Навіть одержавши ще більше російського газу через обхідний «Північний потік», інженери та архітектори із ФРН весь час шукають альтернативи чорному й блакитному «золоту»
Технічні рішення Made in Germany поєднують стару військову архітектурну основу й технології поки ще мирного ХХІ століття. І якщо в нашому сонячному Криму СЕС будують на землі, то німці з Гамбургу прагнуть піднятися ближче до світила — хоча б на дахи, як у спекотній Каліфорнії.
Сонячні батареї замість зенітних
Величезна бетонна «зенітна вежа» (FlakturmVI) у Вільгельмсбурзі (район Гамбурга) — спадщина й символ далекої Другої світової війни — буде переобладнана в одну з найбільших європейських ТЕС на сонячній енергії. Будівельні роботи вже йдуть повним ходом.
Проект за назвою «Енергетичний бункер» розвивають компанії IBA Hamburg і Hamburg Energie. Ця станція має дати тепло в 3000 будинків, а електроенергію — у тисячу. За рахунок бункера місто скоротить викиди вуглекислого газу на 6600 тонн на рік. Фінансуються роботи переважно з муніципального бюджету. Німецькі інженери мають намір установити на даху й південному боці будинку фотоелектричні батареї й сонячні теплові колектори загальною площею 3500 м2. Ці панелі зможуть поставляти в електричну мережу потужність 110 кіловатів, а в теплову — 0,6 гігавата. Але зовнішньою енергетичною системою справа не обмежиться.
Усередині величезного куба автори проекту збираються розмістити кілька комбінованих котелень, які живляться деревними відходами, видаючи 10,5 гігавата тепла й електрики, і біогазом (ще 3,7 ГВт). До складу «зенітної ТЕС» також увійдуть додатковий тепловий котел для покриття піка навантаження й тепловий акумулятор (сховище гарячої води) обсягом 2 тис. м3.
Цікаво, що «Енергетичний бункер» після реконструкції буде не тільки теплоелектроцентраллю. В одній із його веж розміститься музей, що розповідає про історію цієї споруди й життя міста-порту в роки війни. А на гігантському даху бункера архітектори запланували оглядовий майданчик і кафе. Повна висота колоса — 41,6 м, цокольний поверх — квадрат зі сторонами 57 м.
Автори проекту бачать у долі будинку чимало символів. У роки війни він був укриттям від нальотів британської авіації для десятків тисяч людей. Тоді на даху бункера стояли кулемети й швидкострільні гармати ППО.
Майже 70 років цей гігант стояв порожній і занедбаний, поступово змінюючи колір із сірого на зелений (через траву й мох, які вкрили частину даху й фасад). Тепер же бункер перетворять на символ захисту екології Гамбурга й передовий об’єкт «зеленої енергетики». Це дозволить також урятувати будинок від руйнування.
Незважаючи на сонячні панелі, загальний вигляд споруди (через товсті бетонні стіни майже без вікон) як і раніше залишиться досить похмурим, під лад первісному призначенню велетня. За планом партнерів, у квітні 2012-го відремонтують фасад бетонного монстра. У першій половині того ж року робітники змонтують обладнання комбінованої теплоелектростанції й підведуть теплові мережі. А наприкінці 2012-го має стартувати тепло-, а пізніше й електропостачання району від нового об’єкта.
Гнучкі сонцеприймачі з «країни банків»
Які ж сонячні батареї вкриють дах старої «зенітної вежі»? Швидше за все, інноваційні рулонні фотоелементи зі Швейцарії. У Швейцарській федеральній лабораторії матеріалознавства та технології (Дюбендорф) учені Франк Нойєш і Айода Тіварі створили гнучкі сонячні батареї з рекордними ККД: на тонкій полімерній плівці — 18,7%, а на сталевій фользі — 17,7%. І це навіть трохи вище, ніж у японських аналогів. Нова технологія виробництва тонкоплівкових фотоелектричних перетворювачів дозволила подолати розрив у ККД між такими батареями й масивними твердими елементами на базі нині використовуваного мультикристалічного кремнію.
Фотоелементом став добре відомий селенід міді-індію-галію (CIGS), що вже застосовувався як у гнучких сонячних батареях, так і у твердих комірках із підкладкою зі скла. Швейцарці розробили новий процес випару й осадження з досягненням дуже точного контролю над поводженням наноплівки Ga-In і розподілом усіх потрібних елементів її шарами.
Так вийшла батарея, у якій добре виробляються й збираються заряди, а їхні втрати на рекомбінацію малі. Ці тонкоплівкові комірки майже наздогнали з продуктивності кремнієві панелі. За масового виробництва сонячні батареї такого типу стануть помітно дешевшими за кремнієві. Важливо, що тонкоплівкові елементи можна швидко робити просто в рулонах.
Довідка «УТГ»
Енергетична компанія Southern California Edison 2008 року почала реалізацію одного із найбільших проектів із сонячної енергетики у світі й найбільшого — у США. Вона має намір установити сонячні батареї на дахах різних промислових і комерційних будинків Каліфорнії загальною площею понад 6 км2.
Коли проект буде повністю реалізовано, сумарна потужність цих панелей, що живлять майже 162 тис. будинків, становитиме 250 МВт. Сонячні дахи допоможуть енергетикам упоратися з найбільшими навантаженнями на мережу в спекотні сонячні дні, коли всі вмикають кондиціонери на максимум. Перші переустатковані в рамках цієї програми дахи дали струм споживачам уже наприкінці 2008-го.
