Солнечная электростанция Мегалим

 Публичный пост
13 сентября 2022  3056

Я тут подумал, что многие ведь не знают. Надо рассказать.

В пустыне Негев (Израиль) уже несколько лет работает грандиозное сооружение — солнечная электростанция «Мегалим».

Это гигантская башня (высота 247м), на вершине которой находится бойлер с водой. Вокруг башни — огромное поле с подвижными зеркалами (гелиостатами), которые управляются автоматикой и в течение дня поворачиваются так, чтобы отражённые лучи Солнца были всегда направлены на вершину башни.

Зеркал много, солнца в Негеве тоже много, поэтому суммарная энергия, что концентрируется на вершине башни, получается очень приличной. Этой энергией кипятится вода, а затем перегретым паром под высоким давлением крутится турбина, которая уже и вырабатывает электричество. Температура пара доходит до 600 °C.

Бойлер на вершине башни светится так, что ни смотреть на него с близкого расстояния, ни сфотографировать никакой консьюмерской техникой невозможно — получается либо жуткий пересвет, либо чернота вокруг и яркое пятно в центре. Поэтому все фотографии дальше — не мои. У меня так и не получилось снять что-либо пристойное.

С высоты птичьего полёта
С высоты птичьего полёта

Благодаря высоте и яркости, вершину башни видно за пятьдесят километров. Едешь такой, вокруг пустыня, и два солнца — одно в небе, второе на горизонте. Натуральный Татуин, блин. Многие, кто ещё не в курсе, что это такое, знатно охреневают.

Око Саурона
Око Саурона

К самой башне, ясное дело, подъехать нельзя, это закрытая территория. Но даже на расстоянии около километра она поражает воображение. Из-за высокой температуры у вершины башни постоянно создаются воздушные линзы, и благодаря этому очень необычные оптические эффекты.

Вот такие, например
Вот такие, например

Когда я подъехал к ней впервые и вышел из машины, я ощутил такое слабое гудение, что ли... Типа вибраций низкочастотных. Немного животное чувство страха прямо охватило. Не ужас, конечно, но поджилки потряхивает.

И вот, находясь рядом с этой башней, нутром начинаешь осознавать, какая всё-таки мегахрень это наше Солнце. Ведь Мегалим концентрирует на себе ничтожную долю энергии звезды — но даже этого достаточно, чтобы внутри у тебя всё начало подрагивать.

В общем, рекомендую. Если есть или будет возможность — съездите, посмотрите. Вживую она производит грандиозное впечатление. Никакие фотографии и видео этого не передадут.

Ну а пока можно глянуть, как её строили:

И что получилось:

Доклад окончил.

Связанные посты
49 комментариев 👇
LexsZero Embedded Software Engineer 19 сентября 2022

Этой энергией кипятится вода, а затем перегретым паром под высоким давлением крутится турбина, которая уже и вырабатывает электричество.

  Развернуть 1 комментарий

@LexsZero, Ну вот шутки шутками, а у меня, помнится, похожая реакция была, когда я узнал, что ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР — это такой большой кипятильник воды. Только это давно было, ещё в школе, и с тех пор я как-то попривык к тому, как устроен мир 😂

  Развернуть 1 комментарий
Maximus Электрический инженер 13 сентября 2022

Там обычно на каждом зеркале предполагается свой отдельный электродвигатель.

Скорее всего — тип "шаговый электродвигатель". Который в обывательском смысле работает похоже на работу часовой стрелки в аналоговых часах. То есть поворачивает один раз в определённый промежуток времени ось двигателя (и закреплённую механическую передачу на зеркало) на определённый небольшой угол — чтобы компенсировать движение светила по небосводу.

(Конечно же в строгом научном смысле речь идёт о компенсации угловой скорости суточного вращения нашего геоида относительно своей оси вращения — чтобы благодарный читатель не подумал чего! 😎).

Ну а поскольку солнышко идёт равномерно — то и поворот зеркал происходит примерно одновременно.

А теперь представим: масса всех зеркал, да механика их электропривода, да переходные процессы в цепях электрического тока, да трансформаторы...

Короче, куча маленьких вжыков применительно к большим числам создаёт общий ВЖЫК — его, видимо, и слышно. :)))

  Развернуть 1 комментарий

@Maximus, Да, там каждое зеркало отдельно управляемое. Кроме того, в презентации проекта особенный упор делали на то, что каждое зеркало беспроводное (канал управления).

  Развернуть 1 комментарий

Интересно вдохновлялись ли они подобной установкой в пустыне Мохаве в Fallout New Vegas?

  Развернуть 1 комментарий

@8l1iUcE6ChZrwkvYLiadov, Гелиос-1 из New Vegas вдохновлен, как ни странно, Гелиосом-1. Там в принципе довольно точно воспроизведены локации, в частности, тот же Гудспрингс - это вполне реальное место. Новак, кажется, полностью выдуман, это да.

  Развернуть 1 комментарий

@MadL0ad,

fallout
fallout

  Развернуть 1 комментарий

@8l1iUcE6ChZrwkvYLiadov, Определённо да. Это же международный проект, а один из трёх инвесторов — General Electric.

Такие электростанции есть в Марокко, Южной Африке, Калифорнии (та самая Мохаве), и вот теперь в Израиле, в пустыне Негев. Но Мегалим, насколько мне известно, самая крупная — остальные сильно пониже и энергии вырабатывают поменьше.

Мегалим запущена в эксплуатацию в 2017-ом и государство обязалось покупать электроэнергию в течение 25 лет. Так что проект долгосрочный, вложения тоже немалые, но и доходность, судя по всему, ожидается серьёзная.

  Развернуть 1 комментарий

@crystax, Вы, наверное, не поняли отсылку

Гелиос-1
Гелиос-1

  Развернуть 1 комментарий

@8l1iUcE6ChZrwkvYLiadov, Да, я сначала увидел про Мохаве, и ответил. А только потом понял, что речь про Fallout New Vegas. Затупил немного, бывает.

Но ничо, так тоже неплохо получилось (c) Анекдот про английских джентльменов.

  Развернуть 1 комментарий

Получается, если башня так сильно отражает свет, что его настолько хорошо видно, то еще есть куда улучшать поглощающие свойства нагреваемой поверхности ?

  Развернуть 1 комментарий

@NikitaLozhnikov, Видимо так.

Сам бойлер сделан из какого-то очень чёрного материала (металла?), это видно в некоторых фрагментах видео, что я привёл. Но при этом в яркий солнечный день светится так, что смотреть на него прямо, не мигая, без слёз не получается.

Я не разбираюсь в материаловедении, поэтому не знаю, ни какой там используется материал, ни можно ли улучшить его характеристики поглощения энергии. Но то, что КПД там не очень высокий, и что значительная часть энергии рассеивается, очевидно и так. И что даже при большом желании есть предел КПД для такого рода установок.

Другое дело, что вся эта энергия — дармовая, и в любом случае приходит туда от Солнца и пропадает втуне. Поэтому, если башня улавливает даже только N% от неё, это всё равно лучше, чем 0%.

  Развернуть 1 комментарий

@crystax, кпд поглощения обычной черной краски что-то типа 95%. Так что все неплохо там с этим. Просто мощность такая, что оставшихся 5% хватает, чтобы светить ЯРКО.

  Развернуть 1 комментарий

@glebkudr, Мне думается, что любая краска там уже давно пошла бы пузырями и полопалась, при таких-то температурах. Если там и краска, то скорее всего не просто слой поверх металла, а что-то глубоко интегрированное в материал, результат химической реакции. Так, чтобы отслоение было невозможно.

  Развернуть 1 комментарий

@crystax, краске на минеральной основе в общем-то ничего не будет от таких температур. Просто для примера - суспензия Fe3O4 в жидком стекле - такому составу пофиг чуть ли не до тысячи градусов. Керамисты еще сотню составов наверняка придумают, которые вполне черны и держат такие температуры :)

  Развернуть 1 комментарий

@glebkudr, Самой краске, может, и не будет. Но коэффициенты расширения ведь разные у металла и краски. А это вызывает постоянные напряжения даже при более низких температурах.

К тому же здесь ведь не постоянный температурный режим, как в какой-нибудь доменной печи. Здесь каждый день перепад температур ого-го! Днём до максимума, ночью до минимума.

  Развернуть 1 комментарий

@crystax, может быть, но мне кажется эти проблемы там так или иначе решают. Может быть ты прав и используется какой-то другой способ чернения.

Я пишу о том, о чем читаю в более менее официальных источниках. Например картинка и пояснение к ней:

  1. This image shows installation of the tower’s receiver, which is coated with specially formulated high-temperature black coating to increase absorptivity. Courtesy: Supcon Solar
  Развернуть 1 комментарий

@glebkudr, Ну конечно решают. Я-то здесь просто рассуждаю на тему, а там у них это прямая задача — сделать так, чтобы всё работало без критичных поломок.

В официальных пресс-релизах пишут о том, что там используется чернение, но каким именно образом это делается, не говорится. Ну а я уж дальше выдвигаю догадки. Могу ошибаться, конечно.

Просто проект интересный, но лично для меня не настолько, чтобы зарываться в тонны технической документации. Да и, подозреваю, многого нет в открытом доступе.

А ещё, конечно, поражает, что эта балда на фотографии (бойлер) сама по себе выше десятиэтажного дома.

  Развернуть 1 комментарий

@crystax, Насколько я помню, одна из самых черных штук на земле - это сажа. Это чистый углерод, и ему пофигу на температуру. Другое дело, сажа, хоть и гидрофобна,но сильный дождь покрытие из сажи может попортить.

  Развернуть 1 комментарий

@qwertus, Выглядит действительно как углерод в чистом виде. Дожди в пустыне бо́льшую часть года не идут (вообще), поэтому такая угроза смыва покрытия существует только пару месяцев в году, с декабря по февраль.

Может, там технологический перерыв в работе станции предусмотрен?

  Развернуть 1 комментарий

😱 Комментарий удален его автором...

  Развернуть 1 комментарий

@GMCLJvDxYsAU2MMV, Нельзя не согласиться :)

Но всё-таки в этом регионе дождь — штука не очень неожиданная. С марта по конец октября никаких дождей. Вообще. Зимой наоборот, шторма такие, что сносит людей, машины, и всё не закреплённое (или слабо закреплённое).

Поэтому логично было бы предположить, что существует заранее определённый регламент по тому, как работает станция и когда её отключают (если отключают).

Мне немного сложно представить электростанцию, которая не работает несколько месяцев в году (патамушта это же электростанция! на неё столько всего завязано! энергия всем нужна!), но, с другой стороны, я и не очень понимаю, как такая электростанция может работать в период зимних штормов.

  Развернуть 1 комментарий

@crystax, Установленная мощность энергосистемы всегда выше потребления, иначе любой непредвиденный скачок приведёт к отключениям.

Даже такие кажущиеся постоянно работающими электростанции, как ГЭС и АЭС, периодически останавливают для ремонта (АЭС — ещё и загрузки топлива), и это может длиться неделями.

Чтобы этим было легче управлять, энергосистему и объединяют в единую сеть — чем больше электростанций подключено к одной сети, тем проще диспетчерам набрать достаточное количество производителей электричества, чтобы покрыть потребление по всей сети. Если бы к какой-то электростанции были подключены только местные потребители, то тогда её останов и правда был бы проблемой.

  Развернуть 1 комментарий

@NikitaLozhnikov, но ведь если увеличивать энергонагруженность точки фокуса — свернём пространство!!! 😆😆😆

  Развернуть 1 комментарий

С возвращением!

Она же вроде как Ашалим называется, разве нет?

Писал про нее два года назад: https://vas3k.club/post/943/#Bonus-Geliotermalnaia-e

  Развернуть 1 комментарий

@benyamin, Ашалим — это посёлок рядом с ней, насколько я знаю. А сама электростанция — Мегалим.

Писал про нее два года назад: https://vas3k.club/post/943/#Bonus-Geliotermalnaia-e

Как-то я пропустил этот твой пост. Сейчас заплюсую :)

  Развернуть 1 комментарий

@crystax, Все таки правильно Ashalim Solar Thermal Power Station https://en.wikipedia.org/wiki/Ashalim_Power_Station

Мегалим - это название компании разработчика

  Развернуть 1 комментарий

@ktaranov, Сложна

  Развернуть 1 комментарий

Я был в Марокко рядом со станцией Нур-Уарзазат, которая работает по такому же принципу.

Тоже впечатлился знатно.

Этот "солнечный зайчик" от башни видно было километров за 50, если не больше.

А кроме этого меня впечатлил аккумулятор, который способен отдавать практически столько же энергии от станции всю ночь, пока нет солнца.

  Развернуть 1 комментарий
  Развернуть 1 комментарий

Круто!
Интересно, насколько эта штука эффективнее СЭС на солнечных батареях? Предположу, что зеркала явно экологичнее фотоэлементов, что уже здорово. А если оно еще и мощность не меньшую (а то и большую) выдает - то вообще бомба!

  Развернуть 1 комментарий

@xcHades, Ей-богу, не знаю. Я не специалист в энергетике и всегда старался держаться в стороне от энергосрачей. Я тут больше про грандиозность творений рук человеческих. Не знаю, как у других, но на меня такие штуки производят сильное впечатление. И осознание мощи Вселенной (коей ничтожно малой частью является и Солнце, и вся наша Солнечная система в целом), и осознание того, насколько эти бесхвостые обезьяны всё-таки крутые перцы, способные ТВОРИТЬ ТАКОЕ (да-да, несмотря на всю тупость и дебилизм, проявляемые массами).

Но проект международный, вся информация гуглится. Поэтому при желании можно узнать и про эффективность, и про сравнение с солнечными элементами.

  Развернуть 1 комментарий

@xcHades, а в тех широтах и при тех температурах солнечные батареи как раз не смогут достигнуть своего "курсового КПД" просто потому, что сама технология чувствительна к температурам (условно) выше 25 градусов цельсия.

Это у энергетиков уже во всех учебниках стоит: в полдень солнечного летнего дня КПД фотоэлемента падает на несколько десятков процентов от своего пикового значения — а в южных широтах (та же Испания) может проседать даже в пару раз.

Ну, это ещё и применяем к тому, что само пиковое КПД преобразования солнечной энергии в электрическую в, фотоэлементе как таковом весьма далеко от 100%... :)))

  Развернуть 1 комментарий

@Maximus, получается, что в странах где много солнца воспользоваться им не очень получится? А какие варианты? Может надо как-то хитро охлаждать элементы и таким образом итоговый КПД будет повышаться? Или только городить более сложные схемы типа сабжа?

  Развернуть 1 комментарий

@AndreiChenchik, эх, я больше стратег в этой теме... 😎

Вот покопался — всё-таки и в Египте поля солн. батарей стоят, и в Сахаре, мол, очень перспективно это. :)))

Но я, скорее, говорил о "чистом относительном КПД" — возможно, из-за "котлованности" места расположения станции там вот прямо жарко выше среднего по округе — и это дополнительный плюс для солнечного котла "на зеркалах" и существенный минус для фотоэлементов.

Опять же: в полдень на экваторе КПД фотоэлемента сильно понижается — но он всё равно производит электроток. Просто меньше, чем в идеальных условиях. :)

Да, что интересно: по идее вот такая станция со временем требует только замену лопаток турбины электрогенератора (она там условно такая же, как и на ближайшей к читателю ТЭС :).

А вот фотоэлементы через 12-15 лет в условиях "низких широт" могут уже чувствительно деградировать по всей площади панели и массово.

  Развернуть 1 комментарий

😱 Комментарий удален его автором...

  Развернуть 1 комментарий

@Maximus, решение есть - солнечные батареи на водоемах (кажется их оффсайт называют), причем там ловят два плюса - батарея охлаждается и вода меньше испаряется. В Японии и Китае этим в основном баловались

  Развернуть 1 комментарий

@gapel, это тоже тактика! 😆😆😆

  Развернуть 1 комментарий

@GMCLJvDxYsAU2MMV, ну, блин, можно при желании и на лампах чего-нибудь придумать. :)))

Тут же вопрос в массовости и дешевизне решений.

  Развернуть 1 комментарий

Хм, а почему вода? Почему не соль, насколько я знаю обычно ее используют как теплоноситель, а потом уже перегретую воду, вроде как соль позволяет заодно аккумулятором отработать (+3часа работы после захода солнца) и кпд повыше суммарно получается.

  Развернуть 1 комментарий

@gapel, Я на самом деле не знаю, какая точно жидкость там циркулирует. Я написал «вода» только потому что везде указывается, что используется перегретый пар. Отсюда я сделал вывод, что циркулирует вода. Но какая именно там вода (и вода ли вообще), этого я не знаю.

  Развернуть 1 комментарий

😱 Комментарий удален его автором...

  Развернуть 1 комментарий

@gapel, Насколько я помню, внутри башни должно быть какое-то специальное масло. Далее оно нагревает воду в теплообменнике - а дальше стандартная цепь из водяного пара и турбин.

  Развернуть 1 комментарий

@hackman, Ну да, звучит логично. Тогда масло в герметичном замкнутом контуре, а вода — расходный материал.

  Развернуть 1 комментарий

@gapel, там соль, да. А еще прикол - эта блямба на башне на самом деле глубокого черного цвета, просто при такой силе света этого не видно 🙂

  Развернуть 1 комментарий
Орхан Мамедов Код писат, деплой делат 14 сентября 2022

Здрасьте, давно не было постов!
Хорошо, что пост публичный и смогу зашарить его за клубным забором.

  Развернуть 1 комментарий

@0p3xh7,

Здрасьте, давно не было постов!

— Виктор Степанович, почему у вас в правительстве не было женщин?
— Не до женщин было...

Реальный диалог из девяностых.

  Развернуть 1 комментарий

😱 Комментарий удален модератором...

  Развернуть 1 комментарий

@Kroid, Ничего об этом не знаю. Узнать наверное можно, но мне не настолько интересно, чтобы целенаправленно искать эту информацию.

Но с позиций моего общеинженерного (а не специфического) опыта, это не должны быть сколько-нибудь серьёзные затраты. Там же, как Максимус выше написал, не нужно обеспечивать непрерывное движение зеркал. Достаточно поворота раз в N минут на фиксированный угол. Импульс, поворот, спим. Импульс, поворот, спим. Как-то так, видимо.

Ну и, очевидно, там не все пятьдесят тысяч зеркал задействованы одновременно. Наверняка есть какое-то расписание, технологическое окно для обслуживания (ту же пыль смывать), и т.д.

  Развернуть 1 комментарий

@Kroid, самая большая проблема насколько я слышал - чистить от пыли

  Развернуть 1 комментарий

На последнем видео чувак вручную зеркало чистит. Это, кончено можно умахаться все их протереть.... Интересно, есть ли какие-нибудь более технологичные способы очистки зеркал?

  Развернуть 1 комментарий

@qwertus, Неа, так дешевле всего пока что выходит. Но это и правда достаточно существенная часть операционных расходов что таких станций, что обычных полей солнечных батарей.

Есть экспериментальные поля солнечных батарей, где укладывают батареи плоско и пытаются счищать мусор большими братьями робопылесовов. Посмотрим.

А вот убирать растущую под солнечными батареями траву научились не вручную, вместо того, чтобы её косить, выпускают туда пастись овец.

  Развернуть 1 комментарий

😎

Автор поста открыл его для большого интернета, но комментирование и движухи доступны только участникам Клуба

Что вообще здесь происходит?


Войти  или  Вступить в Клуб