Даже получив еще больше российского газа по обходному «Северному потоку», инженеры и архитекторы из ФРГ постоянно ищут альтернативы дорожающим черному и голубому «золоту»
Технические решения Made in Germany соединяют старую военную архитектурную основу и технологии пока еще мирного ХХІ века. И если в нашем солнечном Крыму СЭС строят на земле, то немцы из Гамбурга стремятся подняться ближе к светилу — хотя бы на крыши, как в жаркой Калифорнии.
Солнечные батареи вместо зенитных
Огромная бетонная «зенитная башня» (FlakturmVI) в Вильгельмсбурге (район Гамбурга) — наследие и символ далекой Второй мировой войны — будет переоборудована в одну из крупнейших европейских ТЭС на солнечной энергии. Строительные работы уже идут полным ходом.
Проект под названием «Энергетический бункер» развивают компании IBA Hamburg и Hamburg Energie. Эта станция должна дать тепло в 3000 домов, а электроэнергию — в тысячу. За счет бункера город сократит выбросы углекислого газа на 6600 тонн в год. Финансируются работы в основном из муниципального бюджета. Немецкие инженеры намерены установить на крыше и южной стороне здания фотоэлектрические батареи и солнечные тепловые коллекторы общей площадью 3500 м2. Эти панели смогут поставлять в электрическую сеть мощность 110 киловатт, а в тепловую — 0,6 гигаватта. Но наружной энергетической системой дело не ограничится.
Внутри колоссального куба авторы проекта собираются разместить несколько комбинированных котельных, которые питаются древесными отходами, выдавая 10,5 гигаватта тепла и электричества, и биогазом (еще 3,7 ГВт). В состав «зенитной ТЭС» также войдут дополнительный тепловой котел для покрытия пика нагрузки и тепловой аккумулятор (хранилище горячей воды) объемом 2 тыс. м3.
Интересно, что «энергетический бункер» после реконструкции послужит не только теплоэлектроцентралью. В одной из его башен разместится музей, рассказывающий об истории этого сооружения и жизни города-порта в годы войны. А на гигантской крыше бункера архитекторы запланировали смотровую площадку и кафе. Полная высота колосса — 41,6 м, цокольный этаж — квадрат со сторонами в 57 м.
Авторы проекта видят в судьбе здания немало символов. В годы войны оно служило укрытием от налетов британской авиации для десятков тысяч людей. Тогда на крыше бункера стояли пулеметы и скорострельные пушки ПВО.
Почти 70 лет этот гигант оставался пустым и заброшенным, постепенно меняя цвет с серого на зеленый (из-за травы и мха, покрывших часть крыши и фасада). Теперь же бункер превратят в символ защиты экологии Гамбурга и передовой объект «зеленой энергетики». Это позволит также спасти здание от разрушения.
Несмотря на солнечные панели, общий вид сооружения (из-за толстых бетонных стен почти без окон) по-прежнему останется довольно мрачным, под стать первоначальному назначению исполина. По плану партнеров, в апреле 2012-го отремонтируют фасад бетонного монстра. В первой половине того же года рабочие смонтируют оборудование комбинированной теплоэлектростанции и подведут тепловые сети. А в конце 2012-го должно стартовать тепло-, а позже и электроснабжение района от нового объекта.
Гибкие солнцеприемники из «страны банков»
Какие же солнечные батареи покроют крышу старой «зенитной башни»? Скорее всего, инновационные рулонные фотоэлементы из Швейцарии. В Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологии (Дюбендорф) ученые Франк Нойеш и Айода Тивари создали гибкие солнечные батареи с рекордными КПД: на тонкой полимерной пленке — 18,7%, а на стальной фольге — 17,7%. И это даже несколько выше, чем у японских аналогов. Новая технология производства тонкопленочных фотоэлектрических преобразователей позволила преодолеть разрыв в КПД между такими батареями и массивными жесткими элементами на базе ныне используемого мультикристаллического кремния.
Фотоэлементом стал хорошо известный селенид меди–индия–галлия (CIGS), уже применявшийся как в гибких солнечных батареях, так и в жестких ячейках с подложкой из стекла. Швейцарцы разработали новый процесс испарения и осаждения с достижением очень точного контроля над поведением нанопленки Ga-In и распределением всех нужных элементов по ее слоям.
Так получилась батарея, в которой хорошо идет производство и сбор зарядов, а их потери на рекомбинацию малы. Эти тонкопленочные ячейки почти догнали в производительности кремниевые панели. При массовом производстве солнечные батареи такого типа станут заметно дешевле кремниевых. Важно, что тонкопленочные элементы можно быстро производить просто в рулонах.
Справка «УТГ»
Энергетическая компания Southern California Edison в 2008 году начала реализацию одного из самых крупных проектов по солнечной энергетике в мире и крупнейшего — в США. Она намерена установить солнечные батареи на пустующих крышах различных промышленных и коммерческих зданий Калифорнии общей площадью свыше 6 км2.
Когда проект будет полностью реализован, суммарная мощность этих панелей, питающих почти 162 тыс. домов, составит 250 МВт. Солнечные крыши помогут энергетикам справиться с наибольшими нагрузками на сеть в жаркие солнечные дни, когда все включают кондиционеры на максимум. Первые переоборудованные в рамках этой программы крыши дали ток потребителям уже в конце 2008-го.
