Большинство современных электростанций используют ископаемые виды топлива для генерации энергии. Однако правительства многих стран мира вкладывают средства в создание альтернативных способов получения энергии.

Так, около 90% электроэнергии в Австралии на настоящий момент генерируется с использованием ископаемого топлива, но только небольшое количество электростанций используют продвинутую технологию сверхкритического пара.

Рис. 1. Массив гелиостатов у солнечной башни (фото CSIRO).

Сверхкритический солнечный пар получается при экстремальном нагреве материала-теплоносителя (например, воды) с помощью солнечного света. Чрезвычайно сильный нагрев производится за счёт поля из зеркал, направляющих свет на центральную башню. При этом повышение давления приводит к тому, что температура кипения также увеличивается и скрытая теплота парообразования уменьшается.

Рис. 2. Солнечная башня в Ньюкасле (фото CSIRO).

В мае 2014 года представителям австралийской компании CSIRO удалось поставить мировой рекорд и получить сверхкритический пар при давлении 23,5 МПа и температуре 570 °C.

Именно сочетание давления и температуры делает этот прорыв столь значимым для солнечной энергетики.

Рис. 3. Солнечный свет направляется на башню с помощью гелиостатов, он нагревает материал-теплоноситель (фото CSIRO).

Коммерческие солнечные тепловые электростанции по всему миру использует докритический пар, работающий на аналогичных температурах и при более низком давлении. Если все эти станции перейдут на сверхкритический пар, повысится эффективность и понизится стоимость солнечной электроэнергии.

Рис. 4. Вид с солнечной башни на массив гелиостатов (фото CSIRO).

Опытные работы проводились в Энергетическом центре CSIRO (CSIRO Energy Centre) в Ньюкасле, Новый Южный Уэльс. Эта станция известна своими низкими уровнями выбросов, а также тем, что является полигоном для исследований в области возобновляемых источников энергии.

Центр включает в себя две солнечные электростанции, окружённые массивом из более 600 гелиостатов (тех самых зеркал).

Рис. 5. CSIRO производит «сверхкритический пар» при давлении 23,5 МПа и температуре 570 градусов Цельсия. Это мировой рекорд для солнечной тепловой энергии (фото CSIRO).

Данное достижение было осуществлено благодаря гранту австралийского агентства по возобновляемым источникам энергии (ARENA) в $5,68 миллионов (199 миллионов рублей). В дальнейших планах компании – разработка передовых способов хранения энергии. Она поможет обеспечить эффективную работу солнечных станций в любое время дня и ночи.