Из солнечных зеркал «Айванпа» можно сложить имя инвестора проекта
Гелиостаты проекта «Айванпа» с двумя башнями «энергоблоков»
Башня «энергоблока» с установленным наверху котлом
Солнечные зеркала проекта «Айванпа» вблизи
ЦОД компании Apple в Мейдене (штат Северная Каролина, США) питается от солнечных батарей
«Айванпа» Неподалеку от легендарного американского Лас-Вегаса, в округе Сан-Бернардино, расположен настоящий символ будущего. Это одно из тех уникальных мест, где солнце способно обеспечить выработку большого количества электроэнергии для больших городов с многомиллионными жителями. Здесь находится город Айванпа (Ivanpah), около которого на площади 14 км2 раскинулась крупнейшая в мире «солнечная ферма» Ivanpah Solar Electric Generating System (SEGS), использующая 170 тыс. гелиостатов* и три башенных «энергоблока» высотой по 137 м каждый, которые за счет солнечного тепла вырабатывают большое количество электроэнергии.
По состоянию на начало текущего года этот объект является не просто местной достопримечательностью, а настоящим чудом. После более чем семи лет развития проекта и трех лет строительства, благодаря усилиям 2700 сотрудников, которые трудились над реализацией этого проекта, и $ 1,6 млрд потраченных кредитных средств, выделенных правительством США, солнечная ферма наконец-то заработала. Сейчас она обладает мощностью, позволяющей обеспечить электрической энергией 140 тыс. средних американских домов.
Проект «Айванпа» был официально введен в эксплуатацию министром энергетики США Эрни Мониц в начале февраля. Символическое значение этого проекта заключается в том, что он знаменует своим появлением наступление энергетического будущего, характеризующегося активизацией использования «чистых» альтернативных источников энергии. Проект «Айванпа» является примером того, как технологии следующего поколения, инновации, предпринимательство и государственная поддержка могут вызвать синергетический эффект и внести посильный вклад в решение глобальной проблемы изменения климата.
Начало
Проект «Айванпа» первоначально начинался как «стартап», призванный воплотить в жизнь идею создания источника альтернативной энергии, генерирующего ее в промышленных объемах. Штаб-квартиры компании-разработчика проекта BrightSource Energy расположены в Окленде (штат Калифорния, США) и в Израиле. Начало «Айванпа» было положено в 2004 году, а первые проекты компании по созданию солнечных ферм осуществлялись в американской пустыне Мохаве еще в 1980-х и 1990-х годах. В итоге компания BrightSource превратилась в один из наиболее перспективных «стартапов» Кремниевой долины.
В свое время проект BrightSource пришел к пониманию необходимости вливания нового капитала. Для этого руководство компании BrightSource изыскало инвестиционные средства в размере более $ 100 млн от таких именитых инвесторов как DBL, Morgan Stanley, Draper Fisher Jurvetson, BP, Chevron, Alstom и Statoil HydroVentures. Кроме того, в 2011 году в проект «впряглась» компания Google, проинвестировав $ 168 млн. Интернет-гигант был заинтересован как в финансовой отдаче (и его ничуть не смущало то, что это долгосрочный 25-летний проект), так и в создании источника «чистой» энергии для своих центров обработки данных (ЦОД).
Также имелся план помощи от федерального правительства США и администрации президента Барака Обамы в виде программы кредитных дотаций как пути стимулирования крупнозатратных проектов. Хотя использование этой программы было под вопросом, так как в ее рамках уже выделялись деньги таким компаниям как Solyndra и Fisker, в итоге все же было выделено $ 1,6 млрд и для проекта «Айванпа».
Генеральный директор главного инвестора проекта — компании NRG Energy — Дэвид Крейн (David Crane) на открытии «Айванпа» заявил, что проект «однозначно и без сомнения» не был бы реализован без этого важного источника средств.
История «эко-технологий»
Аналогично многим проектам по развитию новых «эко-технологий», компания BrightSource боролась за выживание на протяжении всего пути. Компания подала заявку на IPO и в 2011 году провела публичную продажу своих акций. После выхода BrightSource на публичный рынок для сегмента солнечной энергетики наступили «темные времена» — в 2012 году снизился мировой объем инвестиций в возобновляемую, «зеленую» энергетку, и впервые за восемь лет рынок альтернативной энергии показал серьезный спад. Общегодовой показатель инвестиций не достиг $ 280 млрд, которые были потрачены на развитие «зеленой» энергетики в 2011 году.
Причиной снижения объема инвестиций в альтернативную энергетику стали отсутствие государственной поддержки, в частности, в Великобритании, Италии и в Соединенных Штатах, а также низкая стоимость акций компаний, работающих в данной сфере. Но компания BrightSource решила не сдаваться и продолжила работать в том же направлении.
Позже компания изменила свою стратегию строительства солнечных ферм. Этой стратегии BrightSource следует и поныне, являясь наглядным примером передовой компании из Кремниевой долины, поставляющей на рынок самые современные экологически безопасные «эко-технологии». На сегодняшний день BrightSource имеет портфель проектов, которые она собирается реализовать как в США, так и в Южной Африке, Китае, а также на Ближнем Востоке.
Солнечное отопление
«Айванпа» использует термодинамическую технологию, при которой солнечная энергия концентрируется на котлах с нагревом их до +538 °C. Пар из них поступает в паровую турбину с электорогенератором. Покрытие котлов (в нормальном режиме черное) при перегреве становится белым и отражает избыточную солнечную радиацию. Особенностью «Айванпа» является применение воздушного конденсатора паровой турбины, что актуально для калифорнийской пустыни. Каждый гелиостат связан с системой через кабель питания и кабель для передачи данных. За счет этого контролируется как процесс обеспечения солнечной энергией, так и положения зеркал в соответствии с потребностями обслуживаемых объектов. При сильных ветрах зеркала принимают безопасное положение. А когда идет дождь, они наклоняются таким образом, что загрязнения смываются сами собой.
Будущее солнечной тепловой энергетики
Теперь, когда проект «Айванпа» полностью построен и запущен в эксплуатацию, можно иронически заметить, что применяемая при его реализации технология на самом деле уже давно устарела. Генеральный директор BrightSource г-н Дэвид Рамм (David Ramm) сказал в ходе общения со СМИ, что будущие проекты компании, скорее всего, будут стоить на 30–40 % дешевле. Такое сокращение расходов связано с повышением эффективности применения «продвинутых» технологий (замена проводных линий управления гелиостанции на GSM-сигналы). В будущих проектах усилия BrightSource будут направлены на создание солнечных аккумулирующих систем для бóльшей загрузки паровых котлов. Хранению аккумулированной энергии вообще будет уделяться более пристальное внимание, ведь это сделает солнечную тепловую технологию более жизнеспособной.
Проект «Айванпа» не может считаться идеальным — его реализация заняла много лет и была достаточно дорогой. Вместе с тем, он является символом того, как на основе технологий следующего поколения можно поставлять решения, которые способны конкурировать с нынешними и устаревшими технологиями производства энергии.
Проект «Айванпа» показывает, что компании Кремниевой долины, занимающиеся альтернативной энергетикой, могут не вписаться в традиционную модель венчурного финансирования. Однако они продолжают приносить прорывные технологии на рынок, и это может изменить расстановку сил среди энергетических «игроков».
Ветер теперь не бродяга
Возвращаясь к финансовым вложениям в проекты по строительству и использованию альтернативных генерирующих мощностей, можно заметить, что не скупятся на инвестиции в подобные решения именно IT-компании. В частности, вышеупомянутая Google продолжает сообщать о своих планах по переходу на возобновляемые источники энергии. Недавно Google анонсировала строительство очередной ветряной электростанции в американском штате Техас. «В Техасе ветрено. На самом деле, настолько ветрено, что мы во второй раз инвестируем тут в ветряную энергетику», — говорится в официальном блоге Google. В будущем корпорация и вовсе собирается полностью перейти на ВИЭ. За строительство техасской ветряной электростанции Panhandle 2 мощностью 182 МВт Google придется заплатить $ 75 млн. Комплекс сооружается компанией Pattern Energy Group.
Это уже вторая электростанция Google в Техасе, использующая альтернативные источники энергии. Всего у компании 15 станций, преобразовывающих энергию солнца и ветра и вырабатывающих суммарно 2 ГВт⋅ч. Энергии Panhandle 2 будет достаточно для обеспечения электричеством 56 тыс. домов. В Google говорят, что проект заработает на полную мощность до конца 2014 года. Корпорация Google продолжает инвестировать и в солнечную энергетику. В частности ею объявлено о возведении шести солнечных установок в Калифорнии и Аризоне.
В ноябре прошлого года интернет-гигант совместно с инвестиционной компанией KKR вложили в проект около $ 80 млн. Электростанции имеют суммарную мощность 106 МВт, что будет достаточно для снабжения электроэнергией более 17 тыс. домов. Кстати, Google уже выложила более миллиарда долларов за реализацию подобных проектов, в числе которых строительство солнечной электростанции в Германии, ветропарка американского среднеатлантического побережья, ветроэлектростанции в пустыне Мохаве, в штатах Северная Дакота и Орегон (США).
Кроме того, в портфеле Google есть контракты на 570 МВт возобновляемой энергии для питания своих собственных центров обработки данных (ЦОД). Вложить деньги в проекты ВИЭ изъявила желание и известная социальная сеть Facebook. ЦОД компании в штате Айова к 2015 году будет питаться исключительно за счет энергии ветра. Это будет уже второй проект соцсети, работающий на ВИЭ — первый был реализован ранее в Швеции.
В целом, Facebook ставит перед собой цель к 2015 году «закрывать» 25 % объема потребности в энергоснабжении своих ЦОД от ВИЭ. Оба IT-гиганта надеются, что смогут изменить в лучшую сторону состояние окружающей среды, а также помочь дальнейшему развитию проектов по использованию возобновляемых энергоисточников во всем мире. Однако некоторые эксперты говорят о том, что и Google, и Facebook заинтересованы больше в привлечении внимания к своему бизнесу и росту его привлекательности.
Не отстает и Apple. По информации компании, в списке ее целей — полное покрытие потребности в электроснабжении всех объектов Apple энергией из возобновляемых источников, выработанной на солнечных, ветровых, гидроэнергетических и геотермальных электростанциях. Поэтому она вкладывает средства в выработку собственной электроэнергии, устанавливает отношения с поставщиками для получения энергии из автономных возобновляемых источников и сокращает потребности в электроэнергии, несмотря на рост штата сотрудников.
По словам представителей Apple, эти инвестиции себя окупают. Уже достигнут 100 %-й уровень использования энергии из ВИЭ во всех центрах обработки данных Apple (они расположены на площадках в Остине, Элк-Гроув, Корке и Мюнхене), а также в Infi nite Loop — штаб-квартире Apple в Купертино (штат Калифорния, США). Центр обработки данных в Мейдене, штат Северная Каролина, служит отличной иллюстрацией подхода к экологической ответственности.
Он с самого начала был спроектирован с учетом высоких требований к энергоэффективности, а впоследствии удостоен престижного сертификата LEED Platinum, который присуждается Советом по экологически чистому строительству США. Ни один другой ЦОД такого размера и типа еще не получал этой награды. В 2012 году на территории вокруг центра обработки данных было завершено строительство самого крупного в стране массива солнечных панелей для частного пользования. По данным Apple, установка мощностью 20 МВт занимает площадь 40 га и вырабатывает в год 42 млн кВт⋅ч «чистой» энергии из возобновляемого источника при отсутствии выбросов углекислого газа.
Кроме того, построена 10-мегаваттная биогазовая электростанция с годовой выработкой 83 млн кВт⋅ч электроэнергии. Таким образом, компания Apple будет производить 167 млн кВт⋅ч энергии из локальных возобновляемых источников. Этого было бы достаточно для снабжения электроэнергией 17,6 тыс. домов в течение одного года. «Чистые» источники электроснабжения подключены к энергосистеме и заменяют собой другие, более «грязные». Средний уровень использования энергии из возобновляемых источников на объектах Apple по всему миру составляет 75 %, и в компании ожидают, что этот показатель будет расти (когда Apple станет доступно больше ВИЭ), пока не достигнет 100 %.
Будущее рынка ВИЭ
По мнению экспертов, солнечная энергетика будет играть важную роль в завтрашнем мире. Эта отрасль ВИЭ становится все популярнее. По разным прогнозам, к 2020 году в мире установят 350–600 ГВт «солнечных» мощностей, которые будут вырабатывать 100–400 млрд кВт⋅ч электроэнергии, а к 2030 году — 1080–1800 ГВт, и генерировать они смогут 1200–1400 млрд кВт⋅ч. Таким образом, доля «солнечного» электричества в общемировой выработке электрической энергии уже к 2020 году составит 4–7 %, а в Европе — 12 %.
