы могут нагреваться более 700 градусов. Образующийся при этом пар поступает вниз, вращая турбину и вырабатывая таким образом электроэнергию. Этот принцип выработки электрической энергии называется гелиотермальным.

Такая гелиотермальная станция может работать и после захода солнца, благодаря возможности запасать излишки энергии. Для этого в специальные огромные хранилища нагнетается часть нагретой жидкости, которая выпускается из них после захода солнца. Таким образом, вращение турбины продолжается, такие хранилища при полной мощности могут обеспечить работу турбин в течение 15 часов. Благодаря таким теплохранилищам некоторые геотермальные станции могут работать даже круглосуточно. На станции Ivanpah Solar Electric этих хранилищ еще нет, но в качестве примера можно посмотреть следующее видео. В этом примере рассматривается гелиотермальная станция, находящаяся в Испании, с подробным обьяснением принципа ее работы.

Во время строительства станции ее создатели позаботились и об охране окружающей среды. Ведь, хотя сама станция и является совершенно безопасной, ее строительство угрожало исчезновением редких видов черепах, обитающих в пустыне. Поэтому была разработана специальная программа, в ходе которой компания-владелец станции купила обширный участок земли рядом со станцией, куда и переселились около 200 уникальных черепах. Затраты на переселение редких обитателей пустыни обошлись компании в 22 млн долларов, включая покупку земли, оплату труда биологов и собственно переселение черепах.

Процесс перехода к альтернативным источникам энергии в Калифорнии можно без преувеличения назвать революцией альтернативной энергетики. ВВП штата Калифорния больше ВВП многих стран мирового сообщества. Значение этого показателя составляет 2,2 трлн долларов, а это больше, чем у России, Индии, Канады, Италии, Испании или Австралии, которые считаются достаточно мощными странами. Поэтому энергии Калифорнии требуется очень много, и 33%, которые к 2020 году планируется получать из альтернативных источников – это огромное количество. Аналитики и СМИ уже успели обьявить открытой эру альтернативной энергетики. И тот факт, что солнечные панели в Калифорнии продаются уже в обыкновенных магазинах и быстро дешевеют, - только подтверждает это заявление.По сведениям журнала TIME, как минимум один американский дом переходит на солнечную энергию от панелей, устанавливаемых на крышах, каждые 3 минуты. И со временем эта динамика только возрастает. Правительство США обеспечивает развитие альтернативной энергетики всевозможными способами. Простым людям выдаются беспроцентные займы на солнечные панели, а крупные компании обязаны покупать альтернативную энергию в соответствии с предусмотрительно изданными законами. Благодаря постепенному запуску все большего количества солнечных электростанций в США количество вредных выбросов здесь постепенно сокращается: с 2005 года они уменьшились уже на 17%.Ivanpah Solar является одной из 7 крупнейших солнечных электростанций, которые введены в строй в Калифорнии в последние годы. Запуск каждой такой станции эквивалентен исчезновению из атмосферы не менее 400 000 тонн углекислого газа каждый год. Это сравнимо с исчезновением с автодорог сразу 77 000 автомобилей, загрязняющих атмосферу.

В этом красивом видео можно увидеть виды солнечной станции на фоне ночного Лос-Анджелеса, получающего от нее абсолютно чистую энергию.

Драгоценное название «Topaz» дали самой мощной электростанции в мире, работа которой основана на солнечной энергии. Эта уже известная во всем мире электростанция была сооружена в Калифирнии (США), на территории равнины Carrizo.

Еще несколько лет назад здесь был установлен юбилейный миллионный модуль FSLR, а на данное время установлено уже 9 миллионов высококачественных солнечных панелей.

Развитие солнечных ферм

Подобного типа электростанции также называют «солнечными фермами». Мощность «солнечного» проекта «Topaz» определяется цифрой в 550 МВт. Реализовывать данный объект начали еще в 2012 году, а его окончание планировалось на 2015. При этом профессиональный подход к работе и успешные вложения позволили закончить строительство и оформление грандиозного сооружения немного раньше. Официальный владелец электростанции MidAmerican Solar – дочернее предприятие компании MidAmerican Renewables .

Еще одним рекордом смело можно назвать затратную часть, выделенную на проект – почти 2, 5 миллиарда долларов. Разработчики уверены, что их детище способно обеспечить электрической энергией не менее 160 тысяч домов в Калифорнии.

Выбор места для электростанции «Топаз»

Была просчитана каждая деталь и все сопутствующие факторы, в том числе и место для расположения солнечной электростанции – его создатели выбрали далеко не случайно. Условия проекта изначально подразумевали наличие определенных условий, среди которых основными являются:

1. Расположение в ближайших окрестностях населенных пунктов.
2. Наличие одной или нескольких линий электропередач.
3. Минимальное негативное влияние, которое может оказывать присутствие станции на окружающую среду в конкретной местности.

Необходимо осознавать тот момент, что на равнине Карризо люди издавна занимались возделыванием земли и сельскохозяйственным производством. Поэтому, запуская проект, пришлось произвести отчуждение определенного количества земель, выгодных для возделывания. Разработчики оправдывают эти вынужденные действия тем, что земли на данной территории имеют ограниченную плодородность, не являясь на самом деле таким уж выгодным регионом в плане ведения сельского хозяйства.

Планы США на альтернативную энергию

Хотя проекты развития считаются максимально удобными и выгодными, практически каждый из них сталкивается с протестами различных «зеленых» организаций. Но важно отметить то, что, даже отчасти загрязняя отводимые под станции участки земель, сама концепция их последующей работы позволяет решать часть экологических проблем.

В недалеком будущем Соединенные Штаты Америки вообще рассчитывают максимально приблизиться к статусу мирового лидера по применению экологически чистых видов энергии. С этой целью разработана специальная государственная программа, в соответствии с которой уже в 2020 году одна третья часть всего объема добываемой энергии на территории страны будет переведена на экологически чистые, возобновляемые источники.