Энергетический проект Desertec — великая стройка двадцать первого века

ЕС в стремлении избавиться от энергетической зависимости принялся воплощать в жизнь — иначе не скажешь – настоящую «научную фантастику»

За шесть часов пустыни планеты Земля получают больше солнечной энергии, чем весь мир может потребить на протяжении года. Этот научный факт свидетельствует о том, что энергетический кризис потенциально является разрешимой проблемой. Теоретически одного только солнечного излучения достаточно для того, чтобы обеспечить все потребности человечества в энергии на несколько веков вперед. Однако широкомасштабное использование энергии Солнца до сих пор оставалось делом далекого будущего. Изменить ситуацию уже в течение ближайших лет должен масштабный европейский проект Desertec, в рамках которого планируется сооружение огромных солнечных электростанций в пустыне Сахара.

Крупнейший инвестиционный проект

Масштабы проекта Desertec поражают воображение. Достаточно сказать, что на его осуществление планируется потратить $555 миллиардов! Если проект будет воплощен в том виде, в котором видится сегодня, генерируемой энергии хватит для удовлетворения от 15 до 25% потребностей Европы и всех потребностей стран Северной Африки. На выполнение работ, связанных с этим проектом, по предварительным оценкам, потребуется около 40 лет.

В рамках Desertec планируется создать в Северной Африке целый комплекс, состоящий более чем из ста солнечных электростанций. Энергия, вырабатываемая этими электростанциями, будет передаваться в Европу через Средиземное море по линиям электропередач протяженностью в тысячи километров. Электросеть охватит всю Северную Африку, Европу и Ближний Восток.

Все это звучит несколько фантастически. Настолько фантастически, что у многих могут возникнуть закономерные сомнения в осуществимости столь амбициозного проекта. Тем не менее уровень поддержки Desertec чрезвычайно высок. 13 июля 2009 года в Мюнхене представители ряда крупных компаний подписали так называемый Меморандум о взаимопонимании, в котором объявляется о создании консорциума Desertec Industrial Initiative и декларируется намерение всех участников этого консорциума воплотить проект Desertec в жизнь.

В консорциум, который собирается заниматься разработкой и финансированием грандиозного строительства, вошли такие крупные компании, как Сименс, Дойче банк, ABB, Нордбанк и еще 16 европейских компаний. Начальное финансирование проекта в размере $1 миллиарда обеспечит Европейский Союз. Правительство Германии уже заявило о своем намерении участвовать в финансировании Desertec, Италия и Испания в настоящий момент также рассматривают такую возможность. Не исключено, что в ближайшем будущем к ним присоединятся и другие европейские страны.

Свою поддержку проекту выразили федеральный канцлер Германии Ангела Меркель и президент Европейской комиссии Жозе Мануэль Баррозу. В пользу Desertec также высказались такие организации, как Гринпис и Римский клуб.

Аргументы за и против

Международное энергетическое агентство недавно опубликовало исследование, в котором рассматриваются различные сценарии развития возобновляемой энергетики. Умеренный сценарий, основанный на предпосылке, что инвестиции в солнечную энергетику будут оставаться на существующем сегодня уровне, предполагает, что уже к концу 2010 года солнечные электростанции, использующие параболические концентраторы для нагрева теплоносителя, обеспечат около 7% мировых потребностей в электроэнергии. К 2050 году эта цифра должна достигнуть 25%. Даже пессимистический вариант развития солнечной энергетики предполагает, что 12% потребности человечества в электроэнергии к 2050 году будут обеспечиваться за счет электростанций, работающих по принципу концентрирования солнечной энергии.

Несмотря на столь оптимистичные прогнозы, эксперты обращают внимание на некоторые спорные вопросы, связанные с проектом Desertec и солнечной энергетикой вообще. Так, одним из наиболее серьезных недостатков солнечной энергетики является ее цена. На сегодняшний день энергия солнца обходится потребителю где-то в три раза дороже, чем ядерная энергия. Конечно, в перспективе, по мере совершенствования технологий, стоимость киловатта солнечной энергии будет падать, однако такие же соображения верны и в отношении ядерной энергии. Причем с точки зрения влияния на экологию хорошо спроектированная атомная электростанция почти столь же безопасна, как и солнечная. Не стоит забывать и об исследованиях в области термоядерной энергетики, которые потенциально могут снизить стоимость электроэнергии в несколько раз.

Конечно, масштабы проекта Desertec позволят сэкономить значительные суммы благодаря единой энергетической инфраструктуре, а расположение электростанций в наиболее солнечном регионе планеты обеспечит их максимальную эффективность. Тем не менее окончательные финансовые расчеты еще только предстоит произвести.

Еще одним немаловажным фактором, на который указывают противники проекта, является политическая ситуация в Европе и на Африканском континенте. Считается, что одним из значительных преимуществ возобновляемой энергетики является возможность отказаться от импорта природных ресурсов, таких как нефть, природный газ или уран, из стран с сомнительными политическими режимами. Однако в случае с проектом Desertec одна зависимость заменяется другой, поскольку электростанции будут расположены не на территории стран Европейского Союза. А политическую ситуацию в странах Северной Африки нельзя назвать самой стабильной.

Кроме того, некоторые представители европейской общественности выражают озабоченность по поводу того, не будет ли проект Desertec новой формой колониализма и эксплуатации природных ресурсов Африки. Такая точка зрения представляется весьма сомнительной — складывается впечатление, что исторический опыт вынуждает Европу, обжегшись на молоке, дуть на воду. Тем не менее согласование проекта Desertec с интересами стран Африки — это еще одна проблема, требующая решения.

Наконец, многие профсоюзы обеспокоены тем, что огромные инвестиции в проект Desertec приведут к созданию рабочих мест в странах Африки за счет уменьшения числа рабочих мест в энергетическом секторе Европы. Сторонники проекта отвечают, что для его осуществления понадобится настолько значительное количество трудовых ресурсов, что работы хватит всем желающим. Учитывая объемы работ в рамках проекта, нужно сказать, что вторая точка зрения выглядит намного убедительнее.

Перспективы

Строительство солнечных электростанций в Африке — только первая фаза проекта Desertec. Если проект окажется жизнеспособным и экономически эффективным, в дальнейшем его планируется расширить за счет создания целой сети энергогенерирующих предприятий по всей Европе. Эта сеть будет включать в себя фотогальванические, геотермальные, ветряные и гидроэлектростанции, расположенные повсюду, от Исландии до Аравийского полуострова.

Техническая сторона вопроса

По словам организаторов, реализация проекта Desertec не требует создания никаких новых технологий: все необходимые технические разработки сегодня уже есть, главная проблема — решение сугубо инженерных задач и обеспечение максимальной эффективности работы электростанций.

Основой энергогенерирующего комплекса станут солнечные электростанции, использующие параболические концентраторы (зеркала) для нагревания теплоносителя до параметров, пригодных к использованию в турбогенераторе. Такие электростанции устроены следующим образом: на ферменной конструкции устанавливается параболическое зеркало большой длины, а в фокусе параболы — трубка, по которой течет теплоноситель (обычно — масло). Пройдя весь путь, теплоноситель разогревается до высоких температур и в теплообменных аппаратах отдает теплоту воде, которая превращается в пар, поступающий затем на турбогенератор.

Электростанции, основанные на данном принципе, иногда называют системами концентрирования солнечной энергии. В отличие от более привычных для нас фотогальванических электростанций (солнечных панелей), такие системы эффективны только в тех регионах, где солнечный свет в достаточных количествах присутствует круглый год. Солнечная электростанция такого типа эксплуатируется в Калифорнии с начала 80-х годов, еще три подобных проекта недавно запущены в Испании.

Для передачи электроэнергии на большие расстояния будут применять высоковольтные линии электропередач постоянного тока. Если использовать традиционно применяющиеся ЛЭП переменного тока, то потери при передаче на такие расстояния будут достигать 30%. Поэтому предполагается использовать для энерготранспорта подводный кабель, охлаждаемый жидкой углекислотой. Передаваемый по такому кабелю ток не встречает сопротивления и не имеет потерь. Подобные проекты реализованы уже, в частности, в США, Нью-Йорке.

Рентабельность использования солнца

Главной проблемой солнечной электроэнергетики сегодня является вопрос рентабельности гелиостанций по сравнению с углеводородными и атомными. В настоящее время солнечный ток стоит 15–23 евроцента за 1 кВт-ч. Ожидается, что к 2020 году цена упадет ниже 12 евроцентов, что уже может конкурировать со стоимостью кВт-ч, произведенного на углеводородных и атомных станциях.

Надо сказать, что идея солнечных электростанций в пустыне, отмечает «Виртшафтсвохе», родилась еще в 70-х годах прошлого века после нефтяного кризиса у авиастроителя Людвига Белькова, который даже основал в этих целях институт экологической техники. Считается, что его идеи и вдохновили основателей берлинского фонда Desertec, выходцев из влиятельного международного объединения политиков, промышленников и финансистов, известного под именем Club of Rome. Идея проекта поддерживается правительствами Германии и Франции. В Германии в рамках DLR даже было создано специальное подразделение солнечной энергетики, которое тесно работает с Desertec. В качестве партнера проекта с африканской стороны пока выступает только Египет, хотя переговоры ведутся и с Алжиром, и с Ливией. Однако те являются поставщиками нефти и газа в Европу и пока не намерены создавать себе конкуренцию в лице создателей солнечных электростанций. Определенные проблемы, скорее политического характера, возникают и с другими арабскими государствами Северной Африки из-за поддержки ЕС Государства Израиль.

Однако надо иметь в виду, пишет «Виртшафтсвохе», что основатели фонда Desertec вступили в сложную конкурентную борьбу за энергоснабжение в недалеком будущем. Причем конкурировать придется не только с производителями электроэнергии на основе углеводородных носителей, таких как природный газ и уголь или АЭС, но и с собственными создателями солнечных батарей для домашнего пользования. Ведь, как прогнозирует Айке Вебер, руководитель Фраунхоферовского Института солнечной энергетики, уже с 2013 года в Германии электроэнергия из собственных солнечных батарей будет дешевле, чем электроэнергия из электросетей. Тогда зачем Европе нужна электроэнергия из Африки?