Продолжим тему нетрадиционных накопителей энергии. Ранее была предложена схема нефтехимического производства, питаемого солнечной энергией. Схема, безусловно, сложная и трудно реализуемая, хотя её потенциал для развития науки и техники очень велик. В первую очередь, её ценность состоит в разработке концепции и создании полностью автоматического производства, способного функционировать в закрытой системе. Рассмотрим более простые схемы.
Итак, по-прежнему, в нашем распоряжении солнечная электростанция мощностью 1 МВт, вырабатываемой 10 часов в сутки. В этот раз мы расположим её на пустынном берегу моря. Например, где-то на Аравийском полуострове. Нефти там хватает, и выработка моторного топлива смысла не имеет. Зато есть острый дефицит пресной воды. Направим получаемую мощность на опреснение.
Основные способы опреснения воды, применяемые в настоящее время, следующие: перегонка, ионный обмен и обратный осмос. Перегонка – крайне энергоёмкий способ. При однокамерной перегонке, протекающей при атмосферном давлении, расход энергии составляет примерно 1 кВт*ч на 1 кг перегоняемой воды. Наша станция сможет перегнать около 10 тонн воды в сутки. (предположим, что реализуется самый простой вид перегонки, без систем рекуперации тепла).
Ионный обмен позволяет быстро и полно очищать любые объёмы воды. Её количество ограничивается только обменной ёмкостью ионообменных смол и солёностью исходной воды. Главным недостатком ионообменников является необходимость их реагентной регенерации, то есть прокачивании через материал больших количеств щёлочи и кислоты. Это сильно снижает целесообразность применения ионообменных колонн для промышленного опреснения. В нашем примере ионообменники неприменимы, так как мы располагаем только электрической мощностью, но не запасами реагентов.
Обратный осмос. Обратный осмос является самой передовой системой очистки воды. Он основан он на фильтрации через специальные мембраны, отделяющие все частицы крупнее молекул воды. По заверениям производителей, расход электроэнергии составляет порядка 0,01 кВт*ч на 1 кг очищенной воды. Обратно-осмотические системы при работе расходуют некоторое количество реагентов, обычно поваренной соли, хотя могут работать и без неё (ресурс мембраны при этом сокращается) В этом случае, энергии, вырабатываемой станцией хватит для получения примерно 1000 тонн пресной воды в сутки.
Может возникнуть вопрос: а где же накопление энергии? В данном случае энергия действительно не накапливается. Но реализация процесса опреснения на солнечной энергии позволит экономить энергию, производимую другими способами, в первую очередь ТЭС. При этом, система обладает высоким уровнем автономности и не требует ресурсов для поддержания работоспособности.
