Солнечная энергия в Итаипу может удвоить мощность электростанции

Водохранилище ГЭС «Итаипу», расположенной на границе Бразилии и Парагвая в южной части страны, имеет периметр около 1,3 тыс. квадратных километров (км²), протяженность почти 170 км от плотины до противоположного берега и среднюю ширину 7 км между правым и левым берегами. Вся гидроэнергетическая мощность, содержащаяся в затопленной зоне реки Парана, которая приводит в движение турбины, генерирующие до 14 тысяч мегаватт (МВт) электроэнергии, также может быть использована для выработки электроэнергии с помощью солнечных панелей, установленных непосредственно на водной глади. Именно этот эксперимент изучают бразильские и парагвайские специалисты с конца прошлого года. Всего на площади менее 10 тысяч квадратных метров (м²) над озером, всего в 15 метрах от участка берега на парагвайской стороне, на глубине примерно 7 метров было установлено 1 584 фотоэлектрических панелей. Солнечная электростанция Итаипу способна генерировать 1 мегаватт-пик (МВтп) — единицу измерения максимальной мощности генерации энергии. Эта энергия эквивалентна потреблению 650 домов и используется только для внутреннего потребления, без продажи и без прямого подключения к сети гидроэлектростанции. На практике текущая цель «солнечного острова» Итаипу — служить исследовательской лабораторией для будущих коммерческих применений. Инженеры, участвующие в проекте, анализируют все аспекты, такие как взаимодействие панелей с окружающей средой, включая возможное влияние на поведение рыб и водорослей, на саму температуру воды, влияние ветров на рабочие характеристики панелей, а также стабильность конструкции, поплавков и крепления к дну. Идея заключается в том, чтобы в будущем расширить производство электроэнергии таким образом, что потребует внесения изменений в сам Договор об Итаипу, подписанный в 1973 году между Бразилией и Парагваем и обеспечившего реализацию этого грандиозного совместного инженерного проекта. Если говорить о чисто теоретическом потенциале, то площадь в 10% от водохранилища, покрытая солнечными панелями, по мощности генерации была бы эквивалентна еще одной электростанции Итаипу. «Конечно, это не входит в планы, так как речь идет об очень большой площади, и это еще зависит от многих исследований, но это показывает потенциал данной работы», — отметил директор по возобновляемым источникам энергии компании «Итаипу Бинационал» Рожериу Менегетти. Предварительные оценки показывают, что потребуется не менее четырех лет на установку, чтобы достичь выработки солнечной энергии в 3 тысячи мегаватт (что составляет примерно 20% от установленной мощности гидроэлектростанции на данный момент). Инвестиции составляют 854,5 тыс. долларов США (около 4,3 млн. реалов по текущему курсу). Монтажные работы выполнял двунациональный консорциум, состоящий из компаний Sunlution (Бразилия) и Luxacril (Парагвай), победивших в тендере. Диверсификация источников энергии в компании «Итаипу Бинационал» не ограничивается исследованиями в области солнечной энергии, но включает в себя смелые проекты, связанные с «зеленым» водородом и аккумуляторными батареями. Эти инициативы реализуются в Itaipu Parquetec, экосистеме инноваций и технологий, созданной в 2003 году компанией Itaipu Binacional в Фос-ду-Игуасу (штат Парана). Она опирается на партнерство с университетами, а также государственными и частными компаниями и уже подготовила более 550 докторов и магистров в различных областях. Там работает Передовой центр водородных технологий, занимающийся разработкой «зеленого» водорода. Водород называют «зеленым», или экологически устойчивым, потому что его можно получать без выбросов углекислого газа (CO₂), вызывающего парниковый эффект и, как следствие, глобальное потепление. Технология, используемая в Itaipu Parquetec, — это процесс электролиза воды, который способствует разделению химических элементов из молекул, таких как молекула воды (H₂O), с помощью оборудования в автоматизированных химических процессах, осуществляемых в лабораториях. «Зеленый» водород универсален и может служить экологически чистым сырьем для промышленных производственных цепочек, включая металлургическую, химическую, нефтехимическую, сельскохозяйственную, пищевую и другие отрасли, а также в качестве топлива для энергетического и транспортного секторов. В Итаипу завод по производству «зеленого» водорода служит платформой для реализации пилотных проектов. «Мы являемся технологической платформой, поэтому работаем, например, над научно-исследовательскими проектами или проектами для отечественной промышленности. Есть несколько отечественных компаний, которые занимаются разработкой грузовиков и автобусов на водородном топливе, например». «Здесь мы можем тестировать и проверять эти проекты», — объясняет Даниэль Кантани, руководитель Центра водородных технологий Itaipu Parquetec. Одна из таких инициатив была представлена во время 30-й Конференции Организации Объединенных Наций по изменению климата (COP30) в Белеме, когда лодка, работающая на водороде и созданная на основе исследований Itaipu Parquetec, была передана для использования в целях раздельного сбора отходов в прибрежных сообществах в окрестностях столицы штата Пара. Еще одним важным направлением деятельности Itaipu Parquetec является центр управления энергетикой, который стимулирует исследования в области разработки элементов и прототипов для производства и повторного использования аккумуляторов, предназначенных для хранения энергии, особенно в стационарных системах, ориентированных на предприятия или другие стационарные объекты, которым требуется, например, резерв энергии. Itaipu также делает ставку на производство биогаза из органических отходов, образующихся в ресторанах, расположенных в разных крыльях электростанции, а также из материалов, изъятых Федеральной дорожной полицией (PRF) и Министерством сельского хозяйства, животноводства и снабжения (MAPA-Vigiagro) в ходе пограничного контроля. Все это, вместо того чтобы быть выброшенным на свалку, превращается в биогаз и биометан. По приглашению Itaipu Binacional агентство Agência Brasil 13 апреля присутствовало на повторном открытии демонстрационной установки по производству биотоплива, расположенной на территории комплекса электростанции. Этот объект находится под управлением Международного центра возобновляемых источников энергии (CIBiogás) — компании, основанной «Итаипу» и специализирующейся на решениях в области экологически чистого топлива. В результате процесса биопереработки, осуществляемого в больших резервуарах, продукты питания, полученные из контрабанды, и другие органические отходы, образующиеся в регионе, превращаются в экологически чистое топливо, способное заправлять автомобили, курсирующие по территории Итаипу, с помощью газовых баллонов, установленных на транспортных средствах. За почти девять лет работы, по данным электростанции, было переработано более 720 тонн органических отходов, что позволило произвести биометан, достаточный для пробега около 480 тысяч километров, что эквивалентно 12 кругосветным путешествиям. Завод также экспериментально разрабатывает био-синкруд — синтетическое масло, которое может использоваться для производства SAF (устойчивого авиационного топлива). «Я верю, что в ближайшие 10 лет мы будем много слышать о передовых видах топлива. Мы будем много слышать о водороде, о SAF, в том числе благодаря закону о топливе будущего, который скоро вступит в силу. Биометан и SAF — это темы дня», — отмечает Дайана Готардо, технический директор CIBiogás.*Команда Agência Brasil посетила объект по приглашению компании Itaipu Binacional.