К сожалению, пока еще не удалось получить термоэлектронные преобразователи с достаточно хорошими технико-экономическими показателями. Сейчас они применяются в маломощных автономных системах, хотя работы по улучшению их показателей, ведутся во многих научных подразделениях мира с большой интенсивностью и высокими темпами.
Топливные элементы часто называют электрохимическими генераторами — ЭХТ. В них осуществляется прямое преобразование химической энергий в электрическую. Основными частями топливного элемента являются анод, катод, электролит и органы управления. А делятся они на высокотемпературные, средне — и низкотемпературные. Принцип их работы заключается в следующем: представьте себе, что реакция горения водорода в атмосфере кислорода разделена на два процесса; в одном из них участвует водород, в другом — . кислород.
Эта идея возникла еще в прошлом веке. Все дело заключалось в создании подходящей конструкции. Водород, попадая на металлический электрод, переходит в атомарное состояние. При этом электроны, заряжая электрод отрицательно, уходят в металл, а ядра атомов — в раствор электролита. Примерно такой же процесс происходит и на втором электроде, на который подается кислород. Только здесь накапливается положительный заряд. В электролите возникают отрицательно заряженные ионы ОН. Соединяясь с ионами кислорода, они образуют воду, которая удаляется из элемента. Если оба электрода соединить внешней цепью, то по ней пойдет ток.
Сейчас пока лучше разработаны низкотемпературные топливные элементы низкого давления. Здесь имеется водородный контур, который состоит из криогенного баллона, испарителя, регулятора дазления, насоса и конденсатора для воды. Из баллона жидкий водород поступает в испаритель-перегреватель, погруженный в электролит. Электролитный контур предназначен в основном для удаления тепла, выделяемого в топливных элементах. В кислородном контуре также есть криогенный баллон, испаритель, регулятор давления и насос. То есть все те же составляющие части, что и в водородном контуре. Испаритель-перегреватель погружен в электролит.
Одним из наиболее активных видов топлива для топливных элементов является в настоящее время гидразин, дающий в качестве единственного продукта реакции азот. К сожалению, он пока дорог и вдобавок ядовит. Тем не менее уже построены и испытываются двигатели для электратедежек. А это начальный вариант рабочих моделей электромобидей. Правда, пока удельиая мощность топливных элементов — в три раза меньше по сравнению с бензиновыми двигателями. Но мы можем сказать: есть все основания считать этот путь создания электромобилей перспективным. Используются топливные элементы и в качестве небольших по мощности бортовых источников тока в космических аппаратах. Есть надежда, что при решении вопроса об использования более дешевого топлива и окислителя, например, природного газа и воздуха, топливные элементы в дальнейшем найдут применение и в большой энергетике.
Солнцу и ветру навстречу…
Однажды мне довелось побывать на одном предприятии. Это был новый завод, оборудованный по последнему слову техники. Чтобы попасть в цех, нужно было пройти несколько фильтров-тамбуров, сменить одежду.
В установке, в горячей трубке-реакторе, где температура выше тысячи градусов, под точными дозами ионных лучей смешиваются пары бесцветных жидкостей. Идет реакция. В результате на стенках реактора вырастают тонкие игольчатые кристаллы чистого кремния.
Сто лет назад этот способ промышленного получения высокочистого кремния был предложен замечательным русским химиком Николаем Николаевичем Бекетовым. Но не имелось возможностей осуществить технологическую цепь. Да и сверхчистый кремний не был так остро необходим, как сегодня.
Полученные в реакторе бесцветные иголочки собирают, долго моют в кислоте, измельчают, снова и снова переплавляют, добиваясь неправдоподобной чистоты, и, наконец, превращают в монокристаллы — важнейший полупроводниковый материал. Из него собирают «солнечные крылья» батарей автоматических межпланетных и орбитальных станций. В кристаллах сверхчистого кремния, поглотивших квант света, освобождаются электроны. И если соединить освещенную сторону батареи с неосвещенной внешней цепью, то по ней потечет электрический ток.
Кремниевые преобразователи солнечной энергии могут питать электричеством не только сложное хозяйство космических летательных аппаратов. Они могут работать на Земле. И снова — экономика: сегодня стоимость одного киловатта установленной мощности, то есть величина всех капитальных вложений, равна: для тепловых электростанций — 200 рублей, для гидростанций — 350. А вот киловатт установленной мощности при использовании полупроводниковых преобразователей все еще стоит около 10 тысяч рублей, а то и поболее.
Но уж очень это дело заманчиво! Полная мощность излучения нашего дневного светила равна примерно 4Е26 ватт. Конечно, Земле достается из этого обилия пустяк — всего 1, 78Е12 ватт. Но в течение года это дает примерно 1, 56Е18 кВт*ч. Не так-то уж и мало…
Конечно, часть еще поглощается и отражается атмосферой. Но и тогда общая мощность изливающегося на поверхность Земли солнечного излучения равна величине, близкой к 1Е14 кВт. Если бы человечеству удалось освоить хотя бы тысячную долю этой энергии, проблему, над которой мучительно бьемся последние годы, можно было бы считать решенной.
Кое-где на Земле — пока в рекламных целях, построены автомобили и даже самолеты, работающие на солнечных батареях. Работает солнечный свет и в качестве бакенщиков, зажигая с наступлением темноты огни маяков. Есть микрокалькуляторы с солнечной батарейкой вместо обычной. В общем, «малая энергетика» осваивает свет вовсю… А какие перспективы у «большой энергетики»?
К сегодняшнему дню уже определился конструктивный облик космической электростанции будущего. Это грандиозное сооружение массой в 20-60 тысяч тонн, поднятое над Землей примерно на высоту 36 тысяч километров на геостационарную орбиту. Мощность такой космической электростанции — КЭС оценивается в 5 миллионов киловатт. Это на миллион киловатт больше мощности самой крупной в Европе Ленинградской АЭС. Чтобы обеспечить такую мощность, тысячи и тысячи солнечных батарей придется разместить на панелях площадью около 50 квадратных километров.
На такой высоте станция будет круглосуточно освещаться Солнцем и непрерывно вырабатывать электрическую энергию. Лишь весною и осенью раз в сутки она станет на I час 15 минут входить в тень Земли.
Транспортировать вырабатываемую энергию на Землю можно с помощью лазерного луча или сверхвысокочастотного излучения. На Земле нам придется для этого построить огромную антенну в несколько километров диаметром. Принятая энергия, преобразованная в электрический ток, поступит в энергосистему страны.
Несмотря на кажущуюся фантастичность реализации такого проекта, принципиальных трудностей нет. Зато технических — хоть отбавляй. И конечно, такое строительство нужно вести в условиях международного сотрудничества и международной кооперации, в условиях прочного мира, а не под нацеленными ракетами любых систем.
Строительство КЭС встречает не только безоглядную поддержку ученых. Раздаются голоса, с отрезвляющей холодностью подсчитывающие, во что это обойдется человечеству. Например, для запуска космических кораблей, доставляющих с Земли на орбиту элементы конструкции предполагаемой КЭС с предполагаемой массой в те же 20-60 тысяч тонн, понадобится сжечь столько топлива, что количество углекислого газа в атмосфере превысит допустимый порог и начнутся необратимые процессы таяния ледников на Земле. Стоить же это топливо будет столько, что никакая энергия не сумеет его окупить в течение ближайшего полустолетия. А за 50 лет в земной энергетике могут произойти такие перемены, что КЭС окажется просто ненужной.
Явление фотоэффекта было открыто еще в 70-х годах прошлого столетия. И с тех пор интенсивно изучается в лабораториях и применяется на практике. КПД практически используемых кремниевых фотоэлементов сегодня невелик — всего 1-14 процентов. Может быть, и «не стоит овчинка выделки»? Тем более, что наша страна располагает весьма значительными запасами природного топлива, а расположена она в такой климатической зоне, где плотность солнечной энергии на большей части территории незначительна, Чтобы выработать получаемую сегодня нашей страной электроэнергию с помощью солнечных батарей, ими пришлось бы покрыть не менее 10 тысяч квадратных километров земли в среднеазиатских районах…
И все-таки «на определенном этапе развития цивилизации, — говорит — академик Ж. Алферов, — крупномасштабное использование солнечной энергии становится просто необходимым».
В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986 — 1990 годы и на период до 2000 года», утвержденных XXVII съездом КПСС, определена конкретная стратегия совершенствования всех отраслей нашего социалистического хозяйства, в том числе энергетики и энергетического машиноетроеиня нашей страны. Нам предстоит значительно ускорить развитие машиностроения. Осуществить коренное повышение технического уровня выпускаемой продукции. Обеспечить создание и освоение производства техники новых поколений, позволяющей многократно позысйть производительность труда, улучшить его условия, существенно снизить материальные затраты…
Эффективнее развивать топливно-энергегичеокий комплекс, реализовать Энергетическую программу СССР. В целях улучшения топливно-энергетического баланса страны увеличить выработку электроэнергии на атомных электростанциях не менее чем в 5-7 раз… Шире использовать нетрадиционные возобновляемые источники энергии и вторичные энергетические ресурсы.
Партия обращается ко всему советскому народу с призывом включиться в рациональное ведение хозяйства, проявлять инициативу, рачительно относиться к тому, что является нашим общим достоянием. Но для того, чтобы разумно хозяйствовать, сегодня мало одного желания. Нужны знания и умения. Под влиянием научно-технической революции мир вокруг нас стремительно меняется. Меняемся и мы с ним.
Разумная человеческая деятельность, опираясь на науку и технику, стала определяющим фактором взаимоотношений природы, и общества во всепланетном, глобальном масштабе. Фактически мы — люди создали искусственную сферу обитания для себя, приспособив природу к возможностям человеческого организма. Люди построили дома, снабдив их централизованным теплом и светом, проложили дороги, изобрели различные виды транспорта с помощью которого одержали победу над расстояниями. Создали всевозможные виды связи, обеспечивающей не толыко обмен информацией, но и управление с помощью этой информации другими техническими системами.
Для обеспечения комфорта люди поставили себе на службу многие, дремавшие до поры, силы природы и с их помощью приспособили, перестроили биосферу Земли для себя.
Однако, за каждое достижение нужно платить. Создав искусственный мир, освободив могучие силы, человек сам оказался их пленником. Можем ли мы сегодня представить себе жизнь больших многомиллионных городов, например, без электричества, водоснабжения, теплофикации, транспорта и связи? Это было бы не просто аварией, это было бы катастрофой.
При этом нужно отметить, что все большее количество освобождённых сил, вее большие объемы энергопоставляющей техники, обрабатывающей техники, обеспечивающей условия жизни в городах и поселках, управляются автоматически малыми, но чрезвычайно сложными приборами и аппаратами, специально созданными людьми для целей управления. Да человек и не может в большинстве случаев непосредственно регулировать работу сложных и могучих агрегатов без автоматов — посредников.
Именно поэтому такое большое внимание в наши дни обращают на развитие автоматики. Автоматизация, роботизация промышленности — это верный путь ускорения научно-технического прогресса, перевода промышленности на рельсы интенсификации. В Основных направлениях указано, что в электротехнической промышленности необходимо "опережающими темпами наращивать выпуск автоматизированных электроприводов. Развивать высокоавтоматизированные производства электродвигателей, аккумуляторных батарей, бесконтактной низковольтной и высоковольтной аппаратуры, силовых полупроводниковых приборов и модулей, волоконно-оптических кабелей связи и других электротехнических изделий. Освоить серийный выпуск лазерных технологических установок мощностью излучения до 10 киловатт, комплектующих изделий для гибких производственных систем, промышленных роботов и средств автоматизации, электрооборудования для автосамосвалов большой грузоподъемности. Расширить производство электропогрузчиков, оснащенных, малогабаритными энергоемкими аккумуляторными батареями. В современном сложном хозяйстве все его отрасли оказываются взаимосвязанными. И это прекрасно учтено в историческом документе, принятом на XXVII съезде партии В качестве программы нашего дальнейшего развития и совершенствования. Было бы бессмысленно развивать передовую производящую и обслуживающую технику, создавать новые технологии без управляющих и контролирующих приборов. И в Основных направлениях говорится: "В приборостроении опережающими темпами осуществлять изготовление высоконадежных систем промышленной автоматики на базе электроники, прежде всего для управления технологическими процессами. Ускоренно развивать выпуск средств автоматизации управленческого и инженерного труда, малых электронно-вычислительных машин высокой производительности, персональных электронно-вычислительных машин, систем числового программного управления для многофункциональных станков и гибких производственных модулей, программируемых командоаппаратов для различных видов оборудования.
Увеличить производство программных средств для вычислительной техники и автоматизированных систем управления.
Обеспечить создание и освоение серийного выпуска автоматических средств технической диагностики машин и оборудования, средств неразрушающего контроля, комплексов новых приборов проверки качества промышленной и сельскохозяйственной продукции, контроля состояния окружающей среды. Наращивать выпуск при контроля и регулирования расхода топлнвно-энер-.гетических ресурсов и воды…
Значительно расширить в приборах и средствах автоматизации применение элементной базы повышенной надежности и быстродействия, сверхбольших интегральных схем, лазерной и волоконно-оптической техники".
Огромные задачи поставлены перед советской наукой и техникой. Для их выполнения немало придется потрудиться инженерам-физикам, занимающимся созданием полупроводниковых приборов, лежащих в основе «элементной базы» большинства средств автоматизации. Плохие полупроводники — значит, ненадежные большие и сверхбольшие интегральные схемы, значит, в обработке и преобразовании команд, поступающих на них в виде электрических импульсов, могут быть сбои. Тогда процесс управления всем объемом вычислений и управлений, взаимодействием различных устройств цифровых вычислительных машин будет проходить с искажением программы. Негодными окажутся микропроцессоры. Управляющие системы, в которых ненадежно работают компьютеры и вычислительные машины, никуда не годны.
Интересно, что еще полвека назад полупроводниками называли вещества, плохо проводящие электричество, например, хлопчатую бумагу, дерево и т.п. Сегодня-изменился даже смысл этого слова — так стремителен научно-технический прогресс. Сегодня полупроводники — обширный класс веществ, обладающих особыми свойствами. Электрический ток в полупроводниках создается не только электронами-частицами с отрицательным зарядом, но и «дырками» — частицами, как бы обладающими положительными зарядами, равными заряду электрона, и такой же массой, как у электрона. На самом деле «дырки» — это никакие не частицы, а вакантные места, с которых ушли электроны. Но ведут они себя в полупроводниках как частицы.
Существуют, полупроводники, у которых электронная составляющая тока больше, их называют полупроводниками с электронной проводимостью. А есть полупроводники с дырочной проводимостью. В них преобладает дырочная компонента тока.
Полупроводники могут быть кристаллическими, аморфными и даже жидкими веществами. К ним относятся некоторые элементы, такие, например, как кремний и германий, селен, теллур, мышьяк, фосфор и другие, а также большинство окислов, сульфидов, селенидов и теллуридов, некоторые сплавы, минералы и тому подобные вещества. Перечислить их сегодня практически невозможно. Список все равно получился бы неполным, поскольку количество полупроводников непрерывно растет.
Исчезни из нашей жизни сегодня полупроводники — и забуксует научно-технический прогресс. Человеческая цивилизация окажется отброшенной на много лет назад, настолько глубоко проникли эти удивительные материалы в нашу действительность. Катализаторами современного научно-технического процесса назвал Михаил Сергеевич Горбачев микроэлектронику, вычислительную технику и приборостроение, которые оказывают решающее влияние на эффективность средств труда, технологических систем во всех отраслях. А ведь именно эти катализаторы целиком и полностью зависят от полупроводников.
Удивительны по силе проникновения в надежды и чаяния всего советского народа принятые на XXVII съезде КПСС основные партийные документы. Они всесторонне охватывают нашу жизнь в ее многообразных направлениях.
В Основных направлениях о развитии топливно-энергетического комплекса говорится так: "В электроэнергетике довести в 1990 году выработку электроэнергии до 1840 — 1880 миллиардовВ киловатт-часов, в том числе на атомных электростанциях до 390 миллиардов киловатт-часов.
Обеспечить дальнейшее совершенствование структуры энергетических мощностей. В европейской части страны и на Урале осуществлять сооружение крупных атомных, а в восточных районах страны — конденсационных тепловых электростанций единичной мощностью 4 — 6 млн. киловатт и гидроэлектростанций. Ускорить строительство атомных станций с реакторами на быстрых нейтронах, создание маневренных энергетических мощностей, демонтировать устаревшее оборудование мощностью 15 млн. киловатт, модернизировать энергетическое оборудование мощностью не менее 25 млн. киловатт.
Предусмотреть дальнейшую централизацию теплоснабжения за счет сооружения преимущественно мощных ТЭЦ на органическом и ядерном топливе, атомных станций теплоснабжения и крупных котельных.
Продолжить формирование Единой энергетической системы страны, осуществить строительство межсистемных линий электропередачи напряжением 500, 750 и 1150 киловольт переменного тока, и 1500 киловольт постоянного тока, а также распределительных электросетей".
Большие и непростые, задачи поставлены перед, энергетиками. Но другого пути у "нас нет. И советские люди хорошо это понимают, свидетельством чему уверенность и оптимизм, которые звучали во всех выступлениях делегатов XXVII съезда партии. Мы готовы делом ответить на призыв съезда, потому что программа, начертанная им, — это программа улучшения жизни всего советского народа.
"XXVII съезд КПСС собрался на крутом переломе в жизни страны, современного мира в целом, — говорил в Политическом докладе Центрального Комитета КПСС Генеральный секретарь ЦК КПСС М.С. Горбачев. — Мы начинаем работу с чувством глубокого понимания своей ответственности перед партией, и советским народом. И каждый из нас должен с такой же ответственностью относиться к своей работе в новом периоде нашей жизни. Ответственность! — вот подлинный символ наступившего времени!
Трудящиеся Ленинграда и области вместе со всем советским народом обязались к открытию XXVII съезда КПСС досрочно выполнить и сдать государству запланированные объемы промышленного, производства. Обязательство ленинградцев предусматривало в ходе социалистического соревнования изготовить и поставить энергетическое оборудование для Балаковской, Ровенской и Запорожской АЭС, установки термоядерного синтеза «Токамак-15» и приступить к комплексным испытаниям генератора мощностью 300 тысяч киловатт, впервые созданного в мировой практике под руководством академика И.А. Глебова.
Все обязательства, взятые на себя ленинградцами ко дню открытия XXVII съезда КПСС, были выполнены. Советский народ на экранах телевизионных приемников мог видеть, как сходили с конвейера Кировского завода «тридцать три богатыря» — тридцать три сверхплановых трехсотсиллных трактора «Кировец». Со стапеля сошел океанский теплоход «Александр Старостенко»…
Реализуя одобренную Центральным Комитетом партии территориально-отраслевую программу «Интенсификация-90», ленинградские машиностроители в 1986 году обязались создать двадцать гибких автоматизированных линий и участков, внедрить в промышленность шестьдесят гибких производственных модулей, сорок автоматизированных систем проектирования технологической подготовки и управления производством.
Конструкторы и производственники записали в свои планы обязательство — в течение 1986 года разработать и освоить производство более трехсот новых типов машин, оборудования, приборов и средств автоматизации. Организовать производство конкурентоспособных гибких производственных модулей и систем механической обработки деталей на основе устройств числового программного управления с повышенными параметрами — надежности. При этом довести удельный вес продукции высшей1 категории качества в машиностроении до 55 процентов объема, подлежащего аттестации.
Для успешной реализации Энергетической программы ленинградцы обязались поставить с опережением, реакторное оборудование для Крымской и Калининской АЭС, энергетическое оборудование для Мингечаурской, Шульбинской ГЭС, а также для строящихся электростанций в Болгарии и во Вьетнаме.
На важнейшие народнохозяйственные объекты в течение года уйдут шестьдесят три мощных карьерных экскаватора.
За счет комплексной механизации и автоматизация промышленных предприятий уже к 69-й годовщине Великой Октябрьской социалистической революции будет сокращен уровень ручного труда и выполнен план первого года пятилетки по росту производительности труда в промышленности.
Выступая на собрании актива Ленинградской партийной организации 17 мая 1985 года, Генеральный секретарь ЦК КПСС М.С. Горбачев сказал: «…Надо поставить такую задачу — вся продукция промышленности Ленинграда и Ленинградской области должна быть конкурентоспособной на мировом рынке. Только так! Ну как мы можем всю страну ориентировать на это, есдя Ленинград не возьмется и не поставит такую задачу?»
Высокая оценка дана возможностям ленинградцев, но велик и спрос с них. Для выполнения взятых на себя обязательств нужно всемерно повышать уровень организованности производства, улучшать дисциплину и порядок. И в этом направлении 1986 год будет для Ленинграда весьма впечатляющим. Должны быть сокращены до 10 процентов потери рабочего времени, ликвидировано более 8 тысяч малоэффективных рабочих мест. И все установленные задания во всех отраслях народного хозяйства завершить с меньшей против плана численностью работающих на 15 тысяч человек.
Ведущие предприятия машиностроения и легкой промышленности предполагают с опережением плановых сроков осуществить реконструкцию. А такие производственные объединения, как «Ижорский завод» имени А.А. Жданова, «Светлана», «Позитрон», обязались на треть сократить нормативные сроки освоения новых мощностей.
Взяты повышенные обязательства по усилению режима экономии, по досрочному выполнению годового плана сельскохозяйственной продукции, по повышению качества и технического уровня строительства, по развитию транспорта, бытовых услуг…
Ленинградцы заверили Центральный Комитет, что все взятые на себя обязательства они выполнят. И в этом пример подлинно ответственного отношения к своему делу.
Современный этап научно-технической революции создает огромные возможности для всесторонней интенсификации народного хозяйства. Но для этого следовало прежде всего выбрать приоритетные направления научно-технического прогресса и, опираясь на передовые достижения, создать условия для его резкого ускорения,
В нашей стране создан мощный научный потенциал, вполне позволяющий решать крупные и сложные народнохозяйственные задачи. Однако целый ряд крупных просчетов в технической политике, неумение, а может быть, и нежелание ряда министерств заглянуть в завтрашний день привели к тому, что, обладая передовыми идеями и приоритетом во многих научных разработках, мы отстали в освоении прогрессивной технологии. Более того, еще и по сей день доводится сталкиваться с тем, что некоторые специалисты продолжают отказывать технологии в высоком звании самостоятельной науки. Не все еще прониклись сознанием важности этой отрасли знания, не уяснили смысл этого нового и одновременно такого старого понятия, как технология.
Термин «технология» происходит от соединения двух греческих слов: techne — искусство или мастерство и logos — слово или учение. Получается — наука о мастерстве. Согласно энциклопедическому словарю, технология есть совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, формы сырья; материала или полуфабриката, которые осуществляются в процессе производства продукции.
Основная задача технологии как науки заключается в выявлении физических, химических, механических" и других закономерностей Mатериалов, которые должны быть подвергнуты обработке, в поиске наиболее эффективных и экономичных производственных rпроцессов. Короче говоря, технология — это средство воплощения физических идей в реальность!
Сегодня технология с полным правом считается научней дисциплиной комплексного типа, построенной на достижениях самых разных отраслей фундаментальных наук: физики и химии, физической химии, квантовой физики, квантовой химии и многих другдаг естественных наук.
Партия придает важнейтее значение освоению новейших технологий нашей промышленности. Об этом говорилось и на XXVII съезде КПСС.
Очень важным периодом Для дальнейшего развития нашей страны является двенадцатая пятилетка. По намеченным планам она должна быть знаком значительного опережения в отрасли машиностроения. Ведущую роль этой отрасли народного хозяйства нельзя недооценивать, говорили делегаты съезда. Рост машиностроения создает реальную основу для технического перевооружения всего производственного аппарата страны на новей современной основе. Причем для обеспечения заданного роста всего машиностроения необходимо, чтобы еще быстрее развивались такие обеспечивающие отрасли, как станкостроение, приборостроение, электроника и электротехника.
Для более оперативного управления этой непростой отраслью народного хозяйства образовано Бюро Совета Министров СССР по машиностроению.
Планами, новой пятилетки предусматривается и дальнейшее развитие и важнейших ролей в ускорении научно-технического1 прогресса. Достаточно сказать, что в соответствии с Энергетической программой СССР к концу пятилетки должен почти удвоиться удельный вес выработки электроэнергии на атомных электростанциях. Он составит более 20 процентов всей энергии, вырабатываемой электростанциями Советского Союза. Это снизит ту дополнительную потребность в органическом топливе, которая возникла в предыдущей пятилетке за счет недостаточного ввода в действий мощностей по атомным электростанциям.
Такой выбор приоритетов, формирование межотраслевых и внутриотраслевых пропорций по всему составу народного хозяйства носит название структурной политики, которой партия всегда придавала и придает исключительно важное значение.
Солнце можно заставить работать не только с помощью фотоэлектрических преобразователей. Уже довольно давно люди используют непосредственно тепло солнечных лучей для нагревания парового котла, пар которого крутит классический турбогенератор. Что для этого нужно? Прежде всего для фокусировки солнечных лучей необходим так называемый гелиоконцентратор. Его задача — собрать, сфокусировать солнечные лучи, в результате чего повышается плотность довольно рассеянной солнечной радиации. Затем — паровой котел, турбогенератор, конденсатор и водяной насос.
Знакомая схема, правда? Это же ТЭС — теплоэлектрическая станция! Разница в наличии гелиоконцетратора, да еще в иной конструкции парового котла. Просто! Но почему тогда гелиоустановки не очень-то распространены? Снова экономика? Конечно, она. Пока электроэнергия, полученная от гелиоустановки, обходится раз в десять дороже, чем на обычных ТЭС. И тем не менее специалисты уверяют, что уже сегодня гелиоустановки могут быть рентабельны в зоне земного шара от 50° южной широты и до 50 градусов северной широты. А если вспомнить, что они «экологически чисты», то кажется, что готов пойти на любые расходы.
Сейчас в мире строятся несколько гелиостанций классического типа, то есть с паровым котлом. Одна — «Темпе» — во Франции, в Пиренеях, мощностью 23 мегаватта. Собственно, она уже построена и дает промышленный ток. Вторая — «Солар Уан» — в США, в пустыне Калифорнии, мощностью 119 мегаватт. Третья у нас, в Крыму, — СЭС-5, мощностью 5 мегаватт, будет носить экспериментальный характер.
СЭС-5 — это 89-метровая башня, вокруг которой в несколько рядов на поле диаметром 500 метров расположатся гелиостаты. По команде электронно-вычислительной машины гелиостаты будут поворачиваться вслед за нашим светилом и направлять свои солнечные зайчики на котел с водой, который установят на верху башни. Вода будет нагреваться градусов до 250 — 300, и ее пар под давлением 40 атмосфер направится в турбогенераторы. Возникает сразу вопрос: «А ночью?» Светом звезд воду не согреешь. И это предусмотрено: часть пароводяной смеси будет аккумулироваться в больших баках — тепловых аккумуляторах по 1000 кубометров каждый. Этого хватит, чтобы обеспечить работу турбин на половинной мощности в течение 10 часов.
И снова — вопрос: «А если дождь?» В жаркой = солончаковой пустыне, где возводится СЭС-5, около 2000 часов чистого солнца в году. Но если случится там ленинградская слякоть на неделю, то обслуживающему персоналу, боюсь, придется сесть на аккумуляторы… Впрочем, вероятность такого события вы можете подсчитать сами…
Станции «Темис» и «Солар Уан» работают по тому же принципу. И экономические показатели у них не сильно отличаются от нашей крымской. Они также носят экспериментальный характер. Французы и американцы рассчитывают с их помощью доказать рентабельность сооружений.