Obter eletricidade com a ajuda de usinas solares é a direção de crescimento mais rápido da energia "verde". Até o momento, a maior parte da energia solar do mundo é gerada pela China, Índia e Estados Unidos, seguidos pelos países do Oriente Médio.

A indústria solar está crescendo, especialmente nas regiões desérticas da Ásia e do Oriente Médio, onde enormes "fazendas solares" estão sendo expandidas e reconstruídas em ritmo acelerado. A publicação Digital Trends coletou informações sobre as maiores usinas de energia solar (SPP) em operação hoje no mundo.

Parque Solar Tengger (Tengger Desert Solar Park), a maior usina de energia solar do mundo.
Localização: China.
Área do objeto: 43 m². km.
Capacidade de geração - 1547 MW.

O Parque Solar Tengger, também conhecido como "Grande Muralha Solar", está localizado na cidade de Zhongwei, região autônoma de Ningxia Hui, China. SPP está localizada no território do deserto de Tengger, ocupando cerca de 3,25% de sua área.

O Tanger Solar Park é maior em tamanho do que os dez Central Parks de Nova York, e a usina de energia solar tem uma capacidade máxima de cerca de 1,5 gigawatts, o que é comparável à maioria das usinas nucleares. Dado que há espaço suficiente para uma maior expansão, o parque solar de Tengger provavelmente continuará sendo a maior usina de energia solar do mundo em um futuro próximo.

Solar Park Bhadla (Bhadla Solar Park), a maior usina de energia solar na Índia.
Localização: Rajastão, Índia.
Área do objeto: 40 m² km.
Capacidade de geração - 1365 MW.

O Bhadla Solar Park está localizado no distrito de Jodhpur, no estado indiano de Rajasthan, no noroeste do país. Atualmente, a capacidade da usina de energia solar é de cerca de 1.365 MW, mas a instalação continua a se expandir e, em dezembro de 2019, planeja-se trazê-la para uma capacidade projetada de 2.255 MW. Assim, o parque solar de Bhadla tem a chance de ganhar o título de maior usina solar do mundo. Com sua ajuda, a Índia planeja atingir uma meta ambiciosa - receber 17% da eletricidade produzida no país a partir de instalações solares.

Usina de energia solar do parque solar da barragem de Longyangxia.
Localização: Planalto Tibetano, China.
Área do objeto: cerca de 30 m². km.
Potência de geração - 850 MW.

A usina solar de Longyangxia está localizada na província chinesa de Qinghai, no lado oeste da usina hidrelétrica de mesmo nome com capacidade de 1280 MW e forma um único complexo energético com ela. As usinas solares e as hidrelétricas se complementam: as instalações solares ajudam a economizar os recursos hídricos de uma usina hidrelétrica, que, por sua vez, compensa as oscilações na geração de energia por painéis solares.

Usina de energia solar Villanueva, a maior usina de energia solar da América do Norte e do Sul.
Localização: Estado de Coahuila, México.
Área do objeto: cerca de 24 m². km.
Capacidade de geração - 828 MW.

A Enel Green Power, operadora da usina solar Villanueva, comissionou pela primeira vez o parque solar Villanueva 1 de 427 MW e, no início de 2018, o parque solar Villanueva 3 de 327 MW foi adicionado a ele. O valor total dos investimentos na SES Villanueva é estimado pela empresa em 710 milhões de dólares. Segundo a Enel, existem cerca de 2,5 milhões de painéis solares no local, capazes de gerar mais de 2.000 GWh de eletricidade por ano. Villanueva é a maior usina solar em operação no México, com a qual o país planeja aumentar a participação de energia renovável na geração total de eletricidade para 35% até 2024.

Estação de energia solar de Kamuthi.
Localização: Estado de Tamil Nadu, no sul da Índia.
Área do objeto: cerca de 10 m². km.
Capacidade de geração - 648 MW.

No final de outubro de 2018, o complexo de Kamuti é considerado a sexta maior usina solar do mundo, embora antes, quando entrou em operação em setembro de 2016, esta SPP conquistou o primeiro lugar. O investimento total no projeto é de 47 bilhões de rúpias indianas, que no ritmo atual é de quase 640 milhões de dólares americanos.

A instalação possui 2,5 milhões de painéis solares, cuja eletricidade é suficiente para 750 mil pessoas. Os painéis são limpos diariamente por robôs, que também são carregados por energia solar.

Usina de energia solar Solar Star (na tradução - uma estrela solar). A maior usina de energia solar dos EUA.
Local: Califórnia, EUA.
Área do objeto: cerca de 13 m². km.
Capacidade de geração - 580 MW.

A construção da usina de energia solar começou em 2013 e foi concluída em 2015. A instalação possui 1,7 milhão de painéis solares, capazes de fornecer eletricidade para aproximadamente 255.000 residências. Com a ajuda deste e de outros projetos, as autoridades da Califórnia planejam transferir completamente o estado para energias alternativas até 2045.

A usina de energia solar Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park é a maior usina de energia solar em construção no mundo.
Localização: Emirados Árabes Unidos, cerca de 50 km ao sul de Dubai.
Área planejada do objeto: 77 m². km.
A capacidade de geração planejada é de 5 GW até 2030.

Embora a capacidade fotovoltaica atual de 213 MW pareça pálida em comparação com outras usinas de energia solar, é o maior projeto de energia solar em andamento no mundo atualmente. Até 2020, a capacidade de geração deve chegar a 1.000 MW, e em mais duas décadas está previsto aumentar para 5.000 MW.

O parque solar nos Emirados Árabes Unidos se tornará não apenas o maior em termos de área e capacidade. A usina de energia solar mais alta do tipo torre estará localizada em seu território. Com 260 m de altura, será construído na quarta fase do projeto e acrescentará mais 700 MW à usina.

A energia solar à noite não é mais uma fantasia, mas uma realidade. Pelo menos na Califórnia, onde está previsto receber pelo menos 33% de toda a energia eólica e solar em 5 anos. O estado está aumentando cada vez mais a capacidade de fontes alternativas de energia com o objetivo de fornecer um terço da eletricidade delas já em 2020. Não é de surpreender que a maior usina solar solar térmica do mundo tenha surgido aqui. Atualmente, esta estação não é mais experimental - é uma usina de energia operacional comum.

Cerca de 100 usinas solares térmicas já foram construídas em todo o mundo, e pelo menos mais 50 são esperadas, algumas delas capazes de fornecer eletricidade mesmo à noite. Ivanpah Solar Electric Generating System, uma nova usina de energia solar na Califórnia, fornece eletricidade para 140.000 casas. Está localizado no deserto de Mojave, a não mais de 3 horas a leste de Los Angeles. A estação foi construída em 3 anos, seu custo foi de 2 bilhões e 200 milhões de dólares. Gera energia limpa a partir do sol. Neste caso, a combustão de qualquer combustível não é necessária.

Curiosamente, em vez dos painéis solares amplamente utilizados, a estação Ivanpah Solar Electric usa espelhos comuns.

Existem 173.000 módulos espelhados, ou heliostatos, na estação. Cada módulo é um sistema composto por dois grandes espelhos (cada um do tamanho de uma porta de garagem).

Os espelhos-heliostatos refletem os raios do sol para os topos das altas torres, localizadas no centro. Os helióstatos podem girar e, por isso, a reflexão dos raios do sol no topo das torres ocorre continuamente até que o sol se abaixe no horizonte.

No topo das torres estão caldeiras com um líquido que se transforma em vapor quando aquecido. O princípio de sua operação é o mesmo de uma usina termelétrica comum, apenas a água é aquecida aqui não pela queima de combustível, mas pela luz solar. A capacidade da estação Ivanpah Solar Electric, que é de 392 megawatts, é comparável à capacidade de uma usina termelétrica média de Moscou.

As torres são construídas o mais alto possível (pelo menos 148 metros), pois quanto mais alta a torre, mais espelhos podem ser colocados ao seu redor. No meio do dia, as caldeiras podem aquecer até mais de 700 graus. O vapor resultante flui para baixo, girando a turbina e, assim, gerando eletricidade. Este princípio de geração de energia elétrica é chamado de solar térmica.

Essa estação solar térmica pode operar mesmo após o pôr do sol, graças à capacidade de armazenar o excesso de energia. Para fazer isso, uma parte do líquido aquecido é bombeada para grandes instalações especiais de armazenamento, que são liberadas após o pôr do sol. Assim, a rotação da turbina continua, tal armazenamento em plena capacidade pode garantir o funcionamento das turbinas por 15 horas. Graças a essas instalações de armazenamento térmico, algumas estações geotérmicas podem até operar 24 horas por dia. A Estação Elétrica Solar Ivanpah ainda não possui essas instalações de armazenamento, mas o vídeo a seguir pode ser visto como exemplo. Este exemplo analisa uma usina solar térmica localizada na Espanha, com uma explicação detalhada de como ela funciona.

Durante a construção da estação, seus idealizadores cuidaram da proteção ambiental. Afinal, embora a estação em si seja completamente segura, sua construção ameaçou a extinção de espécies raras de tartarugas que vivem no deserto. Portanto, foi desenvolvido um programa especial, durante o qual o proprietário da estação comprou um grande terreno perto da estação, para onde se deslocavam cerca de 200 tartarugas únicas. Os custos de realocação dos raros habitantes do deserto custaram à empresa US$ 22 milhões, incluindo a compra de terras, os salários dos biólogos e a realocação das tartarugas.

A transição para fontes alternativas de energia na Califórnia pode ser chamada de revolução energética alternativa sem exagero. O PIB da Califórnia é maior que o PIB de muitos países da comunidade mundial. O valor deste indicador é de 2,2 trilhões de dólares, valor superior ao da Rússia, Índia, Canadá, Itália, Espanha ou Austrália, considerados países bastante poderosos. Portanto, a Califórnia precisa de muita energia e 33%, que até 2020 deve ser recebido de fontes alternativas, é uma quantidade enorme. Analistas e a mídia já anunciaram a era aberta das energias alternativas. E o fato de que os painéis solares na Califórnia já são vendidos em lojas físicas e estão se depreciando rapidamente apenas confirma essa afirmação.De acordo com a revista TIME, pelo menos uma casa americana muda para energia solar a partir de painéis no telhado a cada 3 minutos. E com o tempo, essa dinâmica só aumenta. O governo dos EUA garante o desenvolvimento de energias alternativas de todas as formas possíveis. Pessoas comuns recebem empréstimos sem juros para painéis solares, e grandes empresas são obrigadas a comprar energia alternativa de acordo com leis emitidas com prudência. Graças ao lançamento gradual de mais usinas de energia solar nos Estados Unidos, a quantidade de emissões nocivas aqui está diminuindo gradualmente: desde 2005, elas já diminuíram em 17%. A Ivanpah Solar é uma das 7 maiores usinas de energia solar que foram comissionadas na Califórnia nos últimos anos. O lançamento de cada uma dessas estações equivale ao desaparecimento de pelo menos 400.000 toneladas de dióxido de carbono da atmosfera todos os anos. Isso é comparável ao desaparecimento de 77.000 veículos poluentes das estradas de uma só vez.

Neste belo vídeo, você pode ver as vistas da estação solar contra o pano de fundo de Los Angeles à noite, recebendo energia absolutamente limpa.

o Ivanpah(título completo Sistema Gerador Elétrico Solar) está localizada na Califórnia, no deserto de Mojave, 64 km a sudoeste da famosa cidade de Las Vegas, nos Estados Unidos.

mojave um deserto bastante grande, com uma área de mais de 35.000 km². É onde fica o Vale da Morte.
No verão, a temperatura pode subir acima de 54 ° C em áreas de planície. Foi este local que foi escolhido para a construção da maior central solar térmica.

A capacidade da usina é de 392 MW. Isso é alcançado por 173,5 mil helióstatos ( um heliostato é um dispositivo que gira automaticamente um espelho para direcionar os raios do sol constantemente em uma direção, apesar do aparente movimento diário do sol ), cada uma com dois espelhos que direcionam a energia solar para caldeiras localizadas em três torres centrais de 140 metros. Assim, o número total de espelhos na usina é de 347.000! A área de um espelho é de 7 m², para um total de 14 m² por heliostato.

Vista geral da usina de Ivanpah. Abrange uma área de 14,2 quilômetros quadrados do deserto de Mojave, perto da fronteira da Califórnia e Nevada.

O projeto começou em 2007. A construção começou oficialmente em 27 de outubro de 2010 - e por mais ninguém, mas naquela época, o governador da Califórnia Arnold om Schwarzenegger ohm. A primeira fase foi conectada à rede em setembro de 2013 para testes.
A usina foi inaugurada oficialmente 13 de fevereiro de 2014. E agora é a maior usina de energia solar térmica do mundo.
A área total do objeto é14,2 m² km.
No total, este sistema, de propriedade da NRG Energy, Google e BrightSource Energy, fornece eletricidade para 140.000 residências particulares na Califórnia.
A usina foi construída pela BrightSource Energy e Bechtel a um custo de US$ 2,18 bilhões.
O projeto recebeu um empréstimo de US$ 1,6 bilhão garantido pelo Departamento de Energia dos EUA.
O maior investidor no projeto foi a empresa de energia NRG Energy. O Google também contribuiu financeiramente para o projeto.

Vídeo sobre a construção de uma estrutura em grande escala

Fonte: http://www.ivanpahsolar.com/

Agora Ivanpah responde por 30% de toda a eletricidade gerada por usinas de energia solar nos Estados Unidos.
A operação da usina é apoiada por 86 operadores e pessoal de serviço.

A torre de energia LPT 550 gera eletricidade da mesma forma que as usinas tradicionais - gerando vapor de alta temperatura para acionar a turbina.
A instalação consiste em Campos heliostático espelhos, guias luz do sol acesa tanques de água localizados nas torres solares de energia central. gerado em tanques vapor que gira turbinas especiais Siemens SST-900.
Durante a operação, os tanques brilham muito.
No local, a luz é focalizada por espelhos em três torres de 140 metros, que são aquecidas a 540 graus, fazendo com que a água dentro delas se transforme em vapor superaquecido. Geradores de energia funcionam com esse vapor.
A compatibilidade ambiental do projeto permite evitar a emissão de 400.000 toneladas de dióxido de carbono por ano, o que corresponde às emissões de 72.000 automóveis.

Diagrama simplificado da usina

A energia solar é frequentemente criticada por ter várias desvantagens em comparação com as formas tradicionais, como carvão, petróleo e gás. Mas não há dúvida de que muitos países com as maiores economias estão desenvolvendo ativamente nessa direção.

Se as atuais taxas de crescimento do setor continuarem, até 2020 cerca de 10% da eletricidade mundial poderá ser gerada por sistemas fotovoltaicos. O principal crescimento é esperado na China, Japão, Alemanha e EUA.

Grande parte dessa eletricidade é gerada por instalações terrestres de grande escala, ou fazendas solares, que são milhares de painéis fotovoltaicos em vários quilômetros de deserto. Aparentemente, eles simbolizam o futuro da energia alternativa.

São esses sistemas que possibilitam a produção de eletricidade a partir da energia solar em escala industrial. Eles até se parecem mais com cidades solares do que com fazendas solares.

1. Lago Sambhar (Lago Sambhar), Índia

• Empresa: consórcio de 6 empresas estatais, incluindo Bharat Heavy Electricals Ltd., Power Grid Corp of India, Hindustan Salts
• Potência: 4000 MW

A nova usina de energia solar na Índia, que será construída a 70 km de Jaipur, terá 8 vezes mais capacidade do que as maiores fazendas solares dos EUA.

O projeto está avaliado em US$ 4 bilhões e simbolizará o potencial da energia solar na Índia. No entanto, está atualmente em espera devido a conflitos sobre o uso da terra entre os governos estadual e federal.

2. Topaz, Califórnia, EUA

• Empresa: MidAmerican Solar
• Potência: 580 MW

A construção da instalação levou 2 anos e US$ 2,5 bilhões, sendo que a última etapa foi concluída em dezembro do ano passado.

O número total de painéis solares localizados em uma área de 9,5 metros quadrados. milhas ultrapassa 9 milhões.

Há capacidade suficiente para fornecer acesso à eletricidade na maior parte da cidade de San Luis Obispo, que tem uma população de 276 mil pessoas.

3. Solar Star, Califórnia

• Empresa: MidAmerican Solar, SunPower Corp.
• Potência: 579 MW

A construção desta usina começou em 2013 e deve ser concluída este ano.

Quando concluído, o número de painéis será de 1,7 milhão, mas já agora a usina fornece mais de 170 MW de potência.

4 Ivanpah, Califórnia

• Empresa: NRG Energy, BrightSource Energy, Google
• Potência: 392 MW.

A usina foi inaugurada há quase dois anos. Está localizado em 5 m². milhas no deserto de Mojave, perto da fronteira com Nevada.

O número total de painéis chega a 300.000, e a capacidade da instalação é suficiente para fornecer eletricidade a 140.000 residências.

No entanto, o projeto foi criticado mais de uma vez pelo fato de que durante sua criação o habitat habitual de muitos animais foi destruído, e pássaros voando muito perto dele muitas vezes morrem.

5. Água Caliente, Arizona

• Empresa: NRG Energy, MidAmerican Solar
• Potência: 290 MW

Agua Caliente foi lançada em abril do ano passado e na época conquistou o título de maior fazenda solar do mundo.

A capacidade é suficiente para abastecer 230 mil residências na região.

Esta fazenda solar foi construída com um empréstimo garantido de quase US $ 1 bilhão do Departamento de Energia dos EUA, juntamente com capital da NRG Energy e do MidAmerican Solar - Energy Fund, de propriedade da Berkshire Hathaway de Warren Buffett.

6Setouchi, Japão

• Empresa: GE, Kuni Umi Asset Management, Toyo Engineering Corp.
• Potência: 231 MW

Uma enorme fazenda solar na província de Okayama começou a ser construída em novembro passado. O custo do projeto é estimado em US$ 1,1 bilhão.

O consórcio recebeu US$ 867 milhões em empréstimos de bancos japoneses, a maior quantia na história japonesa para projetos de energia verde.

Uma vez concluída, a instalação, localizada no local do lago salgado, venderá eletricidade para a Chugoku Electric Power Company sob um contrato de 20 anos.

Parque Solar 7Nzema, Gana

• Empresa: Mere Power Nzema Limited (MPNL)
• Potência: 155 MW

Atualmente em construção. Vai conter 630 mil painéis solares, o que torna o Nzema Solar Park o sexto do mundo neste indicador.

É de salientar que a electricidade será fornecida não só ao Gana, mas também à Costa do Marfim, Togo, Benin e Nigéria.

8. Usina Térmica Solar Redstone, África do Sul

• Empresa: SolarReserve, International Company for Water and Power Projects (ACWA Power)
• Potência: 100 MW

Em janeiro de 2015, o Departamento de Energia da África do Sul concedeu à SolarReserve e à empresa saudita AQUA Power o status de licitante preferencial para um projeto de energia solar de 100 MW.

O volume estará localizado próximo ao projeto Jasper PV, que atualmente é o maior do país.

Redstone fornecerá energia para 200.000 residências durante os períodos de pico enquanto ajuda outros fornecedores.

9. Planta de CAP Solar Amanecer, Chile

• Empresa: Sun Edison
• Potência: 100 MW

A usina está localizada no meio do Deserto do Atacama e tem capacidade instalada de 100 MW, tornando-se a maior usina solar da América Latina. A estação foi inaugurada em junho do ano passado.

O volume de investimentos na instalação de 310 mil painéis solares atingiu US$ 250 milhões.

A capacidade deve ser suficiente para atender 125.000 famílias chilenas.

10. Projeto Jasper PV, África do Sul

• Empresa: SolarReserve
• Potência: 96 MW

O projeto Jasper produz cerca de 180 megawatts-hora por ano, o suficiente para abastecer 80.000 residências.

O projeto foi concluído em outubro do ano passado.

Na semana passada, no deserto de Mojave, na Califórnia, uma enorme usina de energia solar, que fascina por sua beleza, entrou oficialmente em operação. A capacidade projetada da usina é de 400 megawatts, o que, segundo especialistas, será suficiente para 140.000 residências na Califórnia. Vamos descobrir mais sobre ela.

Especialistas enfatizam que a nova estação reduzirá significativamente as emissões de dióxido de carbono: como se 72 mil carros fossem retirados das estradas da Califórnia. Em estados "ensolarados" como Arizona, Nevada, Califórnia e outros, 17 locais já foram alocados para a construção de usinas solares semelhantes.

Ao mesmo tempo, os projetos estão sendo implementados mais lentamente do que o planejado, encontrando, curiosamente, protestos dos "verdes". O fato é que, embora a longo prazo essas estações beneficiem o meio ambiente, na verdade a própria construção de estações polui as áreas destinadas a elas, privando as tartarugas e outros representantes da fauna do deserto de seus habitats habituais.

No entanto, os EUA planejam se tornar o líder mundial no uso de energia limpa. Agora não ocupa mais de 1% do mercado total de energia do país, mas até 2020, de acordo com o programa estadual adotado, um terço do total de energia produzida deverá ser transferido para fontes renováveis.

Esta estação é a maior do mundo, com uma área de 14,24 quilômetros quadrados (5,5 milhas quadradas). Esta instalação é chamada de Ivanpah Solar Electric Generating System. Esta estação pertence ao tipo de usinas solares térmicas.

Esta estação é capaz de produzir cerca de 30% de toda a “energia térmica” produzida nos Estados Unidos. A instalação tem 3 torres de 140 metros de altura, cercadas por 300.000 espelhos do tamanho de uma porta de garagem. Todos esses espelhos focalizam os raios do sol em um coletor localizado no topo da torre. Na parte superior da torre há também um reservatório de água, para onde é direcionada toda a energia térmica captada pelos espelhos.

Cada torre tem seu próprio centro de controle, além de um centro de controle comum de onde é controlada a operação de todo o sistema. Ao mesmo tempo, segundo a empresa que criou a estação, não há armazenamento de sal líquido refrigerante no sistema, como no caso de projetos menores, como Crescent Dunes.

Vale a pena notar que cada um dos espelhos pode alterar o ângulo de inclinação e a direção de inclinação sob comando do centro. Os espelhos são lavados uma vez a cada duas semanas. Até onde você pode entender, é usado um sistema especial de lavagem de espelhos + uma equipe especial de lavadores que limpam os espelhos à noite. Para gerenciar todos os espelhos, foi criado um sistema proprietário SFINCS (Solar Field Integrated Control System).

Todo o sistema é composto por 22 milhões de peças individuais (rebites, parafusos, etc. não contam).

O custo total do projeto foi de 2,2 bilhões de dólares americanos, dos quais 1,4 é um empréstimo federal.

Ao mesmo tempo, é gerado vapor d'água no sistema, direcionado às pás das turbinas que produzem energia, o que é suficiente para as necessidades de 140.000 residências californianas.

É verdade que não foi sem problemas. Por exemplo, a luz do sol focada queima os pássaros que voam sobre a estação. Este fato é o motivo dos protestos das organizações ambientalistas norte-americanas. Mas, apesar de todos os protestos, o projeto foi concluído e colocado em operação.

Por fim, o design ainda tem espaço para se desenvolver. Os engenheiros da BrightSource Energy já estão sugerindo a eliminação de caldeiras de água e o uso de soluções especiais de salmoura para aumentar ainda mais a eficiência do sistema, mantendo suas qualidades ambientais e energéticas.

A estação emprega 86 funcionários. O período estimado de operação é de 30 anos, durante os quais a estação fornecerá energia elétrica para 140 mil casas das cidades do distrito.